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Des yeux sur la route

À l'été 2015-2016, les camions SCRIM® étaient de retour sur les autoroutes de Nouvelle-Zélande pour terminer leur inspection de l'Île du Nord et de l'Île du Sud en janvier 2016. 

SCRIM est l'abréviation de « Sideway-force Coefficient Routine Investigation Machine ». Ces camions jaunes très reconnaissables sont affrétés par la New Zealand Transport Agency (NZTA) et ils font maintenant partie du paysage sur les routes du pays, lorsqu'ils voyagent à 80 km/h pour recueillir des données sur le revêtement – la résistance au dérapage, la texture, la rugosité, l'orniérage, la géométrie (inclinaison transversale, inclinaison longitudinale et courbure) et les coordonnées GPS de la ligne centrale.

En plus d'agir sur les défauts détectés, ces données permettent à la NZTA de surveiller les performances des autoroutes, planifier les programmes de travaux, analyser les tendances et prévoir comment l'état des routes pourrait changer dans le futur. Ces données sont stockées dans la base de données RAMM de cet organisme et utilisées pour divers aspects de la modélisation du réseau.

Les deux véhicules SCRIM utilisés en Nouvelle-Zélande sont uniques, conçus pour livrer leurs données de la manière requise par la NZTA. Ils ont été fabriqués et fournis par W.D.M. Limited, un constructeur basé à Bristol (Royaume-Uni) et spécialisé dans les équipements de surveillance et d'inspection des autoroutes. WDM® est également la plus grande entreprise d'inspection du Royaume-Uni, fournissant ses services à la totalité des organismes gouvernementaux et 90 % des collectivités locales.

Cette société travaille également sur d’autres marchés outre-mer, surtout en Afrique du Sud et en Australie, et elle inspecte les routes de Nouvelle-Zélande chaque année depuis 1995, en se concentrant sur la Transport Agency et les collectivités locales.

Ces inspections sont très précises. Ces deux camions retournent tous les ans au Royaume-Uni pour une révision complète des équipements techniques et de chaque pièce mécanique.

Les données recueillies passent également par plusieurs contrôles de validation pour vérifier leur précision. John Donbavand, le responsable national des chaussées à la NZTA, l'appelle « le plus gros programme de validation du monde » ; les machines subissent des tests rigoureux de « répétabilité » basés sur des données comparatives.

Ces machines SCRIM sont équipées de GPS, ce qui signifie que la NZTA peut examiner le même tronçon de 20 mètres de route sur plusieurs années, explique-t-il.

John Donbavand ajoute qu'en 2014-2015, la NZTA a fait effectuer des tests répétés sur la même section de route de la région de Central Otago, afin de comparer les données et vérifier leur précision. Les résultats de ces tests ont été satisfaisants.

Lorsque le camion se déplace, une barre équipée de 20 lasers établit le profil transversal de la route sur une largeur de 3,3 m. La profondeur des ornières sur chaque trajectoire de roue est calculée à partir de ce profil transversal, sur une tranche simulée de 2 m. Ces données sont utilisées pour déterminer les profondeurs moyenne, maximale et minimale des ornières, la déviation standard et la distribution de la profondeur des ornières sur chaque segment de 20 mètres.

Le profil longitudinal (rugosité) est mesuré à l'aide de deux lasers (un sur chaque trajectoire de roue) et plusieurs accéléromètres. Il est déduit des résultats des mesures laser pour tracer le profil de la route. L'indice de rugosité international (IRI) est calculé à partir du profil longitudinal en utilisant le modèle « quart de voiture » (quarter car) de la Banque mondiale. Lui aussi est rapporté par sections de 20 mètres.

La texture de la route est mesurée par trois lasers à 32 khz : un sur chaque trajectoire de roue et un au milieu. Les accéléromètres suppriment la majeure partie des mouvements du véhicule par rapport à la route afin de fournir un profil inertiel stable à partir duquel on calcule la profondeur moyenne du profil (MPD).  La MPD est également mesurée et calculée selon la norme ISO 13473-1:1997.

