Les infrastructures américaines vieillissent : un pont sur trois doit être réparé ou remplacé et 71 % d'entre eux sont classés comme présentant des défauts structurels. Le pays est confronté à un déficit d'investissement de 1 426 milliards de dollars pour cette décennie, ce qui risque de lui faire perdre 1 000 milliards de dollars de PIB d'ici 2039. À elle seule, la congestion routière a coûté 1 870 milliards de dollars à l'économie en 2018. Malgré cela, les États-Unis ne consacrent que 0,51 % de leur PIB aux infrastructures de transport, soit bien moins que des pays comme la Chine (4,81 %) ou le Japon (1,11 %).
Une approche plus intelligente et fondée sur les risques en matière d'investissements dans les infrastructures peut permettre de relever ces défis. Voici comment :
- Centraliser les données relatives aux actifs: Créez un inventaire complet à l'aide d'outils tels que le Inventaire national des ponts (NBI) et collecter des données sur les conditions.
- Évaluer les risques: Établir les priorités en fonction de l'état des structures, des impacts climatiques et des contraintes financières.
- Utiliser la hiérarchisation multicritères: Classer les projets en fonction du risque d'échec, des coûts du cycle de vie et de l'impact sur la sécurité.
- Simuler des scénarios: Tester des stratégies de financement afin d'optimiser les réparations, les remplacements et les coûts à long terme.
- Se conformer aux normes: Élaborer des plans fondés sur des données qui répondent aux besoins. ISO 55001 et les exigences fédérales.
Cette approche garantit une allocation efficace des fonds, prolongeant la durée de vie des actifs et réduisant les risques tout en répondant à des objectifs à long terme tels que la réduction des émissions de carbone. Des outils tels que Oxand Simeo™ aide les agences à prendre des décisions fondées sur des données, réduisant ainsi les coûts de maintenance jusqu'à 25% et améliorant la fiabilité des infrastructures. Les décisions prises aujourd'hui façonneront les routes, les ponts et les tunnels du pays pour les décennies à venir.
Cadre d'investissement dans les infrastructures en cinq étapes fondé sur les risques
La gestion des actifs d'infrastructure dans une perspective basée sur le risque
Étape 1 : Créez votre système d'inventaire et d'évaluation des actifs
Vous ne pouvez pas gérer efficacement ce que vous ne mesurez pas. Pour prendre des décisions éclairées en matière d'investissements et de risques, vous devez avoir une compréhension claire des actifs que vous possédez et de leur état actuel. Cela commence par la création d'un registre centralisé des actifs et la collecte de données fiables sur leur état.
Mettre en place un registre centralisé des actifs
Un registre centralisé sert de source de référence pour chaque pont, tunnel et tronçon routier de votre réseau. Il doit contenir des informations détaillées tant au niveau des actifs que des stocks, et servir de base à la planification stratégique et aux dépenses.
Pour normaliser votre collecte de données, des cadres tels que le Inventaire national des ponts (NBI) et Inventaire national des tunnels (NTI) sont inestimables. Le NBI, par exemple, recense environ 143 139 ponts et 125 000 ponceaux de plus de 20 pieds de long. [2][3]. Ces systèmes facilitent la comparaison des actifs, l'identification des tendances et la réalisation d'analyses pertinentes.
" La gestion des ponts est une discipline fondamentale qui consiste à prendre des décisions éclairées et efficaces concernant l'exploitation, l'entretien, la préservation, le remplacement et l'amélioration des ponts d'un parc de ponts. " – Administration fédérale des autoroutes [3]
À l'aide d'une base de données structurée, telle que Inventaire Oxand Simeo, garantit l'exactitude et la mise à jour des registres d'actifs. Ces outils permettent de créer une hiérarchie claire des actifs, de saisir les données relatives à l'état des composants et de mettre tout le monde sur la même longueur d'onde. Les outils mobiles tels que Simeo GO permettent même d'effectuer des inspections guidées hors ligne, qui synchronisent les données lorsque vous vous reconnectez.
Cette base vous permet d'évaluer différentes stratégies, de réaliser des analyses coûts-avantages et de hiérarchiser les projets en fonction des risques, de la sécurité et du retour sur investissement. [3]. Sans cela, vous ne faites que des suppositions éclairées. Avec cela, vous planifiez en toute confiance.
Une fois votre registre en place, l'étape suivante consiste à évaluer l'état des actifs afin d'orienter vos investissements de manière intelligente et proactive.
Collecter des données sur l'état pour prendre de meilleures décisions
Alors que les données d'inventaire vous indiquent les actifs dont vous disposez, les données sur leur état mettent en évidence ceux qui nécessitent une attention immédiate. Des évaluations précises de leur état sont essentielles pour affecter les fonds là où ils sont le plus nécessaires.
Pour les routes, vous pouvez évaluer la qualité de conduite à l'aide du Indice international de rugosité (IRI), ainsi que des problèmes physiques tels que des fissures, des ornières et des failles [4]. Pour les ponts, concentrez-vous à la fois sur les évaluations au niveau des composants (tablette, superstructure, infrastructure et ponceaux) et sur les données au niveau des éléments, comme indiqué dans le Manuel AASHTO pour l'inspection des éléments de ponts [2][4].
