Le présent document définit les spécifications pour les capteurs équipant les stations de recueil de données météorologiques et routières.

Introduction.................................................................................................................................................... 8

1          Domaine d’application....................................................................................................................... 9

2          Références normatives....................................................................................................................... 9

3          Spécifications................................................................................................................................... 10

3.1        Spécifications relatives au milieu atmosphérique............................................................................ 10

3.2        Spécifications relatives au milieu routier......................................................................................... 14

3.3        Spécifications relatives aux contraintes du milieu routier................................................................ 17

3.4        Contraintes d’usage des capteurs dans un environnement routier................................................... 18

3.5        Contraintes d’usage des capteurs de température et d’humidité de l’air......................................... 18

4          Contrôle des spécifications............................................................................................................... 18

Bibliographie................................................................................................................................................ 19

 

 

Introduction

Les informations délivrées par les stations de recueil des données météorologiques et routières sont destinées à la surveillance et la prise de décision d'exploitation des réseaux autoroutiers et routiers.

Les capteurs qui équipent ces stations donnent aux grandeurs physiques analysées une valeur numérique dont l'exactitude dépend de divers facteurs d'influence. Ces valeurs peuvent être comparées à un éventuel référentiel étalon. Pour certains types de capteurs "intelligents", les informations délivrées peuvent correspondre à une modélisation construite à partir des données élémentaires mesurées à divers instants.

1         Domaine d’application

La présente document définit les spécifications des capteurs pouvant équiper les dispositifs de recueil de données météorologiques et routières.

Elle renvoie à la norme NF P 99-321.2 qui définit les méthodes d'essais propres à les contrôler.

2         Références normatives

Le présent document comporte par référence datée ou non datée des dispositions d'autres publications. Ces références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont énumérées ci‑après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l'une quelconque de ces publications ne s'appliquent à ce document que s'ils y ont été incorporés par amendement ou révision. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s'applique.

NF X 02-006, Le système international d’unités.

NF P 99-320, Météorologie routière - Recueil des données météorologiques routières - Terminologie.

NF P 99-321.2, Météorologie routière - Recueil des données météorologiques routières - Méthodes d'essai.


3         Spécifications

3.1        Spécifications relatives au milieu atmosphérique

Classe 0 : Classe d'exactitude correspondant aux recommandations officielles de l'Organisation Mondiale de la Météorologie lorsqu’elles existent.


Paramètres

Classe d’exactitude

Domaine

Étendue de

 

0

1

2

3

de contrôle

mesure

 

± 0,1 °C

± 0,2 °C

± 0,5 °C

±  1,0 °C

- 15 à+ 10 °C

 

Température de l’air

± 0,1 °C

± 0,4 °C

± 1,0 °C

± 2,0 °C

- 40 à -15 °C et

- 40 à +60 °C

 

 

 

 

 

+ 10 à +60 °C

 

Humidité relative de l’air

± 3 %

± 5 %

± 10 %

± 15 %

60 à 95 %

1 à 100 %

 

 

 

 

 

0 à –15  °C

 

 

± 3 %

± 8 %

± 15 %

± 20 %

60 à 95 %

1 à 100 %

 

 

 

 

 

- 15 à + 40 °C

 

Température du point de rosée [1])

+ 0,25 °C

+ 0,5 °C

+ 1 °C

+ 2 °C

- 15 à + 10 °C

- 40 à + 60 °C

Température de la précipitation

-

± 0,4 °C

± 1,0 °C

± 2,0 °C

- 10 à+ 10 °C

- 15 à + 20 °C

Vent instantané et moyen - direction

+

+ 10°

+ 15°

+ 20°

0 à 360° pour v > 1 m/s

0 à 360°

Vent instantané et moyen -

+0,5 m/s

-

-

-

1 à 5 m/s

 

vitesse

+ 10 % mesure

-

-

-

5 à 40 m/s

0,5 à 80 m/s

Hauteur des précipitations sous

± 0,1 mm

± 0,2 mm

± 0,4 mm

±0,8mm

0 à 4,0 mm

 

forme liquide

+ 2,5 %

+ 5 %

+ 10 %

+ 20 %

4,0 à 500 mm

 

