Levé « Scan-to-BIM » des escaliers roulants d'une station de métro à l'aide du scanner laser 3D portable SLAM CHCNAV RS10

La réalisation de levés à l'intérieur d'une gare ferroviaire en activité laisse peu de place aux trépieds, aux points de contrôle au sol ou aux interventions de longue durée. Dans le cadre d'un nouveau projet d'escalator dans une station de métro en Corée du Sud, le système de levés DAEGYEONG devait reconstituer avec précision un espace confiné et très fréquenté, sans perturber l'exploitation quotidienne. L’équipe a capturé l’intégralité du site en 30 minutes à l’aide du scanner SLAM portable CHCNAV RS10, a traité le nuage de points dans CHCNAV CoPre, puis a créé le modèle BIM dans le logiciel Autodesk^® Revit^® afin de simuler l’installation de l’escalier roulant avant même le début des travaux.

Le projet : simulation BIM d'un escalier roulant dans une station de métro

DAEGYEONG Survey System a mené ce projet dans une gare située sur une ligne de métro très fréquentée en Corée du Sud. L'objectif était de créer un modèle BIM permettant de simuler la construction de nouveaux escaliers roulants dans cette gare. Le projet nécessitait une reconstruction numérique précise de l’environnement de la gare, afin que l’équipe puisse évaluer comment les poutres des escaliers roulants seraient transportées et installées dans un espace ferroviaire confiné et en service.
 

Le cahier des charges alliait un accès restreint, une grande précision et un minimum de perturbations :
 

• Site : une gare en service sur une ligne de métro très fréquentée, avec des créneaux d’accès limités et une forte affluence piétonne.
   
• Objectif : un modèle BIM permettant de simuler le transport, le levage et l'installation de nouvelles poutres pour escaliers roulants.
   
• Périmètre : les escaliers mécaniques, la structure environnante de la gare, les voies d'accès pour les engins de chantier et l'environnement adjacent.
   
• Contraintes : pas de trépieds, pas de points de contrôle au sol et le moins de perturbations possible pour l'exploitation de la station.

La solution CHCNAV RS10 : un flux de travail « de la numérisation au BIM » en une seule étape

DAEGYEONG Survey System a articulé le projet autour d’un flux de travail unique et connecté. Le RS10 s’est chargé de la saisie des données, CHCNAV CoPre a traité le nuage de points et l’a exporté directement au format RCP, tandis que le logiciel Revit a transformé ce nuage de points en modèle BIM. Comme CoPre exporte directement au format RCP, le nuage de points a pu être importé dans Revit sans conversion supplémentaire via ReCap et sans avoir besoin de dessins CAO, ce qui a permis de réduire les coûts logiciels et de simplifier le flux de travail BIM.
 

Pourquoi opter pour un scanner SLAM portable plutôt que pour un TLS ou une station totale ?

Dans une gare très fréquentée et en pleine activité, la méthode de relevé détermine l'ensemble du projet. La comparaison ci-dessous montre pourquoi l'équipe a préféré le RS10 au balayage laser terrestre (TLS) ou à une station totale.
 

Le processus : six étapes, de l'analyse sur le terrain à la simulation

Étape 1 : Définir la zone et le parcours de numérisation

L'équipe a validé la zone de balayage et le parcours à suivre afin de couvrir, en un seul passage, les escaliers roulants, les structures de la gare, les voies d'accès aux engins de chantier et les éléments environnants.

Étape 2 : Capturer le nuage de points avec le RS10

Le géomètre a parcouru le tracé et a relevé le nuage de points sur le terrain à l'aide du RS10. La fusion avancée des technologies RTK et SLAM a permis une acquisition de haute précision, même en l'absence de points de contrôle au sol, et un seul opérateur a pu réaliser l'acquisition complète du site en environ 30 minutes.

Étape 3 : Traitement dans CoPre et exportation du fichier RCP

Les données brutes ont été traitées dans CHCNAV CoPre, qui a exporté le nuage de points directement au format RCP. Cette exportation directe a permis d'éviter une étape de conversion supplémentaire et a préparé les données en vue de leur importation dans le logiciel Revit.

Étape 4 : Importation dans le logiciel Revit pour le découpage et la prise de mesures

Le nuage de points a été importé directement dans le logiciel Revit afin d'être découpé et mesuré. À partir de ce nuage de points, l'équipe a obtenu des altitudes et des cotes de coupe précises sur l'ensemble de la zone de l'escalator.
 