Voici comment fonctionnent ces évaluations : les chaussées dont l'IRI est inférieur à 95 pouces par mile sont considérées comme bonnes, tandis que celles dont l'IRI est supérieur à 170 sont considérées comme mauvaises. Pour les ponts, une note de 7 ou plus (sur une échelle de 0 à 9) est bonne, et une note de 4 ou moins est mauvaise. [4]. En 2015, seuls 47,31 % des ponts américains étaient jugés en bon état, tandis que 8,31 % étaient classés en mauvais état. Sur le réseau routier national, plus précisément, 3,71 % des ponts étaient en mauvais état. [4].
Ces données alimentent des modèles prédictifs qui vous aident à planifier l'avenir. À l'aide d'outils tels que Processus décisionnels markoviens et les probabilités de transition, ces modèles tiennent compte de facteurs tels que le climat, les volumes de trafic et les cycles de gel-dégel. [2]. Grâce à ces informations, vous pouvez prévoir quand le tablier d'un pont devra être remplacé ou quand un tronçon routier passera d'un état " acceptable " à " mauvais ". Cela vous permet de budgétiser et de planifier l'entretien plus efficacement.
" La prise de décision en matière de gestion des ponts dépend fortement de données pertinentes et de qualité, ainsi que des méthodologies et des outils permettant d'analyser ces données pour l'ensemble du parc de ponts. " – Administration fédérale des autoroutes [3]
Des systèmes tels que le Système de surveillance des performances routières (HPMS) pour les données relatives aux chaussées et les Système national d'analyse des investissements dans les ponts (NBIAS) pour les ponts peuvent centraliser vos dossiers médicaux [2][4]. Lorsque les données d'inspection sont incomplètes, NBIAS utilise Modèles SQC (Synthèse, Quantité et Condition) prédire les conditions à partir des données NBI existantes [2]. Cela garantit que votre planification reste sur la bonne voie, même en cas de lacunes dans vos données.
Pour tirer le meilleur parti de vos évaluations de l'état des infrastructures, normalisez vos inspections et vos indicateurs de poids, tels que les kilomètres de voie ou la superficie du tablier, afin de refléter leur impact réel. De plus, organisez votre inventaire en fonction de facteurs environnementaux afin de mieux comprendre comment les conditions varient. [2][4]. Cette approche transforme les données brutes en informations exploitables, ouvrant la voie à des décisions d'investissement plus judicieuses.
Étape 2 : Identifier et évaluer les principaux risques
Une fois que vous avez dressé l'inventaire de vos actifs, l'étape suivante consiste à identifier et à évaluer les risques qui pourraient menacer votre stratégie d'investissement. Ces risques peuvent inclure des changements politiques, des restrictions budgétaires ou des phénomènes météorologiques extrêmes. Les identifier à un stade précoce vous permet d'élaborer des stratégies capables de résister aux défis et d'étayer vos demandes de financement avec des données solides. Ce processus jette les bases d'une planification d'investissement résiliente et ciblée.
Les évaluations des risques se concentrent généralement sur trois domaines principaux : les changements politiques et réglementaires susceptibles de modifier les exigences de conformité, les contraintes financières pouvant limiter votre pouvoir d'achat, et les facteurs environnementaux ou opérationnels qui accélèrent l'usure des actifs.
Risques politiques et réglementaires
Les changements apportés aux politiques et aux réglementations peuvent avoir un impact majeur sur la planification des infrastructures. Par exemple, le passage des éléments communément reconnus par l'AASHTO (Association of State Highway and Transportation Officials) à ceux du SNBIBE (Standardized National Bridge Inventory and Evaluation) a nécessité des ajustements dans les priorités d'investissement. De nouvelles obligations fédérales exigent désormais des données sur les éléments structurels de tous les ponts du réseau routier national, ce qui ajoute une couche supplémentaire de complexité. L'incertitude législative et la nécessité de coordonner les actions des agences étatiques, fédérales et tribales compliquent encore davantage la planification à long terme.
Pour relever ces défis, des outils d'aide à la décision peuvent aider à modéliser les compromis entre financement et performance. L'Administration fédérale des autoroutes met en avant cette approche :
" Le Système national d'analyse des investissements dans les ponts (NBIAS) a été développé pour évaluer les besoins nationaux en matière d'investissements dans les ponts et le compromis entre financement et performance. " – Administration fédérale des autoroutes [2]
Financement et risques financiers
Les contraintes budgétaires constituent souvent l'obstacle le plus immédiat pour les projets d'infrastructure. Des outils tels que le NBIAS permettent de quantifier la relation entre les niveaux de financement et les performances du réseau. Par exemple, en 2015, seuls 43,01 TP3T de la surface des tabliers des ponts du réseau routier national ont été jugés en bon état, tandis que 5,51 TP3T ont été classés dans la catégorie « mauvais état », ce qui témoigne clairement d'un sous-financement chronique. [4].