 

 

 

 

(0à500 mm)

 

 

Hauteur des précipitations sous

± 0,4 mm

± 0,6 mm

± 1 mm

± 2 mm

0 à 4,0 mm

 

 

 

 

 

(0à500 mm)

 

 

forme solide

+ 10 %

+ 15 %

+ 25 %

+ 50 %

4,0 à 500 mm

 

 


Paramètres

Classe d’exactitude

Domaine

Étendue de

 

0

1

2

3

de contrôle

mesure


Précipitations liquides ou solides : détections[2]) /très faibles à faibles

95 %

95 %

90 %

80 %

0,05 à 0,25

0 à 0,25 mm/h

Précipitations liquides ou solides : détections / modérées à fortes

99 %

98 %

95 %

85 %

> 0,25

0,25 à 250 mm/h

Précipitations [3]) solides [4]) : intensité

très faibles

± 25 %

-

-

-

0,05 à 0,1

0,05 à 0,1 mm/h

Précipitations 3)

faibles

± 25 %

-

-

-

0,1 à 2,5

0,1 à 2,5 mm/h

solides : intensité

 

 

 

 

 

 

 

Précipitations 3)

modérées

± 25 %

-

-

-

2,5 à 7,5

2,5 à 7,5 mm/h

solides : intensité

 

 

 

 

 

 

 

Précipitations 3)

fortes

± 25 %

-

-

-

7,5 à 250

7,5 à 250 mm/h

solides : intensité

 

 

 

 

 

 

 

Précipitations 3)

très faibles

± 25 %

+ 50 %

- 50 à

-

0,05 à 0,1

0,05 à 0,1 mm/h

liquides : intensité

 

 

 

+100 %

 

 

 

Précipitations 3)

faibles

± 10 %

+ 30 %

+ 50 %

-

0,1 à 2,5

0,1 à 2,5 mm/h

liquides : intensité

 

 

 

 

 

 

 

Précipitations 3)

modérées

± 10 %

+ 20 %

+ 30 %

-

2,5 à 7,5

2,5 à 7,5 mm/h

liquides : intensité

 

 

 

 

 

 

 

Précipitations 3)

fortes

± 10 %

+ 10 %

+ 20 %

-

7,5 à 250

7,5 à 250 mm/h

liquides : intensité

 

 

 

 

 

 

 

 


Paramètres

Classe d’exactitude

Domaine

Étendue de

 

0

1

2

3

de contrôle

mesure

Reconnaissance des hydrométéores [5]) précipitants

Pluie

-

-

-

-

 

 

Reconnaissance des hydrométéores précipitants

Pluie ou bruine

98 %

95 %

90 %

80 %

 

 

Reconnaissance des hydrométéores précipitants

Neige

98 %

95 %

90 %

80 %

 

 

Reconnaissance des hydrométéores précipitants

Grêle

90 %

85 %

75 %

60 %

 

 

Reconnaissance des hydrométéores précipitants

Brouillard précipitant

-

-

-

-

niveau d'intensité

(binaire)

Reconnaissance des hydrométéores précipitants

Bruine

70 %

-

-

-

faible

 

Reconnaissance des hydrométéores précipitants

neige sèche

90 %

80 %

70 %

-

 

 

Reconnaissance des hydrométéores précipitants

neige humide

80 %

70 %

70 %

-

 

 

Reconnaissance des hydrométéores précipitants

neige mouillée

80 %

70 %

-

-

 

 

Hauteur de neige

± 1 cm

± 2 cm

± 5 cm

-

0 à 0,20 m

0 à 0,20 m

 

5 %

 

 

 

0,20 à 0,50 m

0,20 à 5,00 m

Nébulosité totale

± 1

± 1

-

-

-

0 à 8

Cote altimétrique de l'isotherme 0 °C dans l'atmosphère

± 40 m

-

-

-

-

0 à 3000 m

 


