Diagnostic
Les enjeux socio-économiques liés aux impératifs de sécurité des hommes et des matériels, aux exigences de protection de l'environnement et de réduction des nuisances, et aux gains de productivité sur des systèmes de plus en plus complexes, placent les problèmes de diagnostic et de maintenance au centre des préoccupations dans le cadre d’une optimisation des processus industriels. Les équipements embarqués offrent des potentialités importantes en termes de recueil de données pour la surveillance du fonctionnement des véhicules, comme celle de l’infrastructure empruntée. Un traitement de l’information et des algorithmes adaptés permettent d’élaborer des diagnostics précis pour une maintenance optimale ou pour la mise en lumière de défauts ou dégradations pouvant mettre en cause la sécurité. Ainsi, la mesure d'une réalité technique et l'élaboration d’une politique de maintenance, non seulement corrective et préventive mais aussi prévisionnelle (pronostic, diagnostic, et surveillance de dégradations), constituent un problème scientifique et technique majeur à résoudre pour l’amélioration des procédés et la prévention des risques. Il en va du domaine des transports comme le montrent les trois sujets présentés sur la maintenance de systèmes embarqués sur train, sur la maintenance et la surveillance de différents types de lignes ferroviaires ou encore sur la maintenance des marquages au sol pour le transport routier.
Projet ANR DIADEM – DIAgnostic Dynamique et Maintenance Prévisionnelle de Systèmes Embarqués sur Train
Afin d’assurer la maintenance raisonnée du matériel roulant ferroviaire, ces systèmes font l’objet d'inspections régulières. L’enjeu majeur pour les exploitants est la maximisation de la disponibilité des trains sans augmentation des coûts ; ce grâce à la mise en place d’opérations de maintenance prévisionnelles et conditionnelles. Dans ce contexte, les constructeurs comme les exploitants sont amenés à rechercher des moyens de mise en place d’une maintenance conditionnelle basée sur l’état réel du système et plus particulièrement sur le pronostic ; ceci de manière à anticiper les défaillances de ces matériels. En mettant au point des outils innovants pour le diagnostic et la maintenance de sous-systèmes embarqués, l’exploitant est en mesure de planifier de façon optimale les opérations de maintenance, la logistique de ses trains en dépôt et en ateliers, ainsi que l’approvisionnement des pièces nécessaires. L’objectif du projet DIADEM était de développer des outils de diagnostic et de pronostic de trois organes sensibles du matériel roulant ferroviaire : climatisation, système de freinage et portes. Pour cela, des outils d’analyses des données brutes issues de l’instrumentation embarquée des portes ont été proposés. En termes de pronostic, des algorithmes d’estimation de durée de vie résiduelles pour des systèmes à états discrets ont été proposés.
NeTIRail-INFRA – Needs Tailored Interoperable Railway Infrastructure
Afin d’améliorer la performance de l'exploitation ferroviaire dans différents contextes opérationnels tout en assurant de hauts niveaux de sécurité et d’interopérabilité, le programme européen H2020 a financé le projet NeTIRail-INFRA entre juin 2015 et mai 2018.
Ce projet vise à développer des solutions techniques innovantes pour optimiser la surveillance et la maintenance de différents types de lignes ferroviaires : saturées, à trafic mixte moyen et à faible densité (dédiées au fret ou peu utilisées). Les solutions de monitoring qui ont été développées sont basées sur des technologies à bas coût (GNSS, mobile, accéléromètre) et peuvent être déployées le long de la voie et sur des trains en circulation. Elles permettent, sous certaines conditions de limiter le passage des trains spéciaux "de mesure" dont l'utilisation est coûteuse et complexe pour l'exploitation.
Dans ce projet, la contribution du laboratoire ESTAS du département COSYS a notamment porté sur l'analyse de sûreté de fonctionnement des S&C (Switches and crossings) qui sont des éléments critiques pour la sécurité et la disponibilité de l'infrastructure, ainsi que sur le développement d'un modèle de données qui permet d'intégrer et de mettre en corrélation l'ensemble des données de monitoring générées par les solutions développées. Plusieurs démonstrateurs ont été réalisés sur la base des résultats obtenus et exposés lors de différentes manifestations scientifiques, comme au TRA2018.
DYMOA – Diagnostic d’Infrastructures et Dynamique du Véhicule pour les Motos et les Autos
Le projet DYMOA piloté par l’Ifsttar et mené en partenariat avec le Cerema et l’Assurance Mutuelle des Motards a été financé par la Fondation Sécurité Routière. Ses objectifs étaient :
- De développer des méthodes de diagnostic des infrastructures routières et de leur usage par des deux-roues motorisés (2RM). Un enregistreur embarqué basé sur un smartphone dédié, sécurisé et adapté aux 2RM a été élaboré, une procédure juridique liée à la confidentialité des données (protection des données à caractère personnel) en conformité avec les droits des conducteurs a été mise en place, des critères de détection d’incidents basés sur des seuils de dynamique du véhicule ont été définis. Une flotte de 30 2RM et 10 VL a été instrumentée. Le recueil d’un an, étendu sur 3 territoires, a permis l’enregistrement de 3 200 parcours (~ 42 000 km parcourus), 700 événements et 430 incidents.
- De produire de la connaissance sur l’utilisation d’un 2RM, en distinguant les interactions avec l’infrastructure et l’utilisation des capacités des 2RM y compris les vitesses pratiquées. Quelques types d’infrastructures posant problèmes aux 2RM ont été déterminés et des zones à risques les concernant localisés. Des aménagements ou des zones accidentogènes ont été localisées. L’utilisation des capacités dynamiques des 2RM a pu être comparée avec celle des VL. L’intérêt d’un observatoire de vitesse en relation avec l'infrastructure a été démontré. Les enjeux de sécurité spécifiques 2RM liés à l’infrastructure ont été identifiés grâce à l’analyse de plus de 71 000 cas d’accidents.