Les dépassements de coûts peuvent compromettre même les plans les mieux conçus. Il est donc essentiel d'ajuster les coûts unitaires en fonction de l'inflation et d'appliquer des facteurs de coûts spécifiques à chaque État. De nombreux planificateurs adoptent désormais des stratégies de " bon état d'entretien ", qui donnent la priorité aux investissements précoces afin de maintenir les actifs dans un état durable et de réduire les dépenses d'entretien à long terme. La simulation de scénarios budgétaires peut aider à déterminer quand le remplacement d'un actif est plus rentable que sa préservation continue. Il convient de noter que l'entretien préventif est beaucoup moins coûteux qu'une réhabilitation majeure. [4].
Risques climatiques et opérationnels
Les facteurs environnementaux jouent un rôle important dans la détérioration des actifs. Les méthodes modernes intègrent désormais les données climatiques régionales afin de prédire plus précisément l'usure et la détérioration. [2].
David Y. Yang de Université d'État de Portland souligne l'importance de cette approche :
" L'objectif principal de la recherche est de mettre en place une gestion des actifs de transport basée sur les risques, fondée sur (a) une évaluation objective et cohérente des risques et (b) une hiérarchisation et une optimisation efficaces des stratégies d'intervention. " – David Y. Yang, Université d'État de Portland [1]
Les problèmes opérationnels, tels que la hauteur libre insuffisante ou la capacité de charge inadéquate, nécessitent des solutions spécifiques. Pour résoudre ces problèmes, il faut mettre en balance le coût des améliorations nécessaires et les dépenses potentielles liées au détournement du trafic. Les améliorations fonctionnelles se concentrent souvent sur des facteurs tels que la largeur des voies et des accotements, les capacités de charge et les dégagements. Par exemple, le National Bridge Inventory recense environ 125 000 ponceaux, qui nécessitent une analyse spécialisée en raison de leur structure unique. L'utilisation de taux de détérioration spécifiques au climat et la prise en compte de la croissance du trafic, qu'elle soit régulière ou exponentielle, permettent d'éviter de sous-estimer les besoins futurs en matière d'entretien. Ces informations sont essentielles pour passer à une hiérarchisation des investissements basée sur les risques lors des prochaines étapes de la planification.
Étape 3 : Hiérarchiser les investissements à l'aide de cadres multicritères
Après avoir évalué les risques, l'étape suivante consiste à affiner les décisions d'investissement à l'aide d'un cadre multicritères. Une fois les risques quantifiés, vous pouvez classer les projets d'infrastructure en pondérant différentes priorités, telles que la sécurité, le coût, la durabilité à long terme et les niveaux de service. Cette approche structurée garantit que les compromis sont clairs et que les décisions sont bien étayées.
L'objectif ici est de s'éloigner des choix subjectifs et de créer un système de hiérarchisation qui équilibre probabilité de défaillance, conséquence de l'échecet coûts du cycle de vie tout en vous alignant sur les objectifs généraux de votre organisation. Concentrez-vous d'abord sur les actifs à haut risque et à fort impact, tout en tenant compte de la conformité réglementaire et de la viabilité financière à long terme.
Équilibre entre les risques, les coûts du cycle de vie et les niveaux de service
En vous appuyant sur l'analyse des risques effectuée précédemment, vous pouvez évaluer la vulnérabilité de chaque actif à l'aide d'un cadre cohérent adapté à la hiérarchisation multicritères. De nombreux organismes utilisent une échelle de 1 à 5 pour classer à la fois le probabilité de défaillance (en fonction de facteurs tels que l'état structurel, l'âge et l'historique d'entretien) et le conséquence de l'échec (tels que les coûts de réparation, les interruptions de service et les dommages environnementaux) [6]. En multipliant ces scores, vous obtenez une note de risque qui vous permet d'identifier les actifs qui représentent la plus grande menace pour les performances du système.
Les coûts liés au cycle de vie ajoutent une autre dimension essentielle à cette analyse. Ces coûts permettent de déterminer si l'entretien continu ou le remplacement complet est plus économique à long terme. Par exemple, des outils tels que NBIAS utilisent des modèles d'optimisation pour comparer les niveaux de financement à plus de 200 mesures de performance. [2]. Cela permet de déterminer quand le remplacement d'un pont vieillissant est plus rentable que la poursuite des réparations. L'emplacement joue également un rôle : les infrastructures situées à proximité de points de passage critiques tels que les cours d'eau, les voies ferrées ou les zones urbaines densément peuplées sont souvent prioritaires en raison de leur importance pour la connectivité du réseau et la sécurité publique.
Un exemple récent de cette approche vient de la collaboration entre l'université d'État de Portland et le Département des transports de l'Oregon (ODOT) et l'Administration fédérale des autoroutes (FHWA). En juillet 2024, ils ont achevé un projet visant à créer un cadre pour la gestion des ponts et des tunnels basée sur les risques. Dirigée par David Y. Yang et Arash Khosravifar, l'étude a développé des méthodes pour évaluer les risques tant au niveau des agences que des réseaux, aidant ainsi à hiérarchiser les interventions pour les infrastructures en mauvais état. [1].
