Système de gestion de routes : planifier objectivement...

Système de gestion de routes : planifier objectivement un entretien

techniquement et financièrement optimal

Wegbeheersysteem: financieel-technisch optimaal onderhoud aan gemeentewegen objectief plannen

Dag van de Openbare Ruimte

Journée de l’Espace Public

Carl Van Geem

Chercheur Senior

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Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw – Centre de Recherches Routières

Patrimoine routier et argent

Combien vaut le patrimoine routier ?

Admettons :

350km de routes dans la commune

Largueur moyenne d’une route : 6m

Construire 1m2 de route coûte 100€

Alors, la “valeur neuve” du réseau est :

( 350.000 m x 6 m ) x 100 €/m2 = 210.000.000 €

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Reporter l’entretien est coûteux…

Quand on ne fait rien…

Evolution de l’état

globale du réseau :

Prix unitaire de

l’entretien nécessaire

en fonction de l’état

globale du réseau : 1€

2€

5,8€

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L’entretien est un investissement, ce n’est pas un coût

Une nouvelle infrastructure à une durée de vie limitée : p.ex. « Dienstorder MOW/AWV/2010/2 » :

Durée de vie théorique, route bitumineuse : 20 ans

Durée de vie théorique, route bitumineuse avec EME : 30 ans

Durée de vie théorique, route béton de ciment : 30 ans

Sans entretien adéquat l’infrastructure se dégrade rapidement.

L’entretien est un investissement afin de maximiser le

rendement de l’investissement lors de la construction.

But de la gestion :

Choisir une stratégie financièrement efficace

pour l’entretien des routes, c.-à-d. :

faire à temps l’entretien adéquat.

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Différences entre niveau projet et niveau réseau

PROJET :

Rédiger un cahier de charges pour des travaux bien précises en

connaissance de cause (dégradations, causes, remèdes,…).

RESEAU :

Un système de gestion de routes (PMS) est un proces systematique d’entretien, de modernisation et

d’exploitation du patrimoine,

en combinant des principes d’ingénierie, de la pratique

commerciale bien fondée et de la justification economique,

et qui apporte des instruments pour une approche mieux organisée

et flexible de la prise de décisions necessaires afin de répondre au

attentes de la population.

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NIVEAU PROJET

Projet

Réseau

Inspections

Outils d’aide

Formation

Gestion

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niveau projet : p.ex. AWV schadecatalogus

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Dégradations

Auscultation

Diagnostic Trafic Structure Site

Stratégie

d’entretien

et budget

Entretien

de surface

Rechargement

(overlay)

Reconstruction

complète

Préparation du support

Réparations

locales

Renouvellement

partielle (inlay)

Traitement

de fissures Drainage

Choix de la mesure d’entretien

niveau projet : arbre de décision

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Niveau projet : Recommandations par CRR et partenaires…

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NIVEAU RESEAU

Projet

Réseau

Inspections

Outils d’aide

Formation

Gestion

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CRR – division mobilité, sécurité et gestion de réseaux Appareils d’auscultation (niveau réseau et projet)

Evaluation

structurelle

Planéité/ConfortRugosité

Relevé visuel

des défauts

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Présentation du CRR – Gestion de réseau

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PMS: GESTION structurée du RESEAU

Attentes des parties prenantes (usagers, riverains,…),

Diviser le réseau en sections selon leur fonction,

Qualité souhaitée du réseau.

Evaluation objective de l’état actuel du réseau.

Identification des interventions nécessaires afin

d’atteindre les exigences de prestation des sections

Analyse technique : interventions prioritaires,

planifier l’entretien préventif.

Evaluer les conséquences financières : Quels frais dans les années à venir afin d’atteindre les

prestations souhaitées ?

Quel influence sur les prestation en absence de budget ?

Exigences plus hautes : quel impact sur le budget ?

