L’intelligence artificielle veille à la sécurité des constructions

L’intelligence artificielle (IA) est en mesure de réaliser des contrôles de qualité sur les ouvrages de construction et de signaler lorsqu’un entretien s’impose. C’est ce qui ressort d’une étude du TNO. 


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Les ouvrages d’art vétustes sont légion

En août 2018, l’effondrement du pont Morandi en Italie a causé de nombreux décès. En Flandre également, on dénombre 30 ponts « problématiques » dont la vétusté est avérée et qui nécessitent une surveillance accrue. Ces ponts requièrent une rénovation d’envergure, voire un remplacement.

La pression automobile actuelle a par ailleurs fortement gagné en intensité depuis leur édification. Un monitoring continu de ces ouvrages d’art devient donc de plus en plus capital pour pouvoir en assurer la sécurité.

La méthode d’inspection actuelle est compliquée et monopolise beaucoup de main-d’œuvre, notamment parce que les signaux de détérioration des ouvrages sont difficiles à détecter à un stade précoce.

Henk Miedema et Willy Peelen, de l’institut néerlandais TNO, ont analysé la question et considèrent que l’intelligence artificielle peut apporter une solution. Le nombre de données de mesure utilisées ne cesse d’augmenter : scanning laser de l’asphalte, images photographiques et capteurs équipant les constructions, par exemple. Les techniques modernes de traitement des données, qui en tirent des informations essentielles pour la gestion, l’entretien et le remplacement, se prêtent donc parfaitement à cet exercice.

Les applications de l’IA pour le contrôle des ouvrages de construction

Selon Henk Miedema et Willy Peelen, l’IA peut être mise en œuvre de quatre manières pour l’inspection des ouvrages bâtis.

« L’IA peut détecter des changements dans les données collectées et signaler le besoin d’une vigilance accrue. »
  1. L’inspection des constructions mobiles L’IA parvient à repérer des anomalies au niveau du schéma de base de l’utilisation des constructions mobiles comme les aiguillages ou les écluses. Si ces structures consomment subitement plus d’énergie, cela pourrait trahir l’existence d’un problème. « Il s’agit de constructions qui sont régulièrement mises en mouvement et qui génèrent dès lors de gros volumes de données. « L’IA peut détecter des changements dans les données collectées et signaler le besoin d’une vigilance accrue. »
  2. L’analyse d’images pour la détection des fissures Henk Miedema: « Un système d’IA analyse les photos d’une construction et indique si un trait détecté sur le cliché est une véritable fissure ou un simple dégât superficiel. S’il s’agit d’une fissure, le système peut, au départ de ses caractéristiques, formuler des hypothèses sur sa cause, par exemple une surcharge ou des mouvements dans le sous-sol. » TNO mène des études étendues sur cette application de l’IA.
  3. Les ponts intelligents Des changements minimes intervenant dans une construction signalent parfois l’apparition de risques — par exemple d’affaissement ou de corrosion. Willy Peelen: « Nous équipons la construction de capteurs qui mesurent les différentes variables et nous transmettent de grandes quantités de données. Un système d’IA en analyse le flux, l’interprète et nous avertit s’il constate des irrégularités, lorsqu’un pont a besoin d’une inspection ou qu’une digue perd sa stabilité. »
  4. Repérer des schémas dans les données d’inspection L’IA peut aussi analyser les données existantes sur les processus de vieillissement de l’infrastructure. « En combinant toutes les informations du passé aux dégradations que nous constatons au fil du temps sur les ouvrages, nous pouvons découvrir de nouvelles corrélations. » 

Les défis

Les applications de l’IA sont très prometteuses, mais nous devons garder notre esprit critique, estime Henk Miedema : « L’IA contribue à la prise de décisions aux conséquences pouvant être considérables. Nous devons pouvoir expliquer clairement comment les algorithmes invisibles des systèmes d’IA parviennent à leurs recommandations. »

Étant donné que les gestionnaires d’ouvrages de construction traitent rapidement les problèmes décelés, ils ont besoin de méthodes de pointe pour pouvoir détecter les signes de dégradation à un stade précoce.

Les deux chercheurs du TNO confirment que la méthode d’inspection par IA a déjà débouché sur certains succès, notamment en matière de détection de fissures, mais que jusqu’à présent, elles n’ont donné lieu qu’à peu d’applications concrètes. D’autres études s’avèrent donc nécessaires. Willy Peelen: « Nous y travaillons d’arrache-pied. Les ouvrages d’art bâtis dans notre pays représentent des centaines de milliards d’euros. Ils doivent rester sûrs et utilisables sans que le coût des inspections n’explose. »
 

Publié 15-02-2019

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