Aux États-Unis, des chercheurs ont développé un système qui associe l’intelligence artificielle et les ondes ultrasonores guidées. Son objectif ? Ausculter les rails d’aiguillage. Dans un futur plus ou moins proche, la maintenance ferroviaire pourrait ainsi faire son entrée dans l’ère de l’IA.
L’intelligence artificielle pour la pérennité des réseaux
Depuis déjà quelques années, la réputation de l’intelligence artificielle n’est pas très enviable. Les critiques concernent son côté énergivore, la confidentialité des données ou encore les dérives possibles liées à son autonomie. Néanmoins, dans de nombreux cas, l’IA pourrait être d’une grande aide, qu’il s’agisse entre autres de prédiction de catastrophes naturelles, de conception de médicaments et de traitements, d’optimisation des chaines de fabrication et d’approvisionnement ou encore de détection de fraudes.
Comme l’indique une publication dans la revue NDTE & E International d’octobre 2024, un autre domaine pourrait bénéficier de l’IA : le secteur ferroviaire. Des chercheurs de l’Université d’État de New York à Stony Brook (États-Unis) ont en effet mis au point un système qui associe l’IA et les Guidage Ultrasonore Longitudinal (ou ondes ultrasonores guidées). Selon un communiqué du 10 décembre 2024, le but est ici d’examiner les rails d’aiguillage, d’importants points où les trains opèrent des changements de voie.
Actuellement en croissance à l’échelle globale, le chemin de fer fait l’objet d’une sollicitation plus importante de ses infrastructures, et notamment des rails d’aiguillage. Précisons au passage que ces zones ont la particularité de subir d’intenses contraintes mécaniques en raison de leur géométrie complexe et de leur rôle prépondérant dans le guidage des trains. À cause de fortes contraintes dynamiques, les rails d’aiguillage sont notamment davantage exposés à l’usure et aux détériorations. Ainsi, leur maintenance est cruciale pour la pérennité des réseaux, tant pour la fluidité de circulation que pour la sécurité.

De premiers résultats très encourageants
Alors que les méthodes traditionnelles d’inspection semblent assez limitées (par exemple les courants de Foucault), les chercheurs pensent que l’inspection des rails doit être non invasive. Ainsi, le recours aux ondes ultrasonores guidées est une solution pertinente, celles-ci se propageant sur de longues distances tout en étant très sensibles aux défauts. Cela permet donc d’inspecter des zones assez grandes dans des délais assez courts. Dans les faits, ces ondes sont réfléchies par les défaillances qui se trouvent sur les rails. Les opérateurs peuvent ensuite détecter et localiser ces mêmes défaillances afin d’effectuer des réparations. De plus, l’analyse des signaux permet également d’évaluer la gravité de la situation.
Précisons tout de même que l’utilisation des ondes ultrasonores n’est pas nouvelle en soi puisqu’elle date des années 1960. L’innovation concerne ici leur association avec l’intelligence artificielle. Dans la mesure où les algorithmes semblent capables d’analyser des signatures acoustiques complexes, les responsables du développement de ce système estiment qu’il pourrait s’imposer dans le secteur ferroviaire. Or, les premiers résultats sont très encourageants avec un taux de détection des défauts d’environ 91 %.