CONCEPTION DE CHAUSSES INNOVANTES INNOVATIVE PAVEMENT DESIGN

78.03.B

AIPCR . 2 . 78.03.B - 2003

SOMMAIRE

I. INTRODUCTION ................................................................................................................................6

II. QUELQUES RFLEXIONS PRALABLES SUR LINNOVATION ROUTIRE.....................8

III. ENQUTE INTERNATIONALE SUR LA CONCEPTION DES CHAUSSES INNOVANTES ..................................................................................................12

IV. ANALYSE DES RPONSES ET INTERPRTATION ................................................................18

IV.1. RSEAUX STRUCTURANTS DES TATS...........................................................................................18 IV.1.1. Des chausses innovantes pour satisfaire quels besoins, pour rendre service qui ? ...18 IV.1.2. Quel contexte et quelles actions pour susciter et promouvoir

linnovation dans les chausses urbaines ? .................................................................18 IV.1.3. Des chausses innovantes quel stade de dveloppement dans votre pays ?..............20 IV.1.4. Les chausses innovantes les plus caractristiques

et les plus porteuses davenir dans chaque pays .........................................................24 IV.2. QUI EST MOTEUR DE LINNOVATION ? ..........................................................................................26 IV.3. LES APPORTS SPCIFIQUES DE LA VILLE........................................................................................28

V. LA CARTE DIDENTIT DE QUELQUES INNOVATIONS CARACTRISTIQUES DANS LA CONCEPTION DES CHAUSSES ................................................................................32

V.1. DES INITIATIVES POUR LE DVELOPPEMENT DE LINNOVATION ROUTIRE ...................................34 V.1.1. Le programme routes pour le futur aux Pays-Bas..................................................34 V.1.2. Les chaires de recherche industrielle au Canada/Qubec ...........................................36 V.1.3. La charte de linnovation routire en France...............................................................42 V.1.4. Rencontre routes innovation 2003 - Paris 20 mars 2003 ....................................44

V.2. CONCLUSIONS ..............................................................................................................................48

A N N E X E 1 ...........................................................................................................................................52

A N N E X E 2 ...........................................................................................................................................64

A N N E X E 3 .........................................................................................................................................100

A N N E X E 4 / GLOSSAIRE...............................................................................................................137

ISBN : 2-84060-155-9

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CONTENTS

I. INTRODUCTION ................................................................................................................................7

II. SOME PRELIMINARY OBSERVATIONS ON ROAD INNOVATION ......................................9

III. INTERNATIONAL SURVEY ON INNOVATIVE PAVEMENT DESIGN ................................13

IV. ANALYSIS OF RESPONSES AND INTERPRETATION............................................................19

IV.1. BACKBONE NETWORKS OF STATES ...............................................................................................19 IV.1.1. Innovative pavements to meet what needs, to provide what services to whom?................19 IV.1.2. What context and what action to urge and promote innovation in urban pavements?......19 IV.1.3. Innovative pavements, at what stage of development in your country?............................21 IV.1.4. Innovative pavements most characteristic and more promising

for the future in each country........................................................................................25 IV.2. WHAT IS DRIVING INNOVATION? ..................................................................................................27 IV.3. SPECIFIC CONTRIBUTIONS OF THE TOWN ......................................................................................29

V. THE ID CARD OF SOME CHARACTERISTIC INNOVATIONS IN PAVEMENT DESIGN.... 33

V.1. INITIATIVES FOR THE DEVELOPMENT OF ROAD INNOVATION ........................................................35 V.1.1. The "roads for the future" programme in the Netherlands...........................................35 V.1.2. Industrial research chairs in Canada-Quebec..............................................................37 V.1.3. The road innovation charter in France ........................................................................43 V.1.4. "Roads innovation 2003" event - Paris 20 march 2003 ............................................45

V.2. CONCLUSIONS ..............................................................................................................................49

A N N E X 1 ...............................................................................................................................................53

A N N E X 2 ...............................................................................................................................................65