Les niveaux de service affinent encore davantage la hiérarchisation des priorités. Les normes relatives aux améliorations fonctionnelles, telles que la largeur des voies, la largeur des accotements, les charges admissibles et les dégagements verticaux, doivent guider les décisions. Par exemple, le cadre NBIAS de la Federal Highway Administration calcule les " coûts pour les utilisateurs ", tels que l'impact économique du détournement des camions en raison des restrictions de poids. Ces indicateurs mettent en évidence les effets tangibles d'un entretien différé, contribuant ainsi à justifier le financement en montrant comment les investissements réduisent à la fois les dépenses des agences et les perturbations pour le public. [2].
| Catégorie de critères | Facteurs clés à évaluer |
|---|---|
| Probabilité de défaillance | État structurel, âge, historique d'entretien, type de matériau, capacité hydraulique |
| Conséquence d'un échec | Coûts de réparation, impact sur les utilisateurs critiques (hôpitaux/écoles), effets sur l'environnement, frais juridiques |
| Criticité opérationnelle | Superficie de la zone desservie, proximité des principaux points de passage (voies ferrées, voies navigables) |
Intégration des objectifs en matière de carbone et de développement durable
Les considérations environnementales jouent un rôle de plus en plus important dans la hiérarchisation des investissements. Le Loi bipartisane sur les infrastructures (BIL), en vigueur depuis le 1er octobre 2021, exige que les départements des transports des États tiennent compte des conditions météorologiques extrêmes et de la résilience lorsqu'ils effectuent des analyses du coût et des risques liés au cycle de vie. [5]. L'intégration des risques climatiques et des objectifs de réduction des émissions de carbone dans votre cadre complète les stratégies de hiérarchisation des risques décrites précédemment.
" Les départements des Transports des États sont tenus de prendre en compte les conditions météorologiques extrêmes et la résilience dans le cadre des analyses du coût du cycle de vie et de la gestion des risques au sein d'un TAMP d'État. " – Administration fédérale des autoroutes [5]
Outre les indicateurs de sécurité et de fiabilité, fixez des objectifs environnementaux, tels que la réduction des émissions de carbone liées aux activités de maintenance ou l'allongement de la durée de vie des actifs afin de réduire l'empreinte carbone globale des remplacements et des nouvelles constructions. [7]. Les outils de modélisation de scénarios peuvent aider à visualiser l'impact de différents niveaux de financement sur les performances du réseau et les résultats environnementaux, ce qui facilite l'équilibre entre les contraintes budgétaires immédiates et les objectifs à long terme.
La réglementation fédérale (23 CFR partie 667) impose désormais des évaluations périodiques des installations qui ont fait l'objet de réparations ou de reconstructions répétées en raison de situations d'urgence. [5]. Votre cadre devrait tenir compte de projections climatiques – notamment les variations de température, les changements dans les précipitations et les phénomènes météorologiques extrêmes – afin de garantir que les actifs restent fonctionnels dans des conditions en constante évolution. En classant les projets par ordre de priorité en fonction de leur impact environnemental et de leur résilience face aux risques climatiques futurs, vous pouvez aligner votre stratégie d'investissement à la fois sur les exigences réglementaires et sur les objectifs de durabilité.
Étape 4 : Exécuter des simulations de scénarios et des optimisations
Après avoir réalisé des évaluations des risques multicritères, l'étape suivante consiste à affiner votre stratégie d'allocation budgétaire à l'aide de simulations de scénarios. Une fois que vous avez noté et classé vos actifs à l'aide de ces cadres, il est temps d'évaluer les performances de différents niveaux et stratégies de financement au fil du temps. La modélisation de scénarios vous aide à analyser les effets à long terme de différentes allocations budgétaires sur les performances du réseau, l'exposition aux risques et les émissions de carbone. En comparant les scénarios côte à côte, vous pouvez identifier la stratégie qui correspond à vos objectifs et à vos contraintes.
Oxand Simeo™ utilise des modèles probabilistes et des algorithmes d'optimisation pour simuler le vieillissement des actifs selon différentes stratégies de maintenance. Par exemple, vous pouvez tester des approches telles que " Minimiser les coûts MR&R ", qui vise à éviter les pannes catastrophiques mais peut entraîner une baisse progressive des performances du réseau, ou " État de bon entretien ", qui donne la priorité à des investissements importants dès le début pour mettre les actifs en bon état, puis les entretient avec des dépenses moins importantes et continues. Ces simulations constituent une base solide pour évaluer les philosophies de maintenance et les stratégies de financement.
Optimisez les dépenses d'investissement et les dépenses d'exploitation dans tous les scénarios
Une question clé à aborder est la suivante : Faut-il continuer à réparer un bien ou est-il plus rentable de le remplacer entièrement ? Utilisez des outils de simulation pour comparer les coûts de maintenance courants (OPEX) aux dépenses liées au remplacement complet (CAPEX) afin de déterminer la meilleure approche à long terme. Cette méthode permet d'éviter de surinvestir dans des actifs obsolètes ou de les remplacer prématurément.
Les contraintes budgétaires peuvent également être modélisées de différentes manières, par exemple en fixant des budgets annuels fixes, en définissant des taux de croissance budgétaire ou en exigeant un rapport coûts-avantages (RCA) minimum pour atteindre les objectifs de performance. Par exemple, le scénario ’ Améliorer les conditions et les performances " de la Federal Highway Administration (FHWA) montre qu'une augmentation des investissements annuels peut réduire considérablement le nombre d'actifs en mauvais état. [2].
