Détection des dégâts routiers à l'aide de capteurs LiDAR

30 oct. 2023

La Finlande compte environ 51 500 kilomètres de routes asphaltées. Environ 8 000 kilomètres de routes étaient en mauvais état à la fin de l'année 2022. Les causes sous-jacentes des dommages peuvent être déterminées à l'aide de la technologie de mesure et d'analyse des routes et des chemins développée par Roadscanners. Cela permet d'initier des mesures préventives pour réduire les coûts du cycle de vie d'une route.

Car standing on the road
Car standing on the road

Conseils, logiciels et appareils de Roadscanners

Roadscanners est une entreprise internationale de conseil, de logiciels et de vente d'équipements de recherche et de mesure pour la gestion et l'entretien des infrastructures routières. Elle se concentre sur la surveillance et l'analyse de l'état des routes, des chemins, des ponts et des aéroports. La méthode employée par Roadscanners s'est avérée efficace tant pour l'inspection des réseaux routiers des petites municipalités que pour celle des réseaux routiers plus importants couvrant des milliers de kilomètres. Plus le réseau routier est grand, plus les économies potentielles sont importantes.

La technologie RDLS Grid est également utilisée pour le balayage laser des lignes électriques à partir d'hélicoptères afin d'éviter les dégâts causés par les tempêtes. Elle permet d'identifier les zones où les arbres ou la végétation doivent être enlevés pour éviter les dégâts causés par les chutes d'arbres lors des tempêtes.

Digitizer stands in front of a plane
Le dispositif de détection "Digitizer" en action.
Digitizer stands in front of a plane
Le dispositif de détection "Digitizer" en action.

Analyse par vidéo, radar terrestre, scanner laser ou caméra thermique

Les technologies de recherche et d'analyse utilisées par Roadscanners comprennent la vidéo, les radars terrestres, les scanners laser, les caméras thermiques et les accéléromètres. Le radar de sol peut pénétrer jusqu'à trois mètres sous la surface de la route. La surface de la route au-dessus du sol, y compris le talus, est analysée à l'aide d'un scanner laser. Le scanner laser utilisé par Roadscanners est un capteur LiDAR 2D LMS5xx de SICK. Actuellement, un ou deux scanners laser fonctionnant simultanément sont utilisés dans les véhicules en fonction des besoins de mesure. La vitesse du véhicule de mesure est d'environ 30 à 80 km/h.

Les capteurs LiDAR 2D robustes conviennent parfaitement à cette application car il est très facile d'intégrer le logiciel dans l'appareil. Jani Irvankoski, de Roadscanners, se souvient que sa première tâche de codage, il y a 13 ans, consistait à intégrer un scanner laser de SICK - à ce jour, il ne se souvient d'aucune défaillance de l'appareil. La collaboration avec SICK s'est avérée très fructueuse et le responsable des ventes, Villa Sarviaho, est sur place pour présenter les tendances et les nouveaux développements de produits.

Visualization of the data generated by a LiDAR.
Visualisation des données générées par un LiDAR.
Visualization of the data generated by a LiDAR.
Visualisation des données générées par un LiDAR.

Réagir avant même que les dégâts ne soient visibles

Le facteur de risque le plus courant et le plus important pour les dommages causés à la surface de la route est l'eau. Lorsque l'infrastructure est mouillée, la capacité de charge de la route est réduite et elle est plus susceptible d'être endommagée. Les murs de neige sur le bord de la route en hiver, par exemple, doivent être dégagés en temps voulu pour éviter que l'eau ne pénètre dans le sous-sol de la route lorsqu'elle fond.

60–80% of road damage occurs in the spring when the road is most susceptible.
Les problèmes structurels typiques sont causés par une circulation intense sur des tronçons routiers dont la chaussée est mince et la couche de fondation médiocre.
60–80% of road damage occurs in the spring when the road is most susceptible.
Les problèmes structurels typiques sont causés par une circulation intense sur des tronçons routiers dont la chaussée est mince et la couche de fondation médiocre.

Les mesures des routes et de leurs abords à l'aide de capteurs LiDAR 2D ont été effectuées au printemps, avant que les fossés ne soient recouverts de végétation, ce qui rendrait plus difficile la prise de mesures précises de la profondeur des fossés.

Un autre avantage du balayage laser de précision est sa répétabilité, qui permet de surveiller la formation des rainures et l'état du fond du fossé grâce à des mesures répétées, par exemple d'une année sur l'autre. Il est alors possible de réagir à temps aux changements avant que la route ne soit gravement endommagée. En règle générale, les réparations sont également moins coûteuses.

 

Un œil sur les changements de saison

Le changement de saison et les cycles de gel et de dégel sont parmi les facteurs les plus importants qui affectent l'état des routes dans les régions froides. 60 à 80 % des dommages causés aux routes se produisent au printemps, lorsque la route est la plus vulnérable. Les problèmes structurels typiques sont causés par une circulation intense sur des tronçons routiers dont la chaussée est mince et la couche de fondation de mauvaise qualité. Les défauts d'entretien peuvent généralement être attribués à un drainage défectueux et à un déneigement inadéquat des routes en hiver.

 

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