EASY-(DAI)² - Economical & Automated SYstem for Distresses Detection on Airfield Infrastructure with Artificial Intelligence | FEREC 2020

Vers un relevé simplifié et automatisé des dégradations par IA Lauréat de l’appel à projets 2020 Fondation FEREC « Intelligence artificielle (IA) appliquée aux infrastructures en service » 5 / 39 2 Contexte et objectifs du projet 2.1 Contexte Avec ses 160 aéroports (civils et militaires) situés en métropole et en Outre-mer, le patrimoine aéroportuaire français est l’un des plus grands et des plus utilisés en Europe. Il représente ainsi plus de 100 millions de mètres carrés de chaussées d'aérodromes à entretenir, répartis en chaussées souples et composites (75%) auquel il faut ajouter les chaussées rigides (25%). La gestion d’un tel patrimoine tient compte du vieillissement des infrastructures mais également de la croissance continue du trafic aérien qui intègre des flottes d’avions de plus en plus agressifs en termes de charges par roue sur les trains d’atterrissage et de pressions d’impact sur l’infrastructure. Cette gestion doit s’opérer dans un contexte de développement durable de plus en plus prégnant qui impose en particulier une optimisation des travaux d’entretien et de réhabilitation. Une évaluation régulière de l'état des infrastructures est la clé d'une bonne gestion des actifs. En apportant des éléments de compréhension sur le comportement des chaussées, elle permet en effet d'anticiper et d'optimiser les tâches d’entretien. En France, la majorité des gestionnaires de chaussées aéronautiques s'appuient sur des relevés visuels de dégradations pour estimer cet état. Ces dégradations doivent être relevées selon la doctrine technique en vigueur (cf. catalogue des dégradations de chaussées aéronautiques, 2007). On dénombre ainsi environ 20 types de dégradations pour les chaussées souples et 11 pour les chaussées rigides, chacune devant faire l’objet d’une caractérisation en termes de nombre d'occurrences, de tailles ou de densités et enfin de sévérités. À l’instar de ce qui est fait pour la surveillance des réseaux routiers, l’évaluation de l’état de la chaussée aéronautique fait intervenir un indicateur global appelé Indice de Service (IS) qui est formulé depuis l’ensemble des dégradations. Celui-ci prend la forme d’un nombre compris entre 0 et 100 sachant qu’un IS égal à 100 correspond à une piste sans aucune dégradation tandis que pour un IS égal ou inférieur à 10 la piste doit être fermée. D’autres indicateurs peuvent venir compléter l’IS ; il s’agit de l’IS dit « structurel » (ISStruct) qui est uniquement basé sur les dégradations relevant d’un défaut de la structure dans son ensemble et l’IS dit « superficiel » (ISSurf) qui ne comprend que les défauts s’apparentant à des problématiques de surface. Dans la plupart des cas, l’IS est renseigné depuis des relevés « manuels » de dégradations réalisés par des opérateurs lors d’inspections visuelles et pédestres sur le terrain. Pour ce faire, la zone étudiée est habituellement divisée en sections unitaires de 500m² pour les chaussées souples et/ou sur chaque dalle de béton pour les chaussées rigides. Cette méthode prend beaucoup de temps et implique de lourdes contraintes opérationnelles pour l'aéroport (ex : sécurisation) ; il en résulte des relevés peu fréquents ce qui n’est pas compatible avec un objectif de surveillance plus fine de l’infrastructure. Enfin, les informations recueillies par les opérateurs étant subjectives, les relevés sont susceptibles d’offrir des degrés de répétabilité et de reproductibilité restreints. Pour toutes ces raisons, les besoins en relevés automatisés de dégradations de chaussée (collecte et analyse) sont très forts dans le contexte aéronautique. 2.2 Objectifs du projet Aujourd’hui, il existe des systèmes de relevés automatisés opérationnels performants (type LCMS) qui peuvent répondre aux besoins des gestionnaires. Ces matériels peuvent opérer à grand rendement (vitesse supérieure à 70km/h) tout en délivrant des relevés très précis et fiables. Cependant, de par leur coût et leur rareté, ils ne peuvent pas être utilisés sur l’ensemble du parc d’aéroports. Ainsi, plusieurs aéroports à travers la France n'ont pas les ressources financières ou l'accès à ces systèmes en particulier ceux qui sont hors de métropole où l’acheminement de tels équipements est peu envisageable. Par conséquent, des solutions de relevés automatisés moins coûteuses et plus faciles à mobiliser constitueraient des outils intéressants pour couvrir les aéroports qui ne peuvent bénéficier des