A N N E X 3 .............................................................................................................................................101

A N N E X 4 GLOSSARY ......................................................................................................................137

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AIPCR C7/8

Comit technique des Chausses routires Membres du sous-comit 2 CONCEPTION DES CHAUSSES INNOVANTES

Animateur : J.-P. CHRISTORY (France)

J. ABDO France J. AUNIS France C. BARTOLOM Espagne R. BLAB Autriche C. CAESTECKER Belgique M. CAPREZ Suisse R. DEBROUX Belgique C. FRETET France F. FUCHS Belgique L. GASPAR Hongrie L. GOMBO Mongolie I. GSCHWENDT Rpublique de Slovaquie Y. GUIDOUX France A. HASSAN Malaisie J. VAN DER ZWAN Pays-Bas D. JONES Royaume-Uni J.-P. MARCHAND France C. MARIN Roumanie V. PARVU Roumanie J. POTUCEK Sude B. PERRIE Afrique du Sud N. RIOUX Canada/Qubec D. SYBILSKI Pologne T.-P. TENG Etats-Unis V. ZOLOTAREV Ukraine

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PIARC C7/8

Road Pavement Technical Committee Members of the "INNOVATIVE PAVEMENT DESIGN" Sub-committee 2

Moderator: J.-P. CHRISTORY (France)

J. ABDO France J. AUNIS France C. BARTOLOM Spain R. BLAB Austria C. CAESTECKER Belgium M. CAPREZ Switzerland R. DEBROUX Belgium C. FRETET France F. FUCHS Belgium L. GASPAR Hungary L. GOMBO Mongolia I. GSCHWENDT Slovakia Y. GUIDOUX France A. HASSAN Malaysia D. JONES United Kingdom J.-P. MARCHAND France C. MARIN Romania V. PARVU Romania J. POTUCEK Sweden B. PERRIE South Africa N. RIOUX Canada/Quebec D. SYBILSKI Poland T.-P. TENG USA J. VAN DER ZWAN Netherlands V. ZOLOTAREV Ukraine

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I. INTRODUCTION Le groupe missionn par le Comit technique des Chausses routires de lAIPCR pour traiter du thme transversal de la conception des chausses innovantes comprend 24 reprsentants appartenant 18 pays. Le cadre de travail assign au groupe est didentifier, danalyser et de recommander des typologies de chausses innovantes correspondant aux besoins rellement exprims par les diffrents pays et les diffrents contextes nationaux, rgionaux et locaux de rseaux routiers. Il sagissait aussi de dcrire les choix les plus appropris pour favoriser lesprit de crativit inhrent linnovation ainsi que les meilleures mthodes et organisations pour la valoriser. Deux actions fortes structurent la dmarche pour atteindre les objectifs prcits, savoir : 1. une enqute internationale sur les pratiques en vigueur et leur volution pour

identifier les innovations et les besoins satisfaire par de nouvelles innovations ; 2. une manifestation internationale ROUTES INNOVATION 2003 qui augure de

rencontres rgionales permettant de discuter des diffrents contextes qui rendent aujourdhui linnovation en gnral et la conception de chausses innovantes en particulier incontournables, tant pour les donneurs dordre que pour les professions. Il sagit aussi dchanger les expriences des diffrents acteurs de la construction routire sur les atouts et les freins pour mettre en uvre ce ncessaire tat desprit dinnovation et le rendre pratique et concret dans les faits.