Exigences

Inspections

Stratégie

technique

Analyse

budgétaire

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Le CRR préconise des choix « raisonnables » de

paramètres techniques :

Routes principales : Rugosité

Orniérage

Uni longitudinal

Fissures et arrachement

Paramètre structurel (durée de vie résiduelle)

Routes communales : Dégradations de surface visuellement identifiables

Choix de paramètres techniques et d’indicateurs

€

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INSPECTION VISUELLEpour

LA GESTION RESEAU

EVALUATION TECHNIQUEde

SOUS-SECTIONS de ROUTE

Projet

Réseau

Inspections

Outils d’aide

Formation

Gestion

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Gestion du Patrimoine Routier – L’inspection visuelle

Publication en octobre 2015, à tous nos membres, du

catalogue des dégradations et de la formule de l’indice visuel

Mise en place d’une formation d’« inspecteurs de voiries

communales » (en néerlandais en nov. ‘15, en français en avril ‘16)

Simple et rapide à mettre en œuvre.

Indépendant de l’outil de mesure.

Permet la connaissance globale de son réseau.

Autonomie totale possible pour le gestionnaire

moyennant une formation d’inspecteur.

Une méthode facilement reproductible.

Repose sur une solide base scientifique.

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Principe de la méthode

Etape 1: Subdiviser stratégiquement le réseau routier :

Le planning souhaité indique à quel moment une sous-section doit

subir quel type (nature) de mesure d’entretien.

Le but est de pouvoir appliquer (quand il faut) un traitement

d’entretien géographiquement limité à une sous-section isolée.

Une sous-section est uniforme par rapport aux mesures

d’entretien.

Etape 2: L’inspection visuelle de chaque sous-section :

Inspection d’un nombre limité de types de dégradations.

Résultat : un “score” par sous-section.

Après : Evaluation et planning à répéter périodiquement :

De préférence : annuellement sur l’ensemble du réseau.

Recommandation CRR : au moins tout les 2 ans.

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Etape 1 : subdiviser stratégiquement le réseau routier

1. Subdiviser la route en sections, p.ex. : De carrefour au carrefour,

Carrefour comme une section à part entière,

Découpe en sections d’environ 200m de long,

Même largueur de route dans la section,

Même revêtement dans la section,

…

2. Subdiviser une section en sous-sections : Selon la fonction de la sous-section (trottoir, piste cyclable,

chaussée, places de stationnement, espaces verts,…)

rue/straat

section 1

/ wegvak 1

section 3

/ wegvak 3

section 2

/ wegvak 2

sous-section / wegvakonderdeel

trottoir / voetpad

places de stationnement / parkeervoorziening

chaussée / rijbaan

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Etape 2 : Exécution de l’inspection visuelle :

Dégradations à encoder par type de revêtement :

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Etape2 : différence entre dégradation ponctuelle et dégradation continue

DEGRADATIONS PONCTUELLES

Apparaissent localement

dans une zone d’un mètre de long.

Exemple typique : nid de poule.

A noter : « sa présence ».

DEGRADATIONS CONTINUES

Continues

(habituellement sur une distance > 1m).

Exemple typique :

fissure longitudinale.

A noter : « la longueur » (« début » et « fin »).

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Etape 2 : inspecter par moitié de la largueur d’une voie

Inspection visuelle par voie (environ 3m à 3,5m de large).

Divisez une voie en deux : « côté gauche » et « côté droite ».

Notez toutes les dégradations vue au « côté gauche ».

Notez toutes les dégradations vue au « côté droite ».

A noter : À la distance d1 : nid de poule à droite

À la distance d2 : début fissure longitudinale à gauche

À la distance d3 : début fissure longitudinale à droite

À la distance d4 : fin fissure longitudinale à gauche

À la distance d5 : fin longitudinale à droite

gauche/links

droite/rechts

voie/rijstrook

1m

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Etape 2 : calcul de « l’indice visuel » (Iv)

Iv = max ( 0,90 – Σdis wdis . Pdis ; 0,00)

Iv = indice visuel (peut être utilisé comme input dans ViaBEL)

dis = type de dégradation

Σdis = somme pour tous les types de dégradations considérées

Pdis = pourcentage de surface de la sous-section atteint par la dégradation

wdis = poids du type de dégradation

Une dégradation ponctuelle à par définition une longueur d’un mètre.

Une dégradation observée compte toujours pour la moitié de la largueur de la sous-section inspectée.

Si la valeur calculée est inférieure à 0, Iv est mis à 0.

