Flux de travail de conception numérique nouvellement développé pour l’amélioration de la sécurité routière

L’Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment (KICT) a développé un modèle numérique conçu pour identifier les routes dangereuses où les accidents de la circulation se produisent fréquemment tout en trouvant des mesures optimales pour améliorer la sécurité de ces routes, minimisant ainsi le risque d’accidents de la circulation.

Le ministère coréen du Territoire, des Infrastructures et des Transports, conjointement avec les agences gouvernementales locales du pays, a mis en œuvre un projet intitulé « Projet d’amélioration de l’alignement des routes nationales et provinciales dangereuses » pour prévenir les accidents de la circulation. Ce projet vise à identifier les routes à haut risque d’accidents de la circulation majeurs et à améliorer les risques structurels qui s’y trouvent, en prévenant de futurs accidents de la circulation et en améliorant également leurs fonctionnalités.

Dans le cadre de ce projet, les routes dangereuses sont sélectionnées en fonction d’une combinaison de divers facteurs, notamment leur géométrie, par exemple la courbe et la pente des routes, le nombre d’accidents de la circulation, la quantité de trafic, les caractéristiques régionales et les dépenses d’investissement. Parmi eux, cependant, la géométrie est le facteur le plus important dans le système de notation. En termes simples, la structure géométrique des routes, qui détermine leur forme générale, est considérée comme l’une des principales causes d’accidents de la circulation.

La procédure existante pour une étude de faisabilité pour l’amélioration de la sécurité des routes dangereuses est composée d’étapes séquentielles, y compris l’analyse des accidents de la circulation, l’identification des routes dangereuses et l’établissement de mesures d’amélioration. Chaque étape est conduite selon le manuel correspondant et également de manière fragmentée. Parmi les étapes de cette étude de faisabilité, la formulation et la conception d’un plan d’itinéraire pour une seule route dangereuse coûte environ 30 700 dollars (40 millions de wons coréens) et prend plus d’un mois et demi.

Dans ce contexte, une équipe de recherche dirigée par le Dr Hyounseok Moon du pôle de recherche BIM du KICT a développé un modèle de conception numérique pour créer un modèle de route linéaire optimisé capable d’identifier les routes dangereuses et de minimiser le risque d’accidents de la circulation sur celles-ci.

Le modèle de conception numérique développé utilise des mégadonnées pour garantir que les routes dangereuses sont identifiées et sélectionnées de manière objective, contrairement à la méthode existante dans laquelle le processus de sélection est mené de manière fragmentée. De plus, ce modèle est capable de créer un modèle routier numérique optimal qui résout efficacement les problèmes de sécurité géométrique rencontrés sur les routes sélectionnées et minimise le risque d’accidents de la circulation sur celles-ci.

Le modèle d’optimisation numérique développé pour les routes dangereuses a été utilisé pour mener une étude de faisabilité sur une seule route. La détermination des priorités basée sur l’analyse et les évaluations du trafic, suivie de la formulation et de la conception d’itinéraires linéaires alternatifs, a coûté environ 23 000 dollars (30 millions de wons coréens) et a pris au moins deux à trois semaines. Cela signifie que le modèle d’optimisation de conception numérique développé pour les routes dangereuses réduit le coût et la période requis de 30 à 35 % en moyenne.

Ce résultat de recherche a été atteint comme suit. Tout d’abord, le système d’analyse des accidents de la circulation (TAAS), un système de mégadonnées sur les accidents de la circulation fourni par KoROAD, a été analysé pour identifier et sélectionner les routes dangereuses, déterminant ainsi la relation entre les facteurs géométriques et la survenue d’accidents de la circulation.

Ce faisant, un total de 37 128 accidents de la circulation (surtout mortels) survenus sur les routes nationales et provinciales du pays de 2012 à 2020 ont été analysés. Parmi eux, 1 138 cas (représentant 3 %) ont ensuite été sélectionnés, répondant à des conditions spécifiques, par exemple, des accidents survenus sur des routes courbes ou des routes inclinées. Parmi ceux sélectionnés ci-dessus, 77 cas ont été sélectionnés dans lesquels deux ou plusieurs accidents de la circulation se sont produits.

Ces 77 cas d’accidents de la circulation ont été considérés comme étant survenus sur des routes dangereuses, et un examen approfondi basé sur des analyses de cartes topographiques et de vues de route a ensuite été mené sur quatre cas parmi eux.

Le modèle numérique développé par KICT a été conçu pour fournir rapidement et facilement plusieurs alternatives optimales à la conception de route sélectionnée sous la forme d’un modèle 3D en saisissant simplement les conditions et en saisissant les valeurs des variables.

En outre, il peut également comparer ces alternatives en termes de risque d’accidents de la circulation et de volume de terrassement requis, déterminant immédiatement si chacune de ces alternatives satisfait aux exigences de conception. Ce processus permet aux décideurs de déterminer quelle alternative sera la meilleure solution pour minimiser le risque d’accidents de la circulation.

L’avantage distinctif de la technologie développée est qu’elle intègre l’ensemble du processus de prise de décision, depuis l’identification des routes dangereuses jusqu’à la génération d’alternatives optimales à l’aide d’une maquette numérique ; c’est-à-dire maximiser l’efficacité du processus via la transition numérique.

Le Dr Hyounseok Moon a déclaré : « Cette technologie développée par KICT peut être appliquée non seulement aux projets d’amélioration de l’alignement des routes, mais également à la conception numérique rapide de nouvelles routes sûres, et elle sera largement utilisée comme l’une des technologies clés en combinant diverses solutions TIC, y compris le big data et l’IA, inaugurant ainsi l’ère de la transformation numérique dans l’industrie de la construction. »

Fourni par le Conseil national de recherches sur la science et la technologie