Paramètres

Classe d’exactitude

Domaine

Étendue de

 

0

1

2

3

de contrôle

mesure

Rayonnement atmosphérique

±20 W/m2

-

-

-

150 à 400 W/m2

150 à 500 W/m2

Rayonnement global

± 3 %

-

-

-

0 à 1000 W/m2

0 à 1600 W/m2

Rayonnement terrestre ascendant

± 5 %

-

-

-

250 à 650

200 à 650 W/m2

3.2        Spécifications relatives au milieu routier


Paramètres

Classe d’exactitude

Domaine

Étendue de

 

1

2

3

de contrôle

mesure

Température de surface

± 0,2 °C

± 0,5 °C

±  1,0 °C

- 15 °C à + 10 °C

 

du revêtement

± 0,8 °C

± 2,0 °C

± 4,0 °C

- 40 à - 15 °C

- 40 à + 99 °C

 

 

 

et + 10 à

 

 

 

 

+ 70 °C

 

Température de protection

± 0,5 °C

± 1,0 °C

± 1,5 °C

Température de

-15°C à 0 °C

 

 

 

surface

 

 

 

 

- 15 °C à + 2 °C

 

± 1,0 °C

± 2,0 °C

± 3,0 °C

Température de

< - 15 °C

 

 

 

surface

 

 

 

 

+ 2 à + 10 °C

 

Température du corps de chaussée

± 0,2 °C

± 0,5 °C

± 1,0 °C

- 15 à + 10 °C

 

 

 

 

de 0 à 1,0 m

 

± 0,8 °C

± 2,0 °C

± 4,0 °C

+ 10 à + 50 °C

- 20 à + 99 °C

 

 

 

de 0 à 1,0 m

 

Titre massique de la saumure présente sur le revêtement [6])

+ 2 %

+ 4 %

+ 6 %

3 à 33 %

3 à 99 %

Dosage résiduel

± 0,5

± 1,0

± 2,0

0 à 50 g/m2

0 à 50 g/m2

Hauteur de neige sur chaussée

-

-

-

0 à 2 cm

0 à 0,50 m

 

± 1 cm

± 2 cm

-

0,02 à 0,50 m

0 à 0.50 m

Cote de l'isotherme 0°C dans la structure (à ± 0,2°C)

± 2 cm

± 4 cm

± 6 cm

0 à 1,0 m

0 à 1,50 m

 


Paramètres

Classe d’exactitude

Domaine

Étendue de

 

1

2

3

de contrôle

mesure

Épaisseur du film d'eau

± 0,05

± 0,1

-

0,1 à 1,0 mm

0 à 10 mm

Épaisseur du film d'eau

± 0,1

± 0,2

-

> 1,0 mm

0 à 10 mm

Épaisseur du film de verglas

±  0,01

± 0,05

± 0,1

0,05 à 0,5 mm

0 à 50 mm

Épaisseur du film de verglas

±  0,05

± 0,1

± 0,2

0,5 à 10 mm

0 à 50 mm

Visibilité routière horizontale

±10 m

±10 %

±20 %

10 à 400 m

10 à 400 m

 

ou ± 10 %

ou ± 20 %

ou ± 40 %

 

 

 


Paramètres

Classe d’exactitude

Domaine

Étendue de

 

1

2

3

de contrôle

mesure

États de surface

sec

95 %

90 %

85 %

-

-

d'un revêtement

non sec

95 %

90 %

85 %

-

-

par rapport à l'eau

humide transitoire

95 %

90 %

85 %

-

-

 

humide

95 %

90 %

85 %

-

-

 

mouillé

95 %

90 %

85 %

-

-

 

ruisselant

95 %

90 %

85 %

-

-

 

blanc gelé

95 %

90 %

85 %

-

-

 

givré

 

 

 

 

 

 

verglacé

95 %

90 %

85 %

-

-

 

glacé

95 %

90 %

85 %

-

-

 

grêlé

95 %

90 %

85 %

-

-

 

neige fraîche

-

-

-

-

-

 

neige fondante

-

-

-

-

-

 

neige tassée

-

-

-

-

-

 

neige gelée en surface

-

-

-

-

-

 

neige glacée

-

-

-

-

-

 

neige pulvérulente

-

-

-

-

-

3.3        Spécifications relatives aux contraintes du milieu routier


Contraintes

Nature de la contrainte appliquée

Domaine

Exigences

 

de contrôle

 

Thermiques - appliquées à la station de mesures

Application d’un échelon

De

·           Respect des exigences de

thermique de

-30 °C ± 5 °C

la classe d’exactitude sur

60 °C

à

la température de surface.