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Gestion du Patrimoine Routier – L’inspection visuelle

Row Labels ALAffaissement ALFaienþage ALFissure long. ALOuverture joint long. ALPelade, arrachement APFissure trans. APFlache APNid de poule Grand Total Iv

1701 0,01 0,23 0,24 0,66

1702 0,01 0,19 0,02 0,07 0,29 0,61

1801 0,02 0,02 0,88

1802 0,01 0,02 0,02 0,05 0,85

2101 0,05 0,05 0,85

2102 0,07 0,20 0,28 0,62

2303 0,27 0,03 0,01 0,31 0,59

2304 0,18 0,34 0,12 0,03 0,66 0,24

2305 0,01 0,15 0,17 0,73

2307 0,01 0,06 0,00 0,01 0,07 0,83

2309 0,00 0,02 0,02 0,88

2310 0,09 0,00 0,09 0,81

2311 0,05 0,05 0,85

2312 0,05 0,04 0,01 0,09 0,81

2313 0,01 0,10 0,02 0,00 0,13 0,77

2314 0,01 0,12 0,00 0,14 0,76

2315 0,27 0,05 0,10 0,01 0,43 0,47

2316 0,07 0,06 0,01 0,15 0,75

2902 0,00 0,01 0,10 0,01 0,01 0,00 0,13 0,77

2903 0,17 0,02 0,19 0,71

2904 0,01 0,58 0,07 0,06 0,01 0,73 0,17

2905 0,35 0,01 0,04 0,41 0,49

3429 0,01 0,01 0,02 0,88

4701 0,01 0,05 0,06 0,84

5704 0,01 0,00 0,01 0,02 0,01 0,00 0,05 0,85

5810 0,03 0,04 0,07 0,83

6104 0,10 0,19 0,08 0,36 0,54

Indice visuelInspection visuelle :

Paramètres techniques (Pd)

Sous-section

(route)

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LA GESTION RESEAU

OUTILS D’AIDEpour

L’EXECUTION DE L’INSPECTION

Projet

Réseau

Inspections

Outils d’aide

Formation

Gestion

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Inspection visuelle :feuilles de papier + traitement dans « fichier Excel »

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Inspection à l’aide du SAND (outil du CRR)

“Système d’Aquisition Numérique des Données” (SAND)

Odomètre PC portable

Catalogue de

dégradationsModule de collecte

de la distance parcourue

Logiciel d’encodage

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Différentes versions du « SAND » (plus que 25 ans d’expérience au CRR)

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L’utilisation d’une tablette sur le terrain : à pied ou dans une voiture

KOAC-NPC

GISIB+ViaBEL on tablet

KOD (A&TN)

VIAP on foot

VIAP in car

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Inspection visuelle à partir d’images (IMAJBOX®)

Nouvelle approche au CRR :

Prise d’images « photo » ou « vidéo »

(sans perturbation du trafic),

1 inspecteur, en sécurité au bureau.

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Avantages de l’inspection à partir d’images

Disponibilité de l’image,

Lien image / lieu sur carte

(p.ex. « OpenStreetMap »).

Création d’objets (point, ligne,

surface) à partir de l’image,

Labellisation d’une dégradation à

l’aide d’un catalogue défini par

l’utilisateur en « xml »).

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Difficultés en utilisant des images

Ombres sur les images

cachent les dégradations.

Position du soleil : influence

sur la luminosité de l’image.

Autre appréciation de

dégradations en regardant

en arrière : CRR recommande

de ne pas utiliser les images 360°.

Surface humide :

appréciation totalement différente

des dégradations présentes

(et de leur gravité).

Influence de l’inclinaison

de la caméra sur la visibilité

de la surface de la route.

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LA GESTION RESEAU

FORMATION-CRRpour

INSPECTEURS

Projet

Réseau

Inspections

Outils d’aide

Formation

Gestion

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Formation CRR : « inspecteur d’un réseau routier »Objectif : répétabilité et reproductibilité !

Tout le monde peut inspecter…

mais pas sans formation…

4 jours :1. Contexte PMS

2. Reconnaitre les dégradations

3. Situations pratiques : règles,

astuces, expériences,…

3. Exercice d’évaluation (théorie),

4. Exploitation de l’indice visuel

4. Introduction « niveau projet »

Attestation de participation.

Pour qui ? Surtout les inspecteurs

(« prestataires ») et

le personnel communal qui

fera des inspections.

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Formation CRR : « inspecteur d’un réseau routier »Objectif : répétabilité et reproductibilité !

