Quand il pleut, ça se déverse. Et quand il pleut, comme ce fut le cas cette année, nous avons des nids-de-poule. Alors que les nids-de-poule mineurs sont un inconvénient, les nids-de-poule majeurs peuvent détruire les roues des voitures et provoquer des accidents, comme des dizaines d'automobilistes l'ont découvert la semaine dernière sur l'autoroute Hume.

Trois années très pluvieuses le long de la côte est de l'Australie signifient que les nids-de-poule sont de plus en plus nombreux. Dans le sud-est du Queensland, des milliers de kilomètres de routes défoncées attendaient des réparations des mois après les inondations dans la région. Dans l'intérieur des terres de la Nouvelle-Galles du Sud, les équipes routières ont réparé plus de 135 000 nids-de-poule depuis février.

Les nids-de-poule pourraient même être pris en compte dans les élections victoriennes du mois prochain. Les travaillistes ont promis des réparations urgentes tandis que les libéraux ont promis 1 milliard de dollars australiens par an sur dix ans pour l'entretien des routes.

Je ne sais pas ce qui est le plus dangereux. Chasse aux tempêtes ou conduite le long de la Sturt Hwy à l'est de Hay, NSW. Il y a tellement de "nids de poule" qui peuvent être considérés comme mortels le long de cette route. @TransportforNSW pic.twitter.com/lLWdhm9Hha

– Daniel Shaw (@DanielShawAU) 13 octobre 2022

Les réparations de nids-de-poule ont tendance à se produire longtemps après l'apparition des dommages. Cela est particulièrement vrai dans les zones rurales où les communes doivent entretenir de vastes réseaux routiers avec un budget très limité. Le problème croissant a déjà contraint certains conseils à réduire les programmes de travaux d'immobilisations pour consolider leurs routes. C'est là que nos nouvelles recherches peuvent aider.

En utilisant des drones ou des caméras sur les voitures, on peut capter l'état des routes d'un quartier pour construire une maquette numérique. Nous pouvons ensuite exécuter un programme d'apprentissage automatique dessus pour prédire avec précision quels nids-de-poule sont susceptibles de s'élargir dans une fosse destructrice de roues.

Cela pourrait conduire à des routes plus sûres et faire économiser aux contribuables et aux automobilistes des sommes considérables. L'analyse coûts-avantages suggère que cela pourrait réduire les coûts de surveillance d'environ 40 %.

Pourquoi les nids-de-poule font-ils la une des journaux en ce moment ?

Les nids-de-poule font l'actualité parce qu'ils sont soudainement partout. Alors que nous endurons notre troisième année de La Nina, nous avons eu des pluies et des inondations sans précédent dans de nombreuses régions d'Australie.

Un nid-de-poule se forme généralement lorsque la pluie tombe sur l'asphalte et s'écoule vers les points inférieurs de la route. Les pneus des véhicules poussent l'eau profondément dans les petites fissures et crevasses. Au fil du temps, cette pression brise de petits morceaux d'asphalte. Un petit nid-de-poule peut rapidement devenir plus large et plus profond au fur et à mesure que le trafic le traverse.

Les nids-de-poule peuvent se former d'autres manières, par exemple lorsque l'eau s'infiltre dans la base de la route et crée des cavités sous l'asphalte. Après que suffisamment de voitures aient roulé sur place, l'asphalte se brise.

Habituellement, les autorités routières découvrent les nids-de-poule par le biais de plaintes du public ou lorsque les travailleurs se déplacent à leur recherche. Les nids-de-poule sont également traités par un repavage périodique.

Mais en ce moment, de nombreux conseils ont du mal à faire face à tous les nids-de-poule qui doivent être réparés.

Si suffisamment de temps passe, un petit nid-de-poule peut devenir un problème géant et coûteux. Par conséquent, dans la pratique, la plupart des réparations de nids-de-poule sont réactives et constituent un casse-tête pour les conseils.

Pourquoi un modèle numérique de nos routes serait-il utile ?

La technologie de jumeau numérique devient de plus en plus populaire comme moyen de tout surveiller, des chaînes d'approvisionnement aux appartements en passant par les entrepôts. Le but est généralement de faire des économies.

Une fois que vous avez construit un modèle numérique détaillé des actifs du monde réel, vous pouvez exécuter le modèle à temps pour voir où se trouvent les points de tension et où vous devez intervenir tôt. Une fois le modèle construit, vous devrez le mettre à jour une ou deux fois par an.

Disons que vous avez un réseau de routes de campagne dans l'arrière-pays du Queensland. Vous envoyez des drones, qui prennent des milliers d'images haute résolution des routes. Ensuite, vous assemblez ces images pour créer un modèle 3D. Une fois que vous avez cela, vous pouvez former un programme d'apprentissage automatique sur ces images pour détecter les problèmes révélateurs.

Comment fabrique-t-on le modèle ? Dans mes recherches, j'ai utilisé deux drones pour créer un modèle 3D de 250 mètres de Turner Street à Port Melbourne, qui est souvent endommagée en raison du nombre élevé de camions. La meilleure méthode pour obtenir des photos de qualité s'est avérée être manuelle, plutôt que de s'appuyer sur les systèmes automatiques du drone. Une fois que j'ai eu suffisamment de photos, je les ai converties en un jumeau numérique et j'ai formé un outil d'apprentissage automatique pour signaler les nids-de-poule qui valent la peine d'être réparés.

Tous les nids-de-poule ne sont pas créés égaux. Certains resteront de la même taille pendant des années, tandis que des nids-de-poule inhabituellement profonds ou larges s'aggraveront rapidement. Une fois que le programme a appris ce qu'il faut rechercher, il peut trouver les pires contrevenants et les signaler pour une réparation rapide

Un travailleur routier avec 20 ans à son actif aura généralement une idée des nids-de-poule qui vont s'aggraver. Nos recherches capturent ces connaissances et les transforment en un outil largement disponible.

Alors, quelle était la précision de l'IA dans l'apprentissage du signalement des nids-de-poule susceptibles de se détériorer ? Autour de 85% précis, ce qui est acceptable.

Dans mon analyse coûts-avantages, j'ai trouvé que cette méthode serait environ 40 % moins chère que la méthode traditionnelle où une personne conduit et une autre prend des notes. Cela nécessiterait un investissement de temps similaire, mais le travail peut être effectué par une seule personne au lieu de deux. Quels sont les inconvénients ? Le plus important pour les conseils est susceptible de stocker les gros volumes de données générées tout en garantissant qu'elles sont à la fois sécurisées et accessibles.

Lorsque les gens entendent des expressions telles que drones, apprentissage automatique et jumeaux numériques, ils peuvent les classer mentalement sous "intéressant mais trop de travail". C'est une grande honte. L'utilisation de ces outils est beaucoup plus facile aujourd'hui qu'auparavant - et les industries, de la science médicale à la construction automobile, les adoptent.

Les inondations et les pluies torrentielles de cette année offrent aux conseils et aux autres autorités routières une excellente occasion d'examiner ce qui est désormais possible.