Système de gestion des actifs de l'Administration des transports en commun de Stockholm

Une cartographie de tout le réseau ferroviaire de Stockholm


Emplacement

  • Stockholm, Suède

Secteurs

  • Transport ferroviaire et collectif
  • Systèmes de train léger et tramway
  • Réseau de métro
  • Voir tout

Service

  • Gestion des actifs
  • Gestion des actifs et des véhicules ferroviaires
  • Voir tout

Client

  • Stockholm Public Transport Authority

Valeur

  • S/O

Statut

  • Terminé en 2018

Des solutions innovatrices pour gérer les actifs ferroviaires plus efficacement

Chaque jour, le réseau ferroviaire de Stockholm transporte 1 350 000 passagers. Le réseau compte sept lignes de métro et dix lignes de train léger, qui relient entre elles 47 stations souterraines et 169 gares de surface. Comme l'entretien quotidien de ce complexe réseau et les travaux de rénovation prévus ont pris de l'ampleur, le besoin s'est fait sentir d'implanter un système de gestion des actifs qui offre des mesures essentielles de contrôle et de surveillance.

Aujourd'hui, autant l'administration des transports en commun de Stockholm que ses sous-traitants peuvent consulter une source unique pour trouver toute l'information dont ils ont besoin sur les composantes de ce réseau ferroviaire de 228 km de long. C'est maintenant possible grâce à un système de collecte de données conçu par WSP, combiné à un système de gestion des actifs ferroviaires fonctionnant sur Maximo, d'IBM. Le système intègre à une représentation visuelle du réseau ferroviaire tous les articles d'actifs qu'il comprend, les montrant en imagerie 360o, liée à leur position sur la carte.

Grâce à ses fonctions intelligentes, cette application de cartographie imagée offre un environnement intuitif et facile d'utilisation, bien adapté aux tâches courantes comme visualiser les objets, les mesurer ou en ajouter de nouveaux directement dans le système.

Lorsque l'Administration des transports en commun de Stockholm a décidé d'instaurer un nouveau système de gestion de ses actifs ferroviaires, en utilisant la solution Maximo produite par IBM, WSP y a vu l'occasion de concevoir une technique de visualisation pour les environnements complexes.

Le résultat est un système de gestion ferroviaire novateur, où figurent tous les actifs du réseau, associés chacun à leur position géographique, leur représentation sur une carte et une imagerie 360o. Nous avons fusionné des solutions novatrices avec des technologies existantes pour former un produit qui rassemble toute l'information nécessaire à la gestion des actifs d'un réseau ferroviaire, de manière à répondre aux besoins du client, et même à les surpasser.

 
Longueur du réseau
228 km
Gares de surface
169
Stations souterraines
47

Tirer parti de la technologie

Les membres de l'équipe de projet de WSP, soit des spécialistes en géomatique, en développement de système et en transport ferroviaire, ont élaboré ensemble une méthode et un processus pour documenter de façon précise l'environnement complet des voies ferrées. Par la suite, ils ont construit une base de données d'actifs où chaque article est classé, documenté et géoréférencé. Une partie essentielle de cette méthode implique une technique de collecte de données et de cartographie qui fait appel à des relevés de nuages de points au laser et à la prise d'images sphériques. 

Pour faciliter la planification fonctionnelle de ce projet, les voies ferrées ont fait l'objet d’analyses utilisant les techniques de cartographie mobile conçues par WSP. Le système employé est une version modifiée du Mobile Mapping GeoTracker™, un système de cartographie routière utilisé depuis plus d'une décennie. On appelle « balayage sur rails » cette méthode destinée à récolter rapidement des données le long des voies ferrées grâce à un véhicule ferroviaire spécialement adapté et équipé.

Des capteurs à balayage Gocator industriels sont aussi installés sur le véhicule pour l'inspection des rails. Les capteurs fonctionnent à haute vitesse et ont la capacité de recueillir des informations extrêmement précises. Ce montage permet à WSP de déceler les défauts au millimètre près, ce qui répond aux exigences de maintenance et d'entretien courants et limite les inspections traditionnelles aux essais de détection des défauts des rails uniquement. Cet agencement permet de mesurer l'écartement et les différences de hauteur entre les rails. 

Visualisation et gestion des données

Toute l'information pertinente requise pour remplir la base de données de gestion des actifs a été extraite des images et des nuages de points captés. Il y a deux grands avantages à cette méthode : les nuages de points relevés au laser permettent une mesure précise de la position des articles, tandis que le visionneur d'images 360o, d'utilisation facile, permet de reconnaître et d'identifier rapidement les objets en question. 

Les images sphériques et les données laser peuvent même être publiées sur le web pour des groupes d'usagers particuliers ou certaines parties prenantes. Ainsi, les usagers peuvent se déplacer de façon virtuelle dans tout le réseau ferroviaire, par l'intermédiaire de la plateforme Maximo et du visualiseur intégré d'images Orbit 3D, et voir l'information au fur et à mesure de leur progression. Ce système s'avère particulièrement utile, et probablement même essentiel, pour de nombreux projets qui requièrent des travaux de maintenance, de réfection ou de construction de nouvelles installations. Les usagers peuvent ainsi avoir accès, directement à partir de leur navigateur web, à l'information concernant n'importe quelle partie de l'infrastructure ferroviaire.