Compte tenu de ses enjeux pour les politiques routires et le tissu professionnel, linnovation est un chantier de rflexion permanent pour lAIPCR. Dans le domaine des chausses routires, la dernire production de synthse de la situation internationale propos des mesures prises en faveur du progrs et de linnovation est celle publie en 1995 loccasion du Congrs de Montral (C. Kraemer et J.-F. Cort Congrs AIPCR de Montral Question IV Nouvelles techniques pour le renforcement et lentretien des chausses). Ce rapport contient un descriptif des diffrentes formes que peuvent prendre ces mesures sous langle des aspects politiques et conomiques, des aides publiques, de lamlioration du cadre de dvolution des contrats etc. taient ainsi mis en exergue : - la ncessit de faire voluer les structures et lattitude des administrations publiques pour

encourager le progrs et linnovation par entre autre lacceptation dun partage des risques lis linnovation tout en favorisant la recherche en cooprant avec lIndustrie ;

- lintervention de l'tat en soutien la recherche routire est considre comme un lment important pour favoriser le progrs technique ;

- la ncessit de faire voluer le cadre contractuel de lattribution des marchs. Une comparaison quitable impliquant pour le jugement des offres que lon fasse un bilan conomique global qui tienne compte de la durabilit des travaux avec des garanties obtenues par lEntreprise ;

- rflchir la procdure dvaluation des techniques innovantes pour des chantiers exprimentaux caractre comparatif. Des exemples de procdures innovantes sont cits en France, en Suisse, en Grande-Bretagne, au Canada/Qubec. ;

- le rle de la normalisation est mentionn indiquant que linnovation sera favorise par des normes stipulant des exigences fonctionnelles et performancielles.

Si les centres dintrt identifis se sont rvls avec le recul stratgiques pour la dynamique dinnovation dans les pays en dveloppement, force est de constater que des inflexions significatives ont t constates et quil apparat aujourdhui ncessaire de faire le point pour en mesurer les enjeux et susciter les actions correctives ncessaires. Telle est la logique du prsent rapport qui sefforce de donner une vision proactive par rapport la nouvelle donne sociale, administrative et technique.

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I. INTRODUCTION The group commissioned by the PIARC Road Pavement Technical Committee to deal with the cross theme of innovative pavement design includes 24 representatives belonging to 18 countries. The task assigned to the group was to identify, analyse and recommend innovative pavement typologies corresponding to needs really expressed by the different countries and the different national, regional and local road network contexts. The aim was to describe the most appropriate choices for favouring the spirit of creativity inherent in innovation as well as the best methods and organisations for fostering it. Two major actions structure the procedure for the achievement of the above objectives, namely: 1. An international survey on the practices in effect and their trends in order to identify

innovations and the needs to be met by new innovations. 2. An international event, ROADS INNOVATION 2003, which favours regional

encounters allowing discussions on different contexts which are today making innovation in general, and innovative pavement design in particular, essential for client administrations as well as for the road industry as a whole. Another goal is the exchange of experiences between different highway engineering players on what can be gained by and what can hinder the implementation of this essential spirit of innovation and make it more practical and concrete.

Given the stakes involved for highway policy and the industrial fabric, innovation is an area of constant reflection for the PIARC. In the field of road pavements, the latest overview of the international situation with regard to measures taken in favour of progress and innovation is the document published in 1995 on the occasion of the Montreal Congress (C. Kraemer and J.-F. Cort - PIARC Montreal Congress Question IV New Pavement Strengthening and Maintenance Techniques). This report contains a description of the different forms that may be taken on by these measures from the viewpoint of political and economic aspects, public aid, improved contract handling procedures, etc. The following elements are brought out: - The need for changes in structures and in the attitude of public administrations in order to

encourage progress and innovation, among other things by the acceptance and sharing of risks related to innovation while favouring joint research with industry;

- The intervention of the state in supporting road research is considered to be an important element in favour of technical progress;

- The need for changes in contract award procedures. A fair comparison for the evaluation of bids calls for an overall economic assessment taking into account the durability of the works with guarantees offered;

- Reflection on the procedure for evaluating innovative techniques for experimental projects on a comparative basis. Examples of innovative procedures are mentioned in France, Switzerland, Great Britain, and Canada/Quebec;

- The role of standardisation is mentioned, indicating that innovation will be favoured by standards stipulating functional and performance requirements.

While the various areas of interest have been revealed for the dynamics of innovation in developing countries, it must be noted that significant differences have been observed and that it has been found necessary today to review the situation in order to determine the stakes involved and undertake the required corrective action. Such is the logic of the present report, which seeks to provide a proactive vision in relation to the new social, administrative and technical context.