Étape 5 : Créer le modèle BIM dans le logiciel Revit

L'équipe a généré le modèle BIM dans le logiciel Revit à partir du nuage de points, en suivant un processus de numérisation vers le BIM. Le modèle a permis de reconstituer les escaliers mécaniques, la structure de la gare et l'environnement environnant sous une forme prête à être analysée.

Étape 6 : Analyser et simuler la construction

Une fois le nuage de points et le modèle BIM mis en place, l’équipe a réalisé l’analyse et la simulation de chantier, puis a remis les livrables finaux. L’équipe a modélisé les escaliers mécaniques, la structure de la gare, les équipements de chantier et l’environnement environnant, puis a simulé l’intégralité de la séquence de démontage, de déplacement, de levage et d’installation avant le début des travaux. Cela lui a permis d’identifier à l’avance les collisions potentielles, les encombrements, les problèmes d’espace libre et les conflits de calendrier. Les livrables comprenaient un plan de partitionnement des fermes, un schéma de la structure en fermes, une comparaison d’alignement entre le modèle et le nuage de points, ainsi qu’une simulation de sélection de l’emplacement des grues.

Les résultats : une station confinée capturée en 30 minutes

Le processus de numérisation vers le BIM a permis de reconstituer avec précision une gare très fréquentée tout en réduisant la durée des interventions sur le terrain. Un seul opérateur a pu numériser l'ensemble du site en environ 30 minutes, ce qui a permis de réduire la main-d'œuvre nécessaire sur le terrain et de limiter les perturbations dans le fonctionnement de la gare. Le nuage de points de haute précision a garanti une précision de construction fiable, et la génération directe de fichiers RCP a raccourci le processus de transformation des données de terrain en modèle BIM.

L'équipe chargée du projet a mis en avant quatre avantages découlant de cette approche :
 

• Le fait qu’une seule personne puisse assurer l’exploitation permet de réduire les coûts de main-d’œuvre sur le terrain et les délais.
   
• Les nuages de points de haute précision améliorent la précision de la construction.
   
• L'examen rapide des modifications sur site permet de réduire les essais et erreurs lors de la planification des travaux.
   
• L'analyse numérique réduit les coûts de communication entre les parties prenantes.

L'intérêt de la simulation avant la construction

En simulant l'ensemble du processus de démontage, de déplacement, de levage et d'installation avant le début des travaux, l'équipe a pu résoudre les problèmes sur écran plutôt que sur le chantier. Le fait de tester la séquence à l'aide d'un jumeau numérique précis de la station a permis de réduire les risques de collisions, d'encombrement et de problèmes d'espace libre une fois les poutres de l'escalier roulant arrivées, et a fourni à toutes les parties prenantes une référence visuelle commune pour le projet.
 

📄 Télécharger l'étude de cas complète (PDF)
 

Pour les équipes chargées de cartographier des espaces opérationnels complexes où l'utilisation de trépieds et de points de contrôle au sol s'avère peu pratique, le projet de station de métro constitue un exemple parlant : un scanner SLAM portable permettant une conversion directe des données en modèle BIM peut reconstituer un site en quelques minutes et faciliter la simulation de la construction avant le début des travaux. Le RS10 s'inscrit dans la gamme de solutions de cartographie mobile, de topographie et d'ingénierie CHC Navigation 3D, aux côtés du scanner LiDAR portable RS7 destiné aux travaux en intérieur et sur les chantiers de construction.

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À propos de CHC Navigation

CHC Navigation (CHCNAV) développe des solutions avancées de cartographie, de navigation et de positionnement conçues pour améliorer la productivité et l'efficacité. Au service de secteurs tels que le géospatial, l'agriculture, le contrôle des machines et l'autonomie, CHCNAV propose des technologies innovantes qui donnent les moyens d'agir aux professionnels et favorisent le progrès de l'industrie. Avec une présence mondiale couvrant plus de 140 pays et une équipe de plus de 2 200 professionnels, CHC Navigation est reconnue comme un leader dans le secteur géospatial et au-delà. Pour plus d’informations sur CHC Navigation [Huace:300627.SZ], rendez-vous sur : https://geospatial.chcnav.com/about/overview