Lorsque vous effectuez ces simulations, tenez compte des facteurs climatiques spécifiques, tels que les taux de détérioration. Des outils tels que NBIAS prennent en compte les différentes probabilités de détérioration dans neuf zones climatiques distinctes, en reconnaissant que les actifs situés dans des environnements plus difficiles, tels que les zones côtières ou les zones soumises au gel-dégel, se dégradent plus rapidement que ceux situés dans des climats plus doux. [2]. Ces données garantissent que vos scénarios sont fondés sur des conditions réelles et non sur des hypothèses génériques.
Comparer les risques et les impacts carbone selon différents scénarios
Le coût n'est qu'une pièce du puzzle. Il est tout aussi important d'évaluer l'impact de chaque scénario sur les profils de risque et les émissions de carbone. Par exemple, comparez les compromis entre les coûts d'agence, tels que les frais de réparation et de remplacement, et les coûts d'utilisation, tels que ceux encourus lorsque les véhicules utilitaires sont contraints de contourner les ponts soumis à des restrictions de poids ou lorsque les conducteurs sont confrontés à une détérioration de la chaussée. [2]. Dans certains cas, le report des travaux d'entretien peut entraîner des risques plus élevés et une augmentation des émissions de carbone en raison de l'allongement des distances parcourues et de la consommation accrue de carburant. Comme le souligne la FHWA, la nécessité de surélever un pont peut devenir évidente si " le flux des coûts excédentaires actualisés liés au détournement des véhicules commerciaux autour du pont dépasse le coût de l'amélioration du pont "." [2].
" La stratégie " État de bon entretien », bien que la plus ambitieuse, génère des résultats plus cohérents avec les pratiques des agences et les tendances récentes en matière d'état des ponts que les trois autres stratégies évaluées. » – Administration fédérale des autoroutes [2]
Les simulations vous permettent également d'étudier l'impact de différentes stratégies de maintenance sur les objectifs de durabilité. Par exemple, l'approche " State of Good Repair " (état de bon entretien) nécessite des dépenses d'investissement initiales plus élevées, mais se traduit par de meilleures conditions à long terme, une réduction des coûts d'agence et une empreinte carbone plus faible grâce à la minimisation des réparations d'urgence et des remplacements prématurés. [2]. En analysant les scénarios en termes de réduction des risques, de coûts liés au cycle de vie et d'économies de carbone, vous pouvez identifier une stratégie d'investissement qui offre le juste équilibre entre les contraintes financières, la résilience à long terme et la responsabilité environnementale.
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Étape 5 : Développer ISO 55001-Plans d'investissement alignés
Une fois vos simulations terminées, il est temps de formaliser vos conclusions dans un plan d'investissement conforme aux normes ISO 55001. Aux États-Unis, Plans de gestion des actifs de transport (TAMP) fournissent le cadre essentiel pour ce type de documentation. Ces plans exigent que les départements des transports (DOT) des États incluent des analyses des coûts et des risques liés au cycle de vie. Depuis le 1er octobre 2021, les exigences fédérales prévues par la loi bipartite sur les infrastructures (BIL § 11105) imposent également que les TAMP traitent explicitement des conditions météorologiques extrêmes et de la résilience. [5].
Votre plan d'investissement doit relier les décisions à des évaluations objectives des risques, à des objectifs de performance et à des objectifs à long terme. Cela signifie qu'il faut non seulement détailler quoi vous envisagez d'investir, mais aussi pourquoi ces décisions ont été prises, comment ils s'alignent sur les objectifs stratégiques, et quoi des compromis ont été envisagés. Essentiellement, cette étape transforme les informations issues de vos simulations et évaluations des risques en stratégies exploitables.
Générer une documentation prête pour l'audit
Commencez par vous assurer que votre collecte de données et vos rapports respectent des méthodes standardisées. Par exemple, passez au Manuel AASHTO pour l'inspection des éléments de ponts garantit que les données relatives à l'état des véhicules respectent des spécifications uniformes, ce qui est essentiel pour assurer la transparence entre les agences et la conformité aux normes fédérales. [2]. Des outils tels que NBIAS associé à Modèles SQC peut ensuite relier directement les données d'inspection aux besoins d'investissement [2].
Votre documentation doit inclure des supports visuels qui montrent clairement l'impact du financement sur les résultats en matière de performance. Par exemple, NBIAS peut évaluer l'impact de différents niveaux de financement sur plus de 200 indicateurs de performance. [2]. Ces visualisations sont particulièrement utiles pour renforcer la confiance des parties prenantes. Elles peuvent montrer, par exemple, comment un scénario budgétaire spécifique influe sur le pourcentage de tabliers de ponts jugés en bon état ou en mauvais état, le nombre de ponts présentant des défauts structurels et l'exposition globale au risque sur l'ensemble de votre réseau.
De plus, incluez des justifications détaillées pour les améliorations fonctionnelles. Si vous évaluez la possibilité de surélever un pont afin d'améliorer la hauteur libre, documentez les coûts supplémentaires liés au détournement des véhicules autour du pont afin d'étayer la décision d'investissement. [2]. Ce niveau de transparence garantit que les auditeurs, les législateurs et le public peuvent comprendre les raisons économiques et sécuritaires qui sous-tendent chaque projet.