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II. QUELQUES RFLEXIONS PRALABLES SUR LINNOVATION ROUTIRE Linnovation nest pas une fin en soi, elle doit correspondre une rponse un besoin aussi clairement identifi que possible. Lexpression des besoins est donc une partie tout fait essentielle la russite dune dmarche volontariste dinnovation. Une expression collective des besoins renforce la pertinence danticiper sur le futur, mais une expression individuelle peut tre aussi le signe dun vritable enjeu prospectif pour imaginer les nouvelles exigences du futur et se prparer y rpondre. Cest pour cette raison que le travail de lAIPCR sest significativement focalis sur cette connaissance des besoins. Linnovation a pour objectif la cration dun concept, dun produit ou dune technique nouveaux, ou bien lamlioration de lexistant par lintroduction dlments novateurs dans la conception ou le processus dlaboration. Linnovation nest pas une nouveaut ou une mode.

Linnovation peut porter sur un composant ou une technique particulire utilise dans la construction des voiries, ou bien porter sur un concept ou une architecture nouvelle associant des composants connus par ailleurs dans le domaine routier ou dans dautres domaines. Linnovation est une notion relative. Une technique de structure de chausse connue dans un pays ou un contexte rgional pourra tre non connue en pratique dans un autre contexte, et cet emploi nouveau pourra tre considr comme une innovation dans le pays daccueil du transfert de la technologie. En ce sens tous les pays sont concerns. Linnovation implique souvent une remise en cause des certitudes techniques, se

fondant sur des normes et des rgles de lart issues des retours dexprience. Mais les nouvelles conceptions impliquent souvent de nouveaux modes de fonctionnement des structures et (ou) des matriaux, qui ncessitent aussi la mise au point de mthodes dvaluation nouvelles. Les mthodes dvaluation font donc partie intgrante de la dmarche dinnovation.

Linnovation doit sinscrire dans un ncessaire quilibre entre :

- la logique de lentrepreneur qui cherche en rpondant au besoin exprim plus

rapidement et ou plus efficacement que ses concurrents souvrir une nouvelle part de march qui conforte son image de marque tout en se dmarquant de la concurrence. Laugmentation de la comptitivit et des moyens est lgitimement un objectif pour lentreprise ;

- la logique des donneurs dordre qui relvent souvent de la puissance publique et qui se doit de respecter des rgles de dvolution des marchs garantissant le jeu de la concurrence.

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II. SOME PRELIMINARY OBSERVATIONS ON ROAD INNOVATION Innovation is not an end in itself. It must correspond to as clearly identified a response to a need as possible. The determination of needs is thus essential to the success of any determined innovation policy. A collective statement of needs strengthens the validity of anticipating with regard to the future, but an individual statement can also be the sign of a real forward-looking imagination grasping the new requirements of the future and preparing to meet them. It is for this reason that the work of the PIARC has focused to a great extent on this determination of needs. The aim of innovation is the creation of a new concept, product or technique, or the improvement of what exists by the introduction of new elements in a design or process. Innovation is not a novelty or a fad. The innovation may involve a particular component or technique used in road construction, or a new concept or architecture combining components which are known elsewhere in the highway area or in other areas. Innovation is a relative notion. A pavement structure technique known in one country or within a regional context may be unknown in practice in another context, and this new use may be regarded as an innovation in the country receiving this technology transfer. In this sense, all countries are concerned. Innovation often implies the calling into question of technical certainties on the basis

of standards and rules of the art offered by feedback. However, new designs often call for new operating modes in structures and/or materials, also calling for the development of new evaluation methods. Evaluation methods consequently form an integral part of the innovative process.

Innovation must comply with an essential balance between:

- The logic of the contracting firm which, by meeting the expressed need more rapidly and more effectively than its competitors, seeks to gain a new market share enhancing its image by setting itself apart from the competition. Improved competitiveness and resources are a legitimate goal for the contractor;

- The logic of clients, who are often public authorities and who must observe rules relative to the award of contracts in order to allow the free play of competition.

