Avec un volume de trafic quotidien d'environ 200 000 véhicules, l'échangeur autoroutier urbain du Funkturm de Berlin est l'un des carrefours les plus fréquentés d'Allemagne. Situé à côté de l'emblématique tour de radio Funkturm, dans le principal parc d'exposition de Berlin, plus de 12 000 camions empruntent chaque jour ce nœud autoroutier entre les autoroutes A100 et A115 dans l'ouest de Berlin.

Construite au début des années 1960, la jonction n'a pas été conçue pour accueillir les volumes de trafic denses d'aujourd'hui. Malgré un entretien et des réparations constants, la capacité de charge des structures d'ingénierie se détériore rapidement en raison de l'intensité du trafic. Grâce au logiciel de modélisation des données du bâtiment (BIM), une équipe de consultants en infrastructures de transport, de planificateurs de transport, de concepteurs et de spécialistes du trafic travaillent ensemble pour optimiser la gestion du trafic et rénover l'itinéraire dans les années à venir, tout en améliorant la sécurité du trafic et en atténuant le bruit et la pollution de l'air pour les résidents locaux, ainsi que l'impact sur l'environnement.

Arup a été désigné par la société publique allemande de gestion de projets DEGES comme gestionnaire BIM pour l'ensemble du projet. L'utilisation du logiciel de modélisation numérique a permis à l'équipe - composée de quinze consultants et du client - de travailler en collaboration sur ce projet complexe et de développer une option de route préférée équilibrée, qui a été optimisée et détaillée d'ici l'été 2021 comme base pour les exigences en matière de planification et de législation et pour l'enquête publique.

DEGES a chargé Arup de la gestion BIM afin de garantir une exécution réussie du projet, sur la base de notre expérience passée positive dans la mise en œuvre
de BIM dans une série de projets d'infrastructure en Allemagne et à l'étranger.

Heiko Jagels

Chef de projet pour les structures d'ingénierie et le BIM, DEGES

Le BIM augmente la fiabilité de la planification pour les projets routiers complexes

Compte tenu de la complexité du projet, la DEGES a décidé de développer ce projet à l'aide de la BIM, en chargeant Arup de développer et de mettre en œuvre une structure de projet numérique exemplaire avec l'ensemble des planificateurs et des consultants. L'utilisation de la BIM devrait améliorer la fiabilité au cours des phases de planification, de conception et d'exécution du projet, tout en minimisant les risques globaux tels que les retards, les augmentations de coûts ou la perte de qualité. La réalisation de ce projet en BIM a nécessité plus de travail dans les premières phases de planification de ce projet complexe d'infrastructure de transport, mais les connaissances acquises dans le monde tridimensionnel apporteront de grands avantages dans les phases ultérieures.

La planification de projets complexes à grande échelle en BIM offre de grands avantages par rapport aux méthodes de planification conventionnelles, car le modèle numérique permet une gestion très détaillée du projet et de la conception : les membres de l'équipe ont ainsi accès à des informations actualisées sur le projet, ce qui se traduit par une plus grande transparence et une meilleure collaboration. La planification actuelle basée sur le modèle ne comprend pas seulement la reconstruction et la nouvelle construction partielle de l'échangeur autoroutier Funkturm.

Un aspect essentiel de la construction pour assurer le succès du projet est le maintien optimisé de la circulation pendant les travaux de construction, tandis que la logistique de la construction doit également être prise en compte dans la planification numérique. L'intention du promoteur du projet et, dans l'intérêt de la société, est de concevoir et de mettre en œuvre un projet à travers toutes les phases de planification qui sert l'ensemble du cycle de création de valeur, d'entretien et de recyclage d'une infrastructure de transport et dont toutes les informations accumulées sont également, intuitivement compréhensibles et automatiquement utilisables à la fois par les humains et les machines.

Modernisation des autoroutes : du BIM au jumeau numérique ?

Nous avons travaillé avec 15 planificateurs et experts impliqués dans le projet sur l'optimisation basée sur le modèle de l'option préférée qui a émergé de la phase de planification préliminaire. Il s'agissait également d'améliorer systématiquement et continuellement les processus de modélisation spécifiques à chaque discipline, les interfaces d'échange de données et la spécification des informations relatives au projet en vue de la consolidation d'une structure de données interdisciplinaire uniforme pour le projet.

Le développement d'un modèle 3D global avec une gestion cohérente des données ancrée dans les éléments du modèle est une étape clé vers le développement d'un jumeau numérique. Grâce à cette réplique numérique, l'équipe sera en mesure d'évaluer le comportement dynamique d'une infrastructure de trafic réelle et des installations techniques connexes, et d'analyser différents scénarios grâce à des outils de simulation numérique afin de générer une base précise pour une prise de décision fondée sur des données tout au long du cycle de vie de la structure.

Cependant, il reste encore un long chemin à parcourir avant de pouvoir créer un jumeau numérique fonctionnel, dans lequel toutes les modifications sont constamment mises à jour au cours des phases du projet et où un retour d'information dynamique entre l'image réelle et l'image planifiée virtuellement est possible.

Alignement des parties prenantes : près d'une centaine de groupes d'intérêt

La conception finale devra tenir compte des contributions d'un groupe de près d'une centaine de parties prenantes au cours des prochaines années, telles que le Sénat de Berlin, les résidents locaux, les transports publics locaux (par exemple, le S-Bahn Berlin, les bus urbains), la Deutsche Bahn, la Messe Berlin, les groupes commerciaux et industriels, les jardiniers associés, les services publics tels que Berliner Wasserbetriebe et la Deutsche Telekom.

Outre l'optimisation du tracé des autoroutes, 27 ouvrages d'art et systèmes de drainage seront rénovés ou construits. L'ancienne aire de service d'Avus sera démantelée et intégrée à l'extension future de l'aire de service de Parforceheide. Pour que le projet soit fonctionnel mais aussi esthétique, un bureau d'architectes est impliqué dans la planification et la conception.