Le pesage en marche (Weigh-In-Motion)

Le pesage en marche
(Weigh-In-Motion)
Dominique CORBAYE (Métrologie légale)
Jérôme FRIPPIAT (Fonctionnaire dirigeant)
Plan de la présentation
1.Pourquoi peser les véhicules?
2.Définition et classification (simplifiée)
3.Principe de fonctionnement du LS et HS-WIM
4.Présélection et/ou contrôle-sanction automatisé?
5.Aspects de métrologie légale
6.Equipements disponibles et fonctionnalités
7.Comment améliorer le réseau WIM?
1. Pourquoi peser les véhicules?
 Connaître les flux et charges transportées : suivi du
trafic de marchandises, de l’usage des infrastructures,
de l’activité économique, des indicateurs statistiques, du
calcul et du suivi de l’agressivité du trafic, …
 Vérifier le respect des réglementations : sécurité
routière, limites des véhicules, taxes, …
 Limiter les dégâts routiers, les accidents, la concurrence
déloyale. Quelques exemples :
Surcharges … et infrastructures
Lutter contre la dégradation de
l’infrastructure :
Une surcharge de 30% provoque
jusqu’à 2000% de déformation
supplémentaire …
Surcharges, déséquilibres … et accidents
Lutter contre l’insécurité routière :
Un accident avec un PL augmente la
probabilité d’être tué de 1 à 2.7 x
Surcharges… et concurrence déloyale …
Lutter contre la fraude :
Un PL de 44 t roulant toute l’année avec 20% de surcharge
permet un gain de l’ordre de 26000 EUR/an/PL
2. Définition …
« Le pesage en marche est un procédé de
mesure de forces d’impact dynamiques
des roues d’un véhicule en mouvement
et d’estimation des forces d’impact
statiques correspondantes du véhicule
immobile »
Américan Society for Testing and matérials, ASTM, norme E 1318-94
Classification simplifiée
 Basse vitesse (LS-WIM)
• Station de pesée en dehors des voies de circulation
• Existe en fixe, semi-fixe ou portable
• Vitesse lente : 3 à 15 km/h environ => les effets dynamiques
sont négligeables (Pd = Ps)
Avantages :
 Pesée légale homologuée OIML R134 (verbalisation)
 Très bonne précision pour les fixes et semi-fixes (nettement
moins pour les portables)
 Automatisable
Inconvénients :
 Pesage d’une faible fraction du trafic (interception)
 Lent : 3 à 6 VL interceptés-pesés / h avec 6 agents
 Vitesse courante (HS-WIM)
• Pesée dans la voie de trafic sans modification des conditions
de circulation
• Vitesse normale du trafic : 50 à 100 km/h => les effets
dynamiques ne sont pas négligeables (Pd ≠ Ps)
Avantages :
 Pesée dans le trafic sans interception
 Pesée rapide de tous les véhicules du trafic
 Automatisable
Inconvénients :
 Pesée non légale
 Étalonnage, maintenance, …
 Qualité des données fonction de l’uni, suspension, …
3. Principe de fonctionnement du
LS et HS-WIM
LS –WIM =>
<= HS -WIM
LS-WIM
Principe LS-WIM
3-15 km/h
73 cm
P
Pa,b̅ = Ps (= Ps réf)
a
b
Env. 0.25 s
Env. 0.6 s
t
HS-WIM
Principe HS-WIM
90 - 100 km/h
Le passage d’un essieu sur
le « capteur » est
200 à 300 x plus rapide
qu’avec le LS-WIM!
env. 3 ms
75 mm
A = f ( Charge essieu, chaussée, t°,
vitesse, …)
A
=> Pd
4. Présélection et/ou
contrôle-sanction automatisé?
En préambule : erreur relative de mesure
Pour une population donnée, la distribution des erreurs relatives est
caractérisée par :
π0 et δ
Le « niveau de confiance » π0 exprime la proportion des erreurs relatives des
pesées dynamiques par rapport à la pesée statique de référence qui se situent
dans l’intervalle [-δ, + δ ]
(1- π0) est le « risque client » qui donne la proportion des erreurs hors de
l’intervalle
Valeurs de δ et de π0 selon le rôle du WIM
-δ
Demi-intervalle
Niveau de
confiance
{
Statistiques du
trafic
δ = 20 à 30 %
π0 ≤ 0.95
Infrastructures et
présélections
δ = 10 à 20 %
π0 ≤ 0.95
{
Contrôles et
applications
légales
δ = 5 à 10 %
π0 = 1
+δ
La présélection par les HS-WIM
HS-WIM
Point d’interception
Sortie
Trafic
LS-WIM
L’utilisation d’une station HS-WIM pour la présélection permet d’augmenter :
- le taux de verbalisation sur la station LS-WIM en aval
- le rendement des équipes d’interception.
Au plus la précision de la station HS-WIM est grande, au plus le taux de verbalisation
augmente (potentiellement, le rendement peut passer de 0.1 à environ 0.85 si δ < 10%).
L’inconvénient reste qu’une (très petite) partie du trafic est contrôlée et verbalisée …
D’où l’intérêt d’utiliser
les stations HS-WIM pour le
contrôle-sanction automatisé
de tout le trafic.