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Pour cette raison, les produits et procds qui resteraient trop longtemps uniques peuvent rencontrer de ce seul fait un frein leur dveloppement. Cest la raison pour laquelle il peut tre de lintrt des professions elles-mmes dorganiser des dmarches dinnovation collectives et partenariales (coopration entre syndicats professionnels et comits de reprsentants de matres douvrages par exemple). Cependant, dans la plupart des cas jusqu prsent, il faut distinguer au moins deux phases, celle de lmergence de linnovation qui relve dans la majorit des cas dune initiative isole, et celle o lemploi du produit ou procd se rpand largement du fait par exemple de la cession des licences, que linvention est copie ou que les brevets sont tombs dans le domaine public. Linnovation sous-tend une notion de risque et de gestion de ce risque. Linnovation

ne peut tre dynamique et productive pour un pays donn que sil existe des cadres crant un contexte favorable la matrise et la gestion de ces risques. Au mme titre quil est de lintrt de la profession de garantir la concurrence, il est de lintrt du matre douvrage public et priv de partager les risques et les efforts consentir pour les suivis, y compris la qualification des nouvelles mthodes dvaluation si ncessaire.

Linnovation qui dbouche sur des succs a besoin de schmas dorientation et de

cadres gnraux explicitant les enjeux et les attentes satisfaire moyen et long terme. Elle ne simprovise pas isolment. Une politique efficiente dinnovation exige une forte implication managriale, du temps, des budgets significatifs et une gestion trs fine des ressources humaines.

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For this reason, any products and processes which remain isolated cases for too long may encounter impediments to their development. That is why it may behove the industries themselves to organise collective and partnership undertakings (cooperation between trade unions and committees representing awarding administrations, for example). However, in most case up to now, at least two phases must be recognised: that of the emergence of the innovation, in most cases involving an isolated initiative, and that in which the product or process is disseminated broadly owing, for example, to the granting of licences, the copying of the invention or because patents have fallen into the public domain. Innovation also implies a notion of risk and risk management. Innovation may be

dynamic and productive for a given country only if there are frameworks creating a context favourable to risk control and management. Just as it is in the interest of industry players to guarantee competition, it is in the interest of public and private clients to share the risks and the efforts to be made in following them up, including the qualification of new evaluation methods if necessary.

Successful innovation requires orientation diagrams and general frameworks setting

forth the stakes involved as well as medium- and long-term requirements to be met. It can not be improvised separately. An efficient innovation policy calls for a strong managerial involvement, time significant budgets and very fine human resource management.

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III. ENQUTE INTERNATIONALE SUR LA CONCEPTION DES CHAUSSES INNOVANTES

Une enqute pour quoi, pour qui, comment ? telles sont naturellement les questions auxquelles le groupe a rflchi puis pris les dcisions suivantes : le champ couvert concerne la conception ou larchitecture (au sens arrangements

de toutes sortes de matriaux), de toutes les familles de voiries routires, y compris les voiries et espaces publics urbains. Ce dernier domaine est en effet particulirement demandeur et gnrateur dinnovations. Rappelons titre dexemple que les chausses composites ont pris naissance dans les villes... ;

quatre informations de pertinence majeure ont t slectionnes, qui se rsument

en 4 questions :

1. des chausses innovantes pour satisfaire quels besoins, pour rendre service qui dans les contextes de votre pays ?

2. quel contexte et quelles actions pour favoriser, accompagner, valider,

qualifier et promouvoir les chausses innovantes dans votre pays ? 3. des chausses innovantes : quel stade de dveloppement dans votre

pays ? 4. quelles sont les typologies et les rfrentiels des 3 chausses innovantes

les plus caractristiques et les plus porteuses davenir dans vos contextes ? les groupes cibles sollicits pour rpondre lenqute sont triples pour chaque

pays, savoir :

- ladministration centrale des routes pour le rseau routier de l'tat,

- un comit de reprsentants de routes rgionales ou locales, ou dfaut un gestionnaire de routes locales considr comme reprsentatif,

- un comit de reprsentants dinfrastructures urbaines ayant comptence sur

les voiries, ou dfaut un responsable voirie dune grande ville ou communaut urbaine.