 

+ 30 °C ± 5 °C

 

Chimiques - appliquées au capteur de chaussée

Immersion cyclique

+ 20 °C ± 5 °C

·           Absence de dégradations

NaCi

de surface.

Immersion cyclique

·           Respect des exigences sur

CaCl2

la détection de l’état de surface sec / non sec.

Immersion cyclique

 

MgCl2

·           Respect des exigences de

Immersion cyclique

la classe d’exactitude sur

Gazole

la température de surface.

Mécaniques - appliquées au capteur de chaussée

103 passages d’un pneu cramponné

+ 60 °C ± 5 °C

·           Absence de dégradations de surface.

105 passages d’un pneu lisse

·           Respect des exigences sur la détection de l’état de surface sec / non sec.

·           Respect des exigences de la classe d’exactitude sur la température de surface.


3.4        Contraintes d’usage des capteurs dans un environnement routier

Les capteurs implantés en surface du revêtement routier, les saignées destinées à assurer leur raccordement électrique et les produits de scellement utilisés, ne doivent entraîner aucune modification de la planéité des chaussées (protubérance ou creux tolérés de +0 / -5 mm) susceptible de modifier localement l’adhérence des véhicules. Ces composants possèdent des propriétés physiques voisines de celles des matériaux de chaussée.

Ces capteurs, exposés aux agressions mécaniques (trafic, pneus à crampons, etc.) et chimiques (hydrocarbures, fondants, etc.) doivent présenter une résistance suffisante (cf. § 4.3.).

Les capteurs de chaussées implantés en dehors de la structure sont disposés de façon à respecter les contraintes de gabarit.

3.1        Contraintes d’usage des capteurs de température et d’humidité de l’air

Ces capteurs doivent mesurer l’état de l’atmosphère à 1,50 m du sol, mais dans l’état actuel de la technique ils doivent être protégés par un abri météorologique des effets du rayonnement et des précipitations.

Les caractéristiques de l’abri doivent être prises en compte dans l’établissement des caractéristiques des mesures de températures et d’humidité.

Il existe un projet de norme ISO CD 17 décrivant les caractéristiques et méthodes d’essai d’un abri pour des mesures de température de l’air.

1         Contrôle des spécifications

Le contrôle des spécifications des capteurs atmosphériques et routiers est effectué suivant les procédures décrites dans la norme NF P 99-321.2 "Météorologie routière - recueil des données météorologiques et routières - Protocoles d'essais"

Bibliographie

Arrêté du 29 juin 1995 relatif à l'homologation des stations routières des systèmes d'aide à la décision pour le service hivernal.

Annexe à l'arrêté du 29 juin 1995 : Cahier des charges relatif aux modalités d'homologation.

Organisation Mondiale de la Météorologie n° 8, 1996 - Guide des instruments et des méthodes d’observation Météorologiques

Dictionnaire de l'entretien routier - Volume 4 : Viabilité Hivernale - METL / Observatoire National de la Route

Note technique n° 35 - Classification d’un site – nov.1999 – Météo France / Direction des Systèmes d’Observation

 



[1])    Ces classes d'exactitude ne sont accessibles qu'à l'aide d'hygromètres à point de rosée.

[2])    Présence d'une observation dans un intervalle 6 min.

[3])    Sur base de temps 6 minutes.

[4])    Équivalant en eau.

[5])    sur base de 6 minutes.

[6])    Les valeurs des classes d'exactitude sont exprimées dans l'unité du paramètre correspondant.