Première édition à eu lieu (en néerlandais, en novembre 2015) :

Formation suivante en français en avril 2016 : Possibilité de s’inscrire maintenant !

Une nouvelle formation en néerlandais sera programmée

ultérieurement : Possibilité de manifester son intérêt !

opleiding examen

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Après la formation, le pratique…Objectif : répétabilité et reproductibilité !

Formation, utile et nécessaire : Utiliser la même terminologie,

Bien comprendre les raisons des recommandations du CRR

mentionnées dans la publication CRR sur l’inspection visuelle réseau,

S’exercer avec des photos et des « films » de « vrais routes »,

Aligner les résultats d’inspection.

La première formation était un succès.

Pratique sur la route nécessite un peu d’exercice… Besoin d’alignement entre inspecteurs de la « sévérité » des

inspecteurs lors d’une inspection,

Différence entre la réalité d’une inspection sur terrain et d’une

appréciation sur base de photos.

Le CRR à vos côtés, p.ex. : L’organisation de moments de concertation entre inspecteurs,

Le soutien au communes qui se mettent à inspecter (après avoir suivi

la formation du CRR…).

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GESTION DE RESEAU

INTERPRETATIONde l’

INDICE VISUEL

Projet

Réseau

Inspections

Outils d’aide

Formation

Gestion

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Directement lisible à partir de l’indice visuel seule

Classement de sous-sections par « score » Iv décroissant :

Vue globale de l’état général actuel du réseau.

Déceler des détails : hautes valeurs parmi les pourcentages Psb

Première idée des dégradations présentes sur la sous-section.

Mais : pas de détection de causes probables des dégradations…

Iv = max ( 0,90 – Σsb wsb . Psb ; 0,00)

Iv = indice visuel (peut être utilisé comme input dans ViaBEL)

sb = type de dégradation

Psb= pourcentage de surface de la sous-section atteint par la dégradation

Peu de détail: image simple des conséquences de la gestion menée…

Paramètres techniques : (seulement) un début d’analyse au niveau projet…

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Plus avancée : Iv et la nature des interventions à programmer

Une dérivée : « l’indice global » IG :

Is = 1,2 . Iv – 0,18

IG = (Iv + Is)/2

Seuils d’intervention pour IG :

Valeur d’IG Type (nature) d’entretien Remarques

0.9 ≥ IG > 0.8 Routine Pas de besoin de réparations.

0.8 ≥ IG > 0.5 Réparations localesRéparations isolées aux endroits où on

observe des dégradations.

0.5 ≥ IG > 0.3 Réparations généraliséesUn entretien des couches de surface sur

toute la longueur de la sous-section.

0.3 ≥ IG RenforcementUne approche structurelle sur toute la

longueur de la sous-section.

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Seuils d’intervention pour IG :

« Logique » de cette classification :

Les routes se dégradent petit à petit.

D’abord il faudra réparer un peu, localement (IG).

Plus tard il faudra remplacer les couches supérieures de la

structure mais la fondation peut rester en place (IG).

A la fin de vie de la route : la fondation doit être remplacée (IG).

Classification des routes communales

Valeur d’IG

0.9 ≥ IG > 0.8 Pas de besoin de réparations.

0.8 ≥ IG > 0.5Réparations isolées aux endroits où on observe des

dégradations.

0.5 ≥ IG > 0.3Un entretien des couches de surface sur toute la

longueur de la sous-section.

0.3 ≥ IG

Une approche structurelle sur toute la longueur de la

sous-section.

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GESTION RESEAU (PMS) : stratégies, priorités, moyens, effets

But : Déterminer une vision sur le long terme

et sur la gestion qui en suit.

Cherchez des réponses sur les questions suivantes :

Quelle stratégie d’entretien est la meilleure dans l’absolu ?

Quelle stratégie d’entretien est la meilleure avec un budget

limité ?

Quelle évolution le réseau subira-t-il à court et à long terme

avec le budget disponible aujourd’hui ?

Quel est l’effet d’une diminution du budget pour l’état du

réseau sur le long terme ?

Plus hautes exigences au réseau : combien cela coûte en plus ?

A ces questions-là on peut répondre

avec un système de gestion de routes…

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Indicateurs et PMS, illustration “ViaBEL”: prédictions

L’état général d’une route se dégrade systématiquement et

petit à petit dans le temps (essentiellement sous la contrainte des poids lourds).