Dans chaque cas, le relais pour la diffusion du questionnaire sest opr par un membre du Comit C 7/8 appartenant ou pas au sous-comit Chausses innovantes .

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III. INTERNATIONAL SURVEY ON INNOVATIVE PAVEMENT DESIGN

A survey, for what, for whom, how? Such are naturally the questions the group has been reflecting upon during the four work meetings on the agenda of the quarterly meetings of the Road Pavement Technical Committee. The following decisions were made: The field covered concerns the design or architecture (in the sense of arrangements

of all kinds of materials) of all families of roadways, including urban roadways and public spaces. It is in fact this latter area that is particularly an example of the demand and generation of innovations. It may be pointed out, for instance, that composite pavements originated in urban areas;

Four aspects of great relevancy were selected, summarised in four questions:

1. Innovative pavements to meet what needs, to provide what services to whom within the context of your country?

2. What context and what actions to favour, accompany, validate, qualify and

promote innovative pavements in your country?

3. Innovative pavements: at what stage of development in your country?

4. What are the typologies and baselines for the three innovative pavements that are most characteristic and offer the best promise in your context?

Three target groups were approached to respond to the survey in each country,

namely:

- The central road administration for the state network,

- A committee of representatives of regional or local roads, or failing this a local road administrator considered to be representative,

- A committee of representatives of urban infrastructures having competency on

roadways, or failing this a roadway official of a large town or urban community. In each case, the relay for the dissemination of the questionnaire was through a member of Committee C 7/8 who was or not a member of the "Innovative Pavements" Sub-committee.

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pour garantir des chances de retour et de donnes exploitables, le questionnaire rappel en annexe 1 ainsi que sa notice demploi se devait dtre clair, explicite, document et bien quilibr cest--dire aller lessentiel sans se perdre dans des dtails. Cet aspect a t plus particulirement travaill, jusqu oprer des tests de temps ncessaire un dcideur pour y rpondre, qui sest avr tre de moins dune heure. Pour la clart des questions et leur bonne comprhension dans les diffrents pays, le groupe a bti une sorte de Catalogue dopportunits dinnovations technologiques en conception de chausses routires et urbaines qui prsentait, sans prtendre lexhaustivit, une srie dexemples de chausses appelant des innovations ou innovantes en elles-mmes. Ce catalogue, joint en annexe 2, a identifi 13 fonctionnalits dominantes dvolues aux voiries pour lesquelles des conceptions innovantes existent des degrs divers de dveloppement ou pourraient exister. Le tableau 1 prcise ces fonctionnalits dominantes pour satisfaire aux besoins desquels des structures et des matriaux innovants savraient ncessaires avec plus ou moins dacuit selon les contextes de chaque pays.

Remarquons enfin quun soin tout particulier a t apport sur le plan de la terminologie avec laide du responsable de la terminologie au sein du C 7/8 en charge de la contribution au dictionnaire de lAIPCR. Tableau 1. Fonctionnalits dominantes motrices de l'innovation

Lradication des pathologies Lergonomie Fonctionnalit environnementale Fonctionnalit dplacement Fonctionnalit rseaux La scurit routire et lintgration au site Lconomie dnergie et le dveloppement durable La prservation des ressources naturelles Lexploitation routire La rsistance aux sollicitations svres Lconomie La gestion patrimoniale Autres besoins

Le catalogue dopportunits dinnovations mentionne la dfinition de chaque type de chausse identifie, ainsi quun exemple de rponse technologique possible pour satisfaire tout ou partie du besoin exprim. Les exemples cits sont aussi par nature non exhaustifs ; ils ont t choisis pour garder un certain quilibre entre les techniques de route en rase campagne et les techniques de voirie urbaine, ainsi quentre chausses souples, rigides, mixtes etc. Enfin, pour faciliter encore plus prcisment lanalyse et la restitution de linterview, une notice demploi du questionnaire a t diffuse avec des exemples de rponses suivant deux modalits, la premire tant un avis global sur une thmatique, la seconde tant un avis plus dtaill sur plusieurs composantes de chaque thmatique examine en fonction du vcu, de lexprience et de la sensibilit de chaque personne ou groupe de personnes interroges.

