La passerelle piétonne du Millennium de Londres, un élégant pont suspendu en acier réservé aux piétons traversant la Tamise, a ouvert le 10 juin 2000, reliant la City de Londres à Bankside et à St Paul's. Le jour de l'ouverture, alors que des milliers de personnes le traversaient, le pont s'est mis à osciller de façon alarmante d'un côté à l'autre. Les Londoniens l'ont aussitôt surnommé le « Wobbly Bridge ». Il a été fermé deux jours plus tard et est resté fermé pendant près de deux ans, le temps que les ingénieurs déterminent ce qui avait mal tourné et comment y remédier.
La cause était un phénomène que les ingénieurs appellent l'excitation latérale synchrone. Comme le pont oscillait très légèrement latéralement, les personnes qui marchaient dessus ajustaient instinctivement leur appui pour garder l'équilibre — et ce faisant, elles posaient le pied en cadence avec l'oscillation. Chaque pas synchronisé poussait un peu plus le pont, ce qui amenait davantage de personnes à se synchroniser, dans une boucle qui s'auto-renforçait. Plus il y avait de monde sur le pont, plus l'effet était fort ; le jour de l'ouverture, jusqu'à 2 000 personnes s'y trouvaient en même temps, et l'oscillation a atteint environ 70 millimètres.
Le rebond vertical — celui qui fait rompre le pas aux soldats sur un pont — était bien compris, mais cette version latérale, entraînée par la foule, n'avait pas été correctement anticipée pour un pont léger comme celui-ci. La solution, mise au point avec le bureau d'ingénierie Arup, a consisté à installer des amortisseurs absorbant l'énergie latérale et verticale. Après des essais à grande échelle avec des centaines de volontaires, le pont a rouvert en février 2002, enfin stable. L'ensemble de l'épisode a coûté environ 18,2 millions de livres sterling, soit environ 2,2 millions de livres sterling de dépassement de budget.
Ajout d'amortisseurs pour absorber l'énergie latérale et verticale, empêchant les pas synchronisés de la foule d'amplifier l'oscillation, pour un coût de 2,2 millions de livres sterling de dépassement de budget.
Les modes de vibration latérale (de côté) du pont étaient légers et de basse fréquence, exactement les conditions qui permettent à une foule de se caler sur l'oscillation.
Les concepteurs comprenaient le rebond vertical mais n'avaient pas suffisamment pris en compte le fait que les piétons synchronisent inconsciemment leurs pas avec le mouvement latéral.
Il n'existait aucun précédent dans les codes de conception pour cette rétroaction foule-structure, si bien qu'elle n'a pas été testée.
Le problème ne s'est révélé que sous la charge réelle de la foule le jour de l'ouverture, et non dans les calculs de conception.
La leçon
Les personnes ne sont pas des charges passives — elles réagissent. Une légère oscillation peut amener une foule à se déplacer en cadence avec elle, amplifiant le mouvement. Testez la rétroaction entre votre système et ses utilisateurs, et non le système isolément.
L'oscillation du Millennium Bridge est devenue un cas d'école en ingénierie structurelle et en facteurs humains, et elle a changé la façon dont les passerelles piétonnes légères sont conçues et testées dans le monde entier — les ingénieurs vérifient désormais systématiquement l'excitation latérale synchrone et ajoutent des amortisseurs là où c'est nécessaire. Le pont lui-même, une fois réparé, est resté stable depuis et constitue un passage très fréquenté. « Wobbly Bridge » est resté comme surnom, rappel durable que les personnes qui utilisent un système font partie du système, et peuvent transformer une petite oscillation en une grande.
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