MINnD crée des jumeaux numériques des infrastructures et de leur environnement

Routes, ponts, rails, tunnels... Avec la création de maquettes numériques 3D d’infrastructures, dans le prolongement du concept de BIM pour les bâtiments (Building Information Modeling), il devient possible d’organiser et de partager l’ensemble des connaissances liées à un ouvrage et son environnement par les différents acteurs du chantier. À la clé, la possibilité d’en améliorer la gestion tout au long du cycle de vie.
15 septembre 2020
Le BIM contribue à répondre aux enjeux des villes durables

Le BIM contribue à répondre aux enjeux des villes durables.

© Source : Centre for Digital Built Britain (CDBB)

Le BIM (Building Information Modeling) est un concept bien connu depuis une dizaine d’années dans le domaine du bâtiment. Il s’agit de créer une maquette numérique qui puisse décrire le bâtiment : ses formes et structures en 3D, les attributs des différents éléments constitutifs et équipements, voire aussi traduire son comportement. Le tout, dans un format informatique standard, avec des langages ouverts permettant, de la conception en amont à la maintenance en aval, d’en suivre l’évolution.

L’extension aux infrastructures va permettre d’en appliquer les principes aux routes, ponts, rails et tunnels et autres ouvrages. Grâce à de tels jumeaux numériques version BTP, le BIM aura ici aussi pour objectif d’organiser et de partager l’ensemble des connaissances liées aux différents acteurs, concepteurs, constructeurs ou mainteneurs pour en améliorer la gestion tout au long de son cycle de vie.

Un lien fort avec l’environnement souterrain

Le BRGM est membre du projet national MINND (Modélisation des informations interopérables pour les infrastructures durables) depuis 2016. En résumé, il s’agit de maîtriser et de structurer les informations à échanger, sur le cycle complet de l’infrastructure (conception, construction, exploitation, maintenance), de spécifier les outils à développer pour intégrer les processus et les méthodes de travail propres au BIM et de contribuer à leur mise en pratique. De façon plus générale, on cherche à faciliter la transition numérique dans le domaine des infrastructures et de l’aménagement durable.

Le BRGM apporte son expertise sur le sous-sol (géologie, hydrogéologie, géotechnique et gestion des terres excavées), mais aussi en systèmes d’informations. Il est plus particulièrement chargé de coordonner les recherches sur la description et la standardisation des données pour modéliser l’environnement souterrain. Car si le BIM est bien maîtrisé pour les bâtiments, sa projection du building aux infrastructures de BTP nécessite de l’adapter quelque peu : les ouvrages sont généralement de plus grandes dimensions et linéaires ; ils imposent de prendre en compte l’environnement lié au sous-sol, ce qui légitime la présence du BRGM. Il y a donc dans tous ces aspects un lien fort avec l’environnement ; des compétences en hydrogéologie, en résistance des matériaux et de façon plus générale les géosciences sont indispensables pour proposer des constructions durables, bien adaptées à leur environnement.

En s’appuyant sur les bases de données qu’il développe, le BRGM modélise en 3D l’état du sol et du sous-sol

Si le BIM est bien maîtrisé, sa projection du building aux infrastructures de BTP nécessite d’adapter le concept pour des ouvrages de plus grandes dimensions et linéaires et de prendre en compte l’environnement lié au sous-sol.

Mickaël Beaufils, architecte Sémantique et Interopérabilité
Jumeau numérique de la ville de Rotterdam

Jumeau numérique de la ville de Rotterdam (bâtiment et infrastructure souterraine), une obligation aux Pays-Bas depuis janvier 2018.

© Ministry bzk Program Bureau Bro

Objectif : standardisation

L’objectif principal des travaux menés par les ingénieurs a trait à la standardisation. Plusieurs phases ont rythmé MINND, dont la première s’est terminée en 2019. Le projet a d’abord permis de proposer une description et une gestion des données du sous-sol adaptée à la norme NFP 94500 qui régit les missions géotechniques, et d’identifier les standards à employer. Ces derniers ont besoin d’être pérennes, et les langages utilisés doivent être ouverts pour une application au plan international. Un travail de prototypage d’outils a ainsi dû être réalisé pour en illustrer l’usage.

Le BRGM a aussi pu coupler les modèles BIM avec les standards de l’Open Geospatial Consortium (OGC), en proposant des extensions à ces standards internationaux déjà en place pour en faciliter l’adoption et la maintenance. Rappelons que les standards de l’OGC sont déjà couramment utilisés pour faire dialoguer le géospatial avec d’autres systèmes d’information.

Présentées au sein des groupes de travail les plus influents du domaine, toutes ces avancées font l’objet de nombreuses communications en France et à l’international, notamment au Comité français de mécanique des sols (CFMS), BIM World,  World Tunnel Congress, l’International Conference of IT in Geotechnics (ICITG), InfraBIM Open, ou encore lors des comités techniques de BuildingSmart International (BSI) et de l’OGC. Le BRGM anime également dans MINND le groupe qui explore les modes futurs de collaborations, à travers des plateformes entre différents acteurs publics et privés, à l’échelle des infrastructures ou de la ville.

Le jumeau numérique du métro de la ville de Vienne

Le jumeau numérique du métro de la ville de Vienne. La ligne U2 croise la ligne U4 et transforme la station Pilgramgasse en un nœud de transfert important.

© Données de la Ville de Vienne / OLN - Office le Nomade - Mossburger