Dans le cadre du projet, nous avons aussi conçu l'application de cartographie Railview, un outil interactif d'exploration et d'interrogation destiné à un groupe d'usagers plus vaste de l'Administration des transports en commun de Stockholm. L'outil permet de faire des recherches dans la base de données d'actifs et de visualiser les résultats sur une carte, par des images 360o, ou dans un tableau. L'application comporte des fonctions de filtres simplifiés pour faciliter l'exploration du contenu et des données, par exemple en fonction de la ligne de transport ferroviaire, de la discipline ou du domaine technique, de l'emplacement géographique, ou d'une demande en texte libre.  

Profil de dégagement et détection d'interférences

Le système GeoTracker utilisé dans la collecte des données spatiales possède également des capteurs conçus pour enregistrer des données requises pour d’autres types d'analyses. Par exemple, il permet de déterminer le profil de dégagement transversal à intervalles réguliers le long de la voie ferrée et de détecter les objets situés trop près de la voie qui pourraient être dangereux lors du passage des trains. Cette méthode repose sur des mesures de balayage laser de la voie et sont utilisées en conjonction avec une inspection visuelle de l'imagerie à 360o.

Le balayage est réalisé à intervalles réguliers d'un mètre. Tous les points relevés dans le mètre qui précède sont inclus dans l'analyse. Chaque coupe transversale contient l'information correspondant au modèle d'infrastructure du client qui inclut, entre autres, les données sur la ligne, le tronçon, le numéro des rails et le kilométrage. Tous les points se trouvant dans la zone de dégagement sont détectés et marqués en rouge, et servent à la planification de l'entretien de la voie ferrée et de l'enlèvement des objets situés dans la zone de dégagement. En plus d'indiquer le kilométrage et d'autres données rattachées à chaque endroit précis, les levées dénombrent également les points d’interférence et mettent visuellement en évidence leur présence.
Chaque zone ou objet potentiellement dangereux peut être vu à l'aide des images à 360o dans Orbit. Un outil de mesure du visualiseur permet même de les mesurer. Cette technologie et cette méthodologie constituent ensemble le moyen le plus rapide d'évaluer l'état du réseau ferroviaire en entier et de son environnement immédiat.

Statistiques sur la position du fil conducteur

L'emplacement du fil conducteur est déterminé à l'aide d'un balayage linéaire de haute précision et de levées LiDAR. Il est ainsi possible d'établir la position de la surface supérieure des rails (ce qui donne la ligne médiane de la voie) et les levées LiDAR détectent la position du fil conducteur. En somme, les données statistiques indiquent la déviation et évaluent les écarts dans la position du fil conducteur aérien par rapport aux axes X, Y et Z. Dans l'outil de visualisation, on peut rapidement passer du fil conducteur au point du nuage de points.

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Actifs sur la carte Railview dans Maximo

Un outil robuste pour la gestion des actifs

Nous avons développé et livré l'application et du système sur mesure Railview. Railview présente visuellement tous les actifs sur la carte, en les divisant en divers groupes selon les aspects techniques ou les zones géographiques. Railview est un outil cartographique intuitif, facile d'utilisation, qui sert à l'exploration de la base de données contenant tous les articles d'actifs ferroviaires.

Ce système innovant de gestion des actifs présente de nombreux avantages par rapport aux systèmes de données classiques. Tout d'abord, la méthode novatrice de collecte de données, à la fois rapide et complète, remplace l'arpentage sur le terrain, qui demanderait plusieurs semaines de travail dans un environnement à haut risque. Qui plus est, la composante de capture d'images permet une inspection visuelle des articles et la vérification de leurs caractéristiques, des modèles ou des matériaux. Le fait d'avoir utilisé des données LIDAR permet d'évaluer la hauteur, la longueur et d'autres mesures, à partir de la localisation précise de l'article d'actif considéré. 

Ce projet a complètement changé la façon dont le client recueille et examine les données. Il a aussi ouvert de nouvelles perspectives pour WSP dans d'autres projets, par exemple pour la détection de fissures dans les tunnels de béton du réseau ferroviaire de l'Autorité des transports en commun de Singapour, ou pour résoudre les problèmes de collecte de données dans des environnements dangereux ou difficilement accessibles, comme dans les tunnels et sur les autoroutes.

Notre équipe a livré les services suivants :

  • Cartographie mobile;
  • Inventaire et analyse d'actifs;
  • Numérisation de la documentation existante sur l'infrastructure ferroviaire; 
  • Système de gestion des actifs sur plateforme web;
  • Mesure de l'espace de dégagement et détection des interférences;
  • Évaluation des systèmes de fils conducteurs aériens de contact et des caténaires.