En saisissant ces informations de manière exhaustive, votre documentation s'alignera naturellement sur les objectifs stratégiques généraux de votre organisation.
Aligner les plans sur les objectifs à long terme
Pour conserver une approche fondée sur les risques, liez les décisions d'investissement actuelles aux objectifs à long terme de votre organisation. Un plan d'investissement ISO 55001 doit intégrer des priorités plus larges telles que la durabilité, la conformité et l'optimisation du cycle de vie. Par exemple, en juillet 2024, le département des transports de l'Oregon, en partenariat avec l'université d'État de Portland, a établi un cadre pour la gestion des actifs des ponts et tunnels qui met l'accent sur des évaluations objectives des risques et des évaluations au niveau du réseau. [1]. Cela garantit que les priorités d'investissement répondent à la fois aux besoins immédiats et à la résilience à long terme.
Lorsque vous finalisez votre plan, comparez différentes stratégies d'investissement afin de mettre en évidence leurs impacts à long terme. L'approche " State of Good Repair " (état de bon entretien), par exemple, implique des coûts initiaux plus élevés, mais garantit une meilleure santé des actifs à long terme et s'aligne plus efficacement sur les objectifs de durabilité. [2]. Comme l'explique l'Administration fédérale des autoroutes :
" La stratégie " State of Good Repair », bien que la plus ambitieuse, génère des résultats plus conformes aux pratiques des agences et aux tendances récentes en matière d'état des ponts. » [2].
N'oubliez pas d'intégrer une modélisation adaptée au climat dans votre plan. Précisez les taux de détérioration pour chaque élément du pont, en tenant compte des zones climatiques. Par exemple, le NBIAS utilise une modélisation probabiliste sur neuf zones climatiques pour tenir compte des facteurs environnementaux qui influent sur la longévité des actifs. [2]. Ce niveau de détail garantit que votre plan repose sur des informations pratiques et fondées sur des données et qu'il peut résister à l'examen minutieux des auditeurs, des régulateurs et des parties prenantes qui attendent des décisions bien étayées.
Exemples de cas : Priorité aux investissements dans les ponts, les tunnels et les routes
Des exemples provenant de différents endroits aux États-Unis montrent comment les stratégies d'investissement fondées sur le risque peuvent transformer la gestion des infrastructures.
Le modèle de remplacement basé sur les données de la Caroline du Nord présente une approche transparente pour hiérarchiser les besoins en matière d'infrastructures. Le Département des transports de Caroline du Nord (NCDOT) a collaboré avec les chercheurs Matthew J. Whelan et Tara L. Cavalline de l'université Université de Caroline du Nord à Charlotte afin d'améliorer son indice de remplacement prioritaire (PRI). À l'aide d'une régression logistique binaire, ils ont développé un modèle permettant de prédire quels ponts étaient les plus susceptibles de devoir être remplacés. Cette méthode a non seulement permis d'assurer une hiérarchisation équilibrée des priorités, mais aussi de réduire considérablement le nombre de ponts signalés à tort comme devant être remplacés. [8]. Le résultat ? Un système qui rendait les décisions d'investissement plus défendables et mieux adaptées aux besoins réels.
D'autres États ont également adopté des cadres innovants pour établir des priorités. Cadre de gestion des risques au niveau du réseau de l'Oregon est un excellent exemple d'optimisation de l'allocation des ressources dans le cadre de budgets serrés. En juillet 2024, le département des Transports de l'Oregon (ODOT) s'est associé aux chercheurs David Y. Yang et Arash Khosravifar de l'université d'État de Portland afin de créer un cadre de gestion basé sur les risques pour les ponts et les tunnels. Ce cadre a introduit une méthode objective pour évaluer les risques liés à la détérioration des actifs tout en évaluant les risques pour les utilisateurs sur l'ensemble du réseau. En appliquant cette méthodologie, l'ODOT a pu évaluer de manière cohérente les risques sur l'ensemble de son inventaire et se concentrer sur les interventions qui permettaient de réduire au maximum les risques pour l'argent dépensé. [1].
Au niveau fédéral, modélisation des améliorations fonctionnelles souligne comment l'analyse coûts-avantages facilite la prise de décisions complexes. La Federal Highway Administration (FHWA) a intégré un modèle d'amélioration des ponts issu du Département des Transports de Floride dans le système national d'analyse des investissements dans les ponts (NBIAS). Cela a permis au NBIAS d'affiner son analyse pour les améliorations fonctionnelles, telles que l'augmentation de la hauteur libre d'un pont. Le modèle a mis en balance les coûts de construction et l'impact économique du détournement des véhicules commerciaux en raison de structures à faible hauteur libre. En comparant ces facteurs, le système a fourni une justification claire et étayée par des données pour les améliorations fonctionnelles. [2].
Ces exemples ont tous un point commun : les décisions subjectives cèdent la place à des processus transparents, fondés sur des données. Ces stratégies associent l'évaluation de l'état des infrastructures, l'évaluation des risques et les considérations économiques, afin de garantir que les investissements répondent aux besoins les plus urgents. Qu'il s'agisse de gérer le parc de ponts d'un État ou le réseau régional de tunnels, ces approches démontrent comment l'utilisation de données objectives peut améliorer la fiabilité, réduire les risques et optimiser l'utilisation de ressources limitées. Chaque dollar dépensé est soigneusement calculé afin de maximiser l'impact et de garantir des infrastructures plus sûres et plus efficaces.