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To guarantee chances for the return of utilisable data, the questionnaire (Appendix 1), as well as the instructions on how to use it, had to be clear, explicit, documented and carefully balanced, i.e. dealing with essentials without getting lost in details. This aspect was given particular attention, even including tests of the time required by a decision maker to respond to it, a time found to be less than an hour. For the clarity of questions and their proper understanding in the different countries, the group devised a sort of "Catalogue of opportunities for technological innovation in the design of highway and urban pavements" presenting, without claiming to be exhaustive, a series of examples of pavements making use of innovations or themselves being of an innovative nature. This catalogue, attached in Appendix 1, identified 13 dominant functionalities of roadways for which innovative designs existed or could exist in various degrees of development. Table 1 presents these dominant functionalities the needs of which must be met more or less imperatively by innovative structures and materials depending on the contexts of each country.

Let us note, finally, the very special care exercised from the terminological standpoint, with the help of the C 7/8 terminology coordinator in charge of the contribution to the PIARC dictionary. Table 1. Dominant functionalities driving innovation

The eradication of pathologies Ergonomics "Environmental" functionality "Travel" functionality "Network" functionality Highway safety and site integration Energy saving and sustainable development Preservation of natural resources Highway operation Resistance to severe stresses Economics Heritage management Other needs

The catalogue of opportunities for innovation mentions the definition of each type of pavement identified, as well as an example of a possible technological response to meet all or part of the stated need. The examples given are also not exhaustive in their nature; they were chosen to maintain a certain balance between rural road techniques and urban road techniques, as well as between flexible, rigid, composite pavements. Finally, to facilitate even more precisely the analysis and reply of the respondent, instructions for the use of the questionnaire were distributed with examples of responses based on two viewpoints, the first being a general opinion on a particular subject, the second being a more detailed opinion on several components of each subject examined on the basis of the experience and sensitivity of each person or group of persons questioned.

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Laccueil rserv ce questionnaire est encourageant et les modalits de son traitement au sein de chaque pays sont aussi un enseignement. A la fin du 1er trimestre 2002 pour les routes nationales, des rponses ont t reues manant de 18 pays : Afrique du Sud, Allemagne, Australie, Belgique, Canada / Qubec, Danemark, Estonie, France, Grande-Bretagne, Indonsie, Iran, Italie, Japon, Pays-Bas, Pologne, Roumanie, Ukraine, U.S.A.

On observe que 60% des rponses manent de pays industrialiss et 40% de pays en dveloppement ou en transition. En ce qui concerne les routes locales et urbaines, les organisations sont par nature trs dcentralises au sein de chaque pays, et les rseaux dchange dinformation et dexprience que promeut lAIPCR progressent. La prsente tude met en exergue quelques dmarches intressantes cet gard comme : - la diffusion en France du questionnaire par lAssociation des Ingnieurs des Villes de

France auprs dune quinzaine de villes et communauts urbaines, et lobtention de 7 rponses dtailles,

- lanalyse globale tous gestionnaires de voirie confondus conduit au Canada/Qubec

sous la houlette du Comit National Qubcois de lAIPCR ayant organis une runion de travail spcifique sur ce sujet avec tous les partenaires concerns,

- les rponses dclines en routes de l'tat et routes provinciales et voiries urbaines

pour lAfrique du Sud. Ces efforts sont riches denseignement et en eux-mmes dj trs porteurs dinnovation, mais on ne peut prtendre linverse de rseaux de routes principales des pays dgager un panorama international ce stade.