Les équipements d'inspection comprennent un système de mesure de la géométrie à l'aide d'inclinomètres et de gyroscopes qui enregistrent la position du véhicule pendant qu'il se déplace sur la route. Les inclinomètres mesurent l'inclinaison du véhicule vers l'avant ou l'arrière pour déterminer l'inclinaison longitudinale, et l'inclinaison latérale des essieux pour déterminer l'inclinaison transversale.

Les gyroscopes servent à détecter les mouvements du véhicule dans les virages, afin d'en calculer la courbure horizontale et verticale.  Les données géométriques sont lissées en faisant une moyenne mobile sur 30 m, rapportée tous les 10 m.

L'équipement GPS d'Oxford Technical Solutions fait appel au satellite Omni-Star pour enregistrer les coordonnées GPS différentielles de la ligne centrale.  Des capteurs d'inclinaison servant à enregistrer la pente transversale et longitudinale, associés à un gyroscope, fournissent les éléments d'alignement lorsque le satellite est hors de vue. Toutes ces données sont ensuite traitées avec l’aide des stations de base LINZ.

Les données d'inspection, y compris la vidéo tournée vers l'avant, sont renvoyées aux bureaux de WDM® à Wellington où elles sont traitées, adaptées au réseau routier de Nouvelle-Zélande et vérifiées avant d'être livrées à la NZTA. WDM® applique de strictes normes d'intégrité afin que ses clients puissent s'appuyer sur les mesures SCRIM pour prendre leurs décisions d'investissement.

Dans un pays comme la Nouvelle-Zélande, la résistance au dérapage est un élément vital de la sécurité routière en raison des fortes chutes de pluie, de glace et de neige, et de l'eau qui reste présente sur le revêtement par forte pluie, et est projetée sur les autres véhicules par les camions.

WDM® fait la promotion de son travail en matière de résistance au dérapage en Nouvelle-Zélande sur son site Web. « Le taux d'accidents suite à un dérapage par temps mouillé sur les portions de route présentant une « faible » résistance au dérapage est 4,5 à 9 fois plus élevé que sur l’ensemble du réseau routier », déclare cette société.

« Les résultats obtenus sur les sites de crash-tests indiquent qu'une augmentation de 0,1 de la résistance au dérapage (mesurée en termes de Coefficient SCRIM estival moyen ou MSSC) entraîne une réduction des accidents corporels de 30 % sur chaussée mouillée et de 20 % sur chaussée sèche sur le réseau autoroutier national de Nouvelle-Zélande. Globalement, depuis que les inspections SCRIM ont été introduites en Nouvelle-Zélande, le nombre de décès dus à un dérapage sur une route a chuté de près de 40 % ».

Pour recueillir les données de résistance au dérapage, la SCRIM est équipée d'une roue en rotation libre qui est appliquée sur la route, avec une charge connue. Un flux d'eau contrôlé mouille le revêtement de la route juste devant la roue de test avant ; lorsque le véhicule avance, la roue test glisse en avançant sur la route mouillée. La force générée par cette action est liée à la résistance au dérapage du revêtement de la route mouillée. Les résultats de ces tests sont des moyennes qui définissent la résistance au dérapage de la route par sections de 10 mètres.

Un problème a cependant été pointé du doigt. Alors que les données SCRIM peuvent identifier quels agrégats offrent les meilleures propriétés de résistance au dérapage, la carrière de provenance de ces agrégats est parfois absente des dossiers de l'entreprise. Par conséquent, la NZTA n'a pas obtenu les performances qu'elle attendait du revêtement de certains projets routiers, et elle explique qu'elle a des conversations « musclées » avec le secteur à ce sujet.

SCRIM est la marque de commerce déposée de W.D.M. Limited

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