Mais…
Où en est-on dans le monde avec le contrôle-sanction automatisé
(CSA)?




Taiwan : de 1999 à 2010 (δ 30% puis 10%) : à l’arrêt actuellement …
Russie : pour les surcharges très importantes (δ 50 à 60%) …
Brésil : ok sur papier …
Tchéquie : depuis 2011 il y a un CSA légal mais la mise en œuvre n’est toujours pas
effective…
 France, Hollande, Flandre : aucun CSA
 Suisse : la firme Kistler a reçu en avril 2015 un certificat de conformité à l’OIML
R134 pour son « WIM System 9835A » :
 Classe de précision OIML R134 5F : Vmax = 35 km/h avec 4 lignes de capteurs
 classe de précision OIML R134 10F : Vmax = 65 km/h avec multi-lignes de
capteurs (2, 3, 4)
Classe OIML 10 F =>
-δ = 10% pour le poids total
-δ = 8% pour les essieux d’un C2
-δ = 16% pour les essieux d’autres camions
Pourquoi est-ce si difficile?
5. Aspects de métrologie légale
- Contraintes légales :
 δ ≤ 10 % (AR du 25 octobre 2010 relatif à l’approbation de
modèle)
- Contraintes techniques et « normatives » :
 COST 323 (π0 < 95%)
 OIML R134 (π0 = 100%)
6. Equipements disponibles
et fonctionnalités
9 stations LS-WIM :
-
1 à Awans (A3 enceinte WPR)
1 à Rhisnes (A15 vers Charleroi)
1 à Sterpenich (A4 vers Bruxelles)
2 à Nil St Vincent et Nil St Martin (A4 - 2 sens)
2 à Maisières (A7 - 2 sens)
2 à Sprimont (A7 – 2 sens)
5 stations HS-WIM :
-
1 à Courrière (A4 vers Bruxelles)
1 à Habay-la-neuve (A4 vers Bruxelles)
1 à Louvain-la-Neuve (A4 vers Namur)
1 à Milmort (A3 vers Bruxelles)
1 à St-Ghislain (A7 vers Bruxelles)
Station HS-WIM : fonctionnalités
• Mesures des :
- Charges à l’essieu
- Vitesses
- Hauteurs
- Largeurs
- Longueurs
- Interdistances
Station LS-WIM : fonctionnalités
• Calcul du poids total
• Identification :
- Immatriculation
(ANPR)
- ADR (ANPR)
- Type de véhicule
• Détection de circulation interdite (BAU) et de
présence interdite (PL sur 3ème voie)
• Mesures des :
- Charges à l’essieu
• Calcul des :
- Charges à l’essieu et du poids
total corrigés
- Surcharges (kg et %)
LS-WIM : situation
Les 9 stations LS-WIM répondent à l’OIML R134 et sont :
- Autorisées légalement pour verbaliser (selon l’AR du 16 octobre 2009)
- Stations de pesage de référence pour les HS-WIM en leur amont
Les vérifications primitive et périodiques de métrologie légale
permettent de garantir, à « risque client » nul, les valeurs suivantes :
- Pour le pesage des essieux : δ
= 4%
- Pour la détermination du poids total : δ
= 2%
HS-WIM wallon : situation et processus en marche
1. Installation de 5 stations HS-WIM : OK
2. Vérification de la classification COST 323 des tronçons routiers concernés
(DGO1.66) : en cours
2. Etalonnage et vérification classes de précision de pesage en conditions III-R2(*) :
- COST 323 A(5) si tronçons classe I
- COST 323 B+(7) si tronçons ≠ classe I
 ceci signifie δ = 5% ou 7% et (1- π0) ≤ 10% !
(*) :
 (III) = Reproductibilité environnementale générale : la période d’essai s’étend au moins sur un
an, voir plus, ou au moins sur plusieurs jours répartis sur une année, permettant aux conditions
environnementales, climatiques, et de température de varier pendant les mesures et de
rencontrer toutes les conditions saisonnières du site
 (R2) = Conditions de reproductibilité générale : reproductibilité totale – un grand nombre de
véhicules (de quelques dizaines à plus d’une centaine) issus du trafic, passent une seule fois sur le
système de pesage en marche avant ou après avoir été pesés en statique
3. Passage du référentiel COST 323 à OIML R134 => risque client (1- π0) = 0
4. Démontrer que l’équipement atteint au moins la classe 10 F OIML R134 pour des
vitesses de 90-100 km/h
5. Si OK, demande d’une approbation de modèle pour le contrôle-sanction automatisé
 c’est un objectif que de nombreuses autorités espèrent atteindre depuis >30 ans!
Le défi est lancé au SPW !!
7. Comment améliorer le réseau WIM
du SPW?
 Etendre le réseau des stations LS-WIM
 Implémenter l’ANPR dans les stations LS-WIM et les automatiser(contrôlesanction automatisé)
 Mise en réseau des stations LS-WIM
 Développement des outils informatiques de traitement des données
(statistiques des flux et charges transportées, statistiques des types de
véhicules, calcul d’agressivité de trafic, …)
 Et …
 … devenir acteur/utilisateur de la technologie WIM-Bridge / ANPR
Jauges de contrainte
Merci de votre attention et …
bonne route!