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Numérisation et digitalisation des infrastructures

Numérisation & Digitalisation — LAMES

Numérisation et digitalisation des infrastructures de transport

03Thématique
Jumeau numérique Intelligence artificielle Modélisation multi-physique Aide à la décision

Face aux défis du changement climatique, de la durabilité et de l'optimisation des coûts de maintenance, les infrastructures de transport entrent dans une nouvelle ère : celle du numérique et des jumeaux digitaux. Le LAMES se positionne au cœur de cette transformation en développant des approches innovantes pour mieux comprendre, surveiller et piloter les infrastructures tout au long de leur cycle de vie.

Le jumeau numérique permet de créer une représentation virtuelle dynamique d'une infrastructure, alimentée en continu par des données issues du terrain. Si cette approche est déjà largement utilisée dans l'industrie, son application aux infrastructures de transport reste un défi en raison de leur complexité, de leur étendue et de leur durée de vie.

Nos travaux visent à adapter ce concept aux réalités du terrain et à accompagner son appropriation par les acteurs métiers, en développant des outils et des modèles fiables, concrets et directement utiles à la prise de décision.

Axe 01

Jumeaux numériques

Représentations virtuelles dynamiques des infrastructures, alimentées en continu par les données terrain pour piloter le cycle de vie complet.

Axe 02

Intelligence artificielle

Détection automatique des dégradations, prédiction de leur évolution et maintenance prédictive à partir des comportements mécaniques et diélectriques.

Axe 03

Vision globale par les données

Intégration de données multi-sources — climat, trafic, territoire, équipements, populations — pour une vision systémique des infrastructures.

Axe 04

Plateformes expérimentales

Jumeaux numériques des infrastructures LAMES : manèges, radar 4D, capteurs noyés — de la conception à la gestion de maintenance.

Axe 05

Infrastructures intelligentes et résilientes

Approches multi-échelles combinant observation, modélisation et données pour mieux comprendre les phénomènes physiques — mécaniques, thermiques, en surface et en profondeur — et concevoir des infrastructures capables de s'adapter aux évolutions environnementales.

Le jumeau numérique constitue un changement de paradigme dans les métiers du génie civil. Il permet un suivi des structures de la conception à l'auscultation pour la gestion de la maintenance, et s'intègre aux plateformes LAMES combinant expérimentation et technologies avancées de suivi — manèges, radar 4D, capteurs noyés, etc.

Ces dispositifs permettent de connecter données, modèles et observations pour mieux anticiper le comportement des infrastructures. Nous développons des jumeaux numériques complets de nos infrastructures expérimentales, en intégrant les données issues des plateformes LAMES.

L'objectif final est d'aider à concevoir des infrastructures plus intelligentes, plus durables et capables de s'adapter aux évolutions environnementales, en passant d'une maintenance réactive à une maintenance prédictive, plus efficace et plus durable.

Détection automatique des dégradationsIdentification des fissures, défauts, pollutions et anomalies par apprentissage automatique sur les données d'auscultation.
Prédiction de l'évolution des dégradationsModélisation des comportements mécaniques, thermiques, hydriques et diélectriques pour anticiper les pathologies et prédire leur évolution.
Simplification et enrichissement des modèlesSimplifier ou enrichir les modèles existants avec différents types de données pour améliorer leur fiabilité et leur applicabilité terrain.

Nos outils numériques intègrent des données variées pour offrir une vision systémique des infrastructures, essentielle pour anticiper les risques et optimiser les stratégies d'intervention. Cette approche multi-sources couvre l'ensemble des facteurs impactant le cycle de vie des infrastructures.

Données climatiques

Températures, précipitations, cycles gel-dégel et événements extrêmes influençant le vieillissement des matériaux.

Données de trafic

Volumes, charges et fréquences de passage pour quantifier les sollicitations mécaniques réelles sur les structures.

Données territoriales

Contexte géologique, hydrologique et urbanistique pour une analyse des risques adaptée au territoire.

Équipements & capteurs

Mesures en temps réel issues des capteurs noyés, jauges, radar 4D et systèmes embarqués sur site.

Données populations

Usages, densités et besoins de mobilité pour prioriser les interventions selon l'impact social.

Auscultation dynamique

Acquisitions continues ou périodiques pour détecter les évolutions structurelles et déclencher des alertes.

VidéoNDT-Portal — De la donnée à la décision

Plateforme numérique intégrée

NDT-Portal

Tous ces travaux convergent vers le développement de plateformes numériques intégrées permettant de transformer les données en outils d'aide à la décision concrets, fiables et accessibles pour les gestionnaires d'infrastructures. NDT-Portal constitue le point de convergence de l'ensemble des approches de numérisation et de digitalisation du LAMES, de la donnée brute à la décision opérationnelle.

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Schéma T4 — NDT-Portal
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