ViaBEL est un PMS: Méthodologie du CRR, raisonne à partir de « l’ indice visuel »,

Implémentée et présentée sur le marché par KOAC-NPC.

ViaBEL utilise des « lois d’évolution » pour « l’indice global »,

qui dépendent : du type de revêtement (asphalte, béton, pavés),

de la fonction de la route (locale, collecte, transit),

avant ou après entretien.

Lois d’évolution ont été déterminées par : Etude empirique : 3 communes pilote (par le CRR),

Etude de contrôle théorique (« sur papier », par le CRR),

L’expérience d’un groupe d’experts (CRR + gestionnaires routes).

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Illustration PMS « ViaBEL » : mesures, prix unitaires

ViaBEL considère « mesures d’entretien standard ».

L’utilisateur de ViaBEL peut introduire un « prix par unité »

pour chaque mesure d’entretien.

Chaque stratégie ne propose qu’une combinaison de quelques

des mesures d’entretien disponibles.

18 stratégies : chaque avec une autre combinaison de mesures.

Quand la prédiction pour l’indice global atteint un seuil, la

stratégie propose une mesure d’entretien.

ViaBEL seuils

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Entretien de routine 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

Réparations locales 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 en 0.5 0.8 en 0.5 0.8 en 0.5 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8, 0.5 en 0.3

Réparations généralisées (prix montant)

variante 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

variante 2 0.5 0.5 0.5 0.5 en 0.3 0.3

variante 3 0.5 0.5 0.5 0.5 en 0.3 0.3

Renforcement (prix montant)

variante 1 0.3 0.3 0.3 0.3

variante 2 0.3 0.3 0.3 0.3

Reconstruction 0.3 0.3 0.3 0.3

Stratégies

Mesures d'entretien

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ViaBEL: seuils, mesures et l’indice global

Indice global atteint un seuil,

Mesure d’entretien est appliquée,

Indice global augmente instantanément (grâce à l’entretien),

Autre loi d’évolution est appliquée à partir de ce moment,

Indice global atteint de nouveau un seuil,

etc.

Réparation généralisée (1) Réparation généralisée (1)

Réparation généralisée (1)

Réparation généralisée (1)

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ViaBEL: qualité, seuils d’intervention et finances

Prédiction de l’évolution

de l’état (indice global)

dans le temps

par sous-section et

les investissements associés.

Prédiction des

investissements annuels en entretien

en appliquant la stratégie proposée.

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ViaBEL: comparer des stratégies

Evolution de l’état global du réseau routier (exprimé en

indice global) en fonction de la stratégie retenue…

stratégie « plus onéreuse » : stratégie « plus bon marchée » :

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RECAPITULATIF

Projet

Réseau

Inspections

Outils d’aide

Formation

Gestion

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Récapitulatif

L’entretien des routes est un investissement, pas un coût.

Gestion transparante et objective du réseau : Inspections de l’état actuel des routes,

Gestion : planning d’entretien sur le long terme.

Faire l’entretien adéquat à temps : économies substentielles.

Gestion de routes communales : inspection visuelle est OK.

Mais l’inspection visuelle doit être aussi objective que possible

et doit être répétable et reproductible, d’où notre proposition :

Publication CRR + formation !

inspection visuelle

pour la gestion réseau

donne une classification

+ input pour un PMS.

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Récapitulatif

Inspection visuelle sur réseau donne une classification :

Règle général : sous-sections avec IG aux alentours d’un seuil

méritent de l’attention (les autres peuvent attendre).

Un vrai PMS donne plus de détails (vb.: ViaBEL): Déterminer les priorités (planning sur plusieurs années),

Evaluation de la gravité de la situation,

Projeter et gérer les budgets sur plusieurs années,

Simuler les effets de choix de gestion (« les stratégies »).

PMS a ses limites : D’autres paramètres ont une influence sur le choix définitif des

travaux à réaliser.

Un suivi est nécessaire : Faire une inspection visuelle tous les ans (ou tous les 2 ans).

Niveau projet : Rédiger un cahier de charges nécessite une analyse plus profonde.

STAND 4.00D

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Journée de l’Espace Public

Carl Van Geem

[email protected]

Tél. : 010 23 65 22

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