Ajouter la durabilité et la décarbonisation aux investissements dans les infrastructures
Intégrer la décarbonisation dans les stratégies d'investissement dans les infrastructures n'est pas seulement une décision intelligente, c'est également essentiel pour garantir que les actifs restent viables et alignés sur les objectifs à long terme, tels que la neutralité carbone.
Le temps presse pour les propriétaires d'infrastructures. Considérez ceci : les ponts et les tunnels, qui ont souvent une durée de vie de plus de 50 ans, ne connaîtront probablement qu'un seul cycle de remplacement avant 2050. [9]. Cela signifie que chaque remplacement doit soutenir les objectifs de zéro émission nette. Ne pas le faire risque de créer des actifs échoués, c'est-à-dire des investissements qui pourraient devenir obsolètes avant la fin de leur durée de vie. Aligner ces projets sur les objectifs de décarbonisation permet de protéger à la fois l'environnement et l'avenir financier de ces investissements.
Les transports contribuent largement aux émissions, représentant 281 TP3T d'émissions directes de gaz à effet de serre aux États-Unis. [9]. Cela rend les décisions en matière d'infrastructures particulièrement importantes. Mais voici le défi : les mises à niveau progressives qui réduisent légèrement les émissions pourraient en réalité pérenniser des technologies obsolètes et plus polluantes. Comme le Académies nationales des sciences, de l'ingénierie et de la médecine le dit :
" Les politiques qui entraînent des réductions progressives des émissions sans faciliter la transformation peuvent conduire à un verrouillage technologique et à des impasses en matière d'émissions qui rendent impossible une décarbonisation profonde d'ici le milieu du siècle. " [9].
Il ne s'agit pas seulement de réduire les émissions, mais aussi de le faire d'une manière qui transforme les systèmes. Les efforts d'atténuation et d'adaptation vont souvent de pair. En fait, plus de la moitié des projets d'adaptation au changement climatique, comme la protection des routes contre les inondations ou l'amélioration de la ventilation des tunnels, conduisent également à une réduction à long terme des gaz à effet de serre. [10]. L'intégration des réductions de CO₂ prévues dans les analyses coûts-avantages peut renforcer les arguments en faveur de ces investissements, facilitant ainsi la justification des objectifs climatiques.
Le choix des matériaux et de la conception joue également un rôle essentiel. Par exemple, opter pour du bois traité plutôt que pour du béton traditionnel peut réduire l'empreinte carbone d'un projet tout en améliorant sa résistance aux inondations. [10]. Pour les routes, dont la durée de vie est généralement comprise entre 20 et 40 ans, l'intégration de fonctionnalités telles que des bornes de recharge pour véhicules électriques et des revêtements réfléchissant la chaleur favorise non seulement la décarbonisation, mais améliore également l'efficacité opérationnelle. Alors que le Institut des ressources mondiales points forts :
" Prendre pleinement en compte les avantages des projets d'adaptation en matière d'atténuation peut aider à cristalliser leur relation et à orienter les financements vers des projets qui permettent d'atteindre ces deux objectifs. " [10].
Ces choix ne se contentent pas de réduire les émissions, ils rendent les investissements plus résilients et pérennes.
Il est crucial d'agir dès maintenant, en particulier en ce qui concerne les infrastructures. Par exemple, la construction de lignes à haute tension pour relier les sources d'énergie renouvelables aux réseaux de transport peut prendre 8 à 10 ans rien que pour l'obtention des permis. [9]. Les retards pris dans ces projets pourraient contraindre à recourir à des solutions provisoires plus polluantes. En alignant les remplacements majeurs sur les objectifs de zéro émission nette pour 2050, les propriétaires d'infrastructures peuvent éviter les actifs immobilisés et garantir une gestion stratégique des risques.
Conclusion : votre feuille de route basée sur les risques pour les investissements dans les infrastructures
La gestion des infrastructures telles que les ponts, les tunnels et les routes ne doit pas nécessairement être une tâche insurmontable. Avec un plan structuré, il est possible de prendre le contrôle et de prendre des décisions plus intelligentes à long terme. Le cadre en cinq étapes présenté dans ce guide propose une approche pratique : créer un inventaire centralisé des actifs, évaluer les risques clés, hiérarchiser les investissements à l'aide de méthodes multicritères, réaliser des simulations de scénarios et aligner les plans sur les normes ISO 55001.
Les avantages de cette approche proactive de planification basée sur les risques sont indéniables. Passer d'une maintenance réactive à une stratégie axée sur les risques et les besoins à long terme peut réduire considérablement les coûts et prévenir le déclin constant causé par les solutions à court terme.
Grâce aux outils basés sur les données, cette transition est plus facile à réaliser que jamais. Des plateformes telles qu'Oxand Simeo™ transforment les données brutes sur les actifs en plans d'investissement pluriannuels exploitables. Ces outils vous aident à décider dans quoi investir, quand le faire et comment respecter votre budget, tout en répondant à vos objectifs en matière de consommation d'énergie et de réduction des émissions de carbone. Grâce à des modèles de vieillissement et des protocoles de maintenance exclusifs, ces plateformes permettent une évaluation précise des risques et une hiérarchisation plus intelligente des priorités. Les organisations constatent souvent une baisse des coûts de maintenance de 10 à 25% tout en prolongeant la durée de vie des actifs et en atteignant leurs objectifs de durabilité.
Les décisions prises aujourd'hui façonneront les infrastructures pour les décennies à venir. Les ponts et les tunnels peuvent durer plus de 50 ans, tandis que les routes doivent être remplacées tous les 20 à 40 ans. En intégrant des objectifs de durabilité, en utilisant des données détaillées sur l'état des infrastructures et en explorant différents scénarios, vous pouvez éviter les actifs immobilisés et vous assurer que vos investissements résistent à l'épreuve du temps.
La voie est tracée et les outils sont prêts. En adoptant ces stratégies, vous pouvez garantir une infrastructure résiliente et durable pour l'avenir.
FAQ
Comment une stratégie d'investissement fondée sur le risque peut-elle contribuer à améliorer la gestion des ponts, des tunnels et des routes ?
Une stratégie d'investissement fondée sur les risques permet aux gestionnaires d'infrastructures de prendre des décisions éclairées en se concentrant sur la probabilité de défaillance des actifs et ses conséquences potentielles. En évaluant et en classant les ponts, les tunnels et les routes en fonction de risques mesurables, les gestionnaires peuvent hiérarchiser les réparations essentielles et allouer les budgets de manière plus efficace. Cela permet de s'assurer que les actifs à haut risque sont traités en priorité, tout en évitant les dépenses inutiles sur les structures jugées à faible risque.
Cette méthode améliore non seulement la sécurité et les performances du système, mais contribue également à prolonger la durée de vie des infrastructures. Par exemple, l'adaptation des calendriers d'inspection au niveau de risque permet une meilleure utilisation des ressources, réduisant ainsi les coûts sans compromettre la sécurité. L'intégration des évaluations des risques dans la planification est également conforme aux directives fédérales et contribue à la mise en place d'un réseau d'infrastructures plus résilient, mieux équipé pour faire face à des défis tels que les conditions météorologiques extrêmes ou l'augmentation de la demande de trafic.
Comment les risques climatiques et opérationnels influencent-ils la planification des investissements dans les infrastructures ?
Les risques climatiques et opérationnels sont des facteurs clés qui influencent les décisions relatives aux investissements dans les infrastructures. Risques climatiques – telles que la hausse des températures, les précipitations intenses, les inondations et la fréquence accrue des phénomènes météorologiques extrêmes – peuvent accélérer l'usure des infrastructures essentielles telles que les ponts, les tunnels et les routes. Pour remédier à ces problèmes, les planificateurs évaluent l'impact de ces risques sur les infrastructures vitales et orientent les investissements vers des projets qui renforcent la durabilité, améliorent la sécurité et prolongent la durée de vie des infrastructures.
Risques opérationnels – tels que les dommages causés par un trafic intense, les retards dans l'entretien, les calendriers d'inspection et la fiabilité des systèmes de surveillance – sont tout aussi cruciaux. Les programmes d'inspection basés sur les risques aident les agences à allouer leurs ressources plus efficacement en se concentrant sur les structures qui présentent les risques les plus élevés. Cette approche garantit des réparations en temps opportun et réduit les risques de défaillances soudaines. En combinant les données sur les risques climatiques et opérationnels, les gestionnaires d'infrastructures peuvent prendre des décisions plus intelligentes et plus rentables qui répondent aux préoccupations immédiates tout en planifiant l'avenir.
Comment les simulations de scénarios peuvent-elles améliorer les décisions d'investissement dans les projets d'infrastructure ?
Les simulations de scénarios permettent aux gestionnaires d'infrastructures de faire des choix d'investissement plus judicieux en explorant divers scénarios hypothétiques avant d'engager des ressources. À partir de données telles que l'état des actifs, les taux de détérioration et les analyses coûts-avantages, ces outils génèrent plusieurs stratégies adaptées à différents budgets, plans de maintenance ou améliorations de la résilience. Cela aide les décideurs à évaluer les résultats tels que l'amélioration de la sécurité, la réduction des retards dans les déplacements ou l'allongement de la durée de vie des actifs, ce qui leur permet de choisir la voie la plus efficace à suivre.
Ces simulations tiennent également compte d'incertitudes telles que la croissance du trafic, les effets climatiques ou la fluctuation des coûts de construction. Cela garantit une approche fondée sur les risques pour hiérarchiser les actifs essentiels tels que les ponts, les tunnels et les axes routiers clés. Parallèlement, ils permettent de bien comprendre l'impact des contraintes budgétaires sur les résultats, guidant ainsi les agences dans l'allocation des fonds en fonction des objectifs de performance.
En illustrant les conséquences à long terme d'un sous-financement par rapport à des investissements stratégiques, les simulations de scénarios favorisent la transparence auprès des parties prenantes, renforcent les propositions de financement et alignent les projets sur les objectifs de durabilité. Elles contribuent à minimiser les risques tout en garantissant que chaque dollar dépensé apporte une valeur maximale.
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