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The enthusiasm with which this questionnaire was greeted is encouraging and seeing how it was treated in each country is also a lesson. At the end of the first quarter of 2002 for the state roads, responses had been received from 18 countries: Australia, Belgium, Canada / Quebec, Denmark, Estonia, France, Germany, Great Britain, Indonesia, Iran, Italy, Japan, Netherlands, Poland, Romania, South Africa, Ukraine, USA. It is seen that 60% of the responses come from industrialised countries and 40% from developing or transition countries. As concerns local and urban roads, the organisations are by their very nature highly decentralised within each country, and the information-and experience-exchange networks promoted by the PIARC are progressing. The present study points out some interesting actions in this regard, such as: - The dissemination of the questionnaire in France by the Association of French

Municipal Engineers (AIVF) in about 15 towns and urban communities, obtaining seven detailed responses;

- The overall analysis, all road administrators taken together, conducted in

Canada/Quebec under the guidance of the Quebec National Committee of the PIARC which organised a specific work meeting on this subject with all the partners concerned;

- Responses broken down into State roads, provincial roads and urban roads for South

Africa. These efforts are instructive and are in themselves already innovative. It is however not possible to claim to have an international overview at this point, as we have for the network of main roads in the various countries.

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IV. ANALYSE DES RPONSES ET INTERPRTATION

IV.1. Rseaux structurants des tats

IV.1.1. Des chausses innovantes pour satisfaire quels besoins, pour rendre service qui ? Pour les routes nationales et autoroutes, la grande majorit du champ des fonctionnalits est couvert par un, deux, voire trois domaines de la conception des chausses qui font lobjet dune demande unanime de recours ou de progrs vers des solutions innovantes. Lattente est particulirement forte et quasiment unanime autour des fonctionnalits suivantes : ressources naturelles (prservation ; cycles des dchets et sous-produits) avec

des chausses retraites, avec des matriaux recycls, des matriaux locaux, pathologie (lutte contre des dgradations rcurrentes) avec des chausses

antifissures, ergonomique (cumul des qualits intrinsques des matriaux dassise et de

revtement) avec les chausses mixtes et les chausses composites, dplacement (favorise la multimodalit des dplacements) avec les chausses

pour transport collectif de surface, scurit par lintgration au site (assure une meilleure lisibilit de la fonction de

la chausse) avec les chausses pour traverses dagglomration et de manire plus gnrale les requalifications urbaines,

nergie et dveloppement durable avec les chausses renouvelables,

recyclables et les chausses fabriques et mises en uvre froid, sollicitations et conditions svres avec les chausses sur sols compressibles,

les chausses des carrefours giratoires

IV.1.2. Quel contexte et quelles actions pour susciter et promouvoir linnovation dans les chausses urbaines ? Au sein des rponses riches et diversifies analyses, les mots cls les plus souvent cits sont PARTENARIAT, CHANGE, CADRE, CONTRAT, COUTE, PARTAGE...

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IV. ANALYSIS OF RESPONSES AND INTERPRETATION

IV.1. Backbone networks of states

IV.1.1. Innovative pavements to meet what needs, to provide what services to whom? For national roads and motorways, most of the field of the functionalities is covered by one, two or even three areas of pavement design for which there is a unanimous demand for recourse to or progress towards innovative solutions. There are particularly great and almost unanimous expectations regarding the following functionalities: Natural resources (preservation; waste and by-product cycles) with retreated

pavements using recycled materials, local materials; Pathology (control of recurrent degradation) with anti-cracking pavements; Ergonomics (aggregate of intrinsic properties of base and surfacing materials) with

mixed and composite pavements; Travel (favouring multi-modality) with pavements for surface public transport; Safety by integration in site (better legibility of the pavement function) with

pavements going through towns and, more generally, urban requalification; Energy and sustainable development with renewable, recyclable and cold

pavements; Severe stresses and conditions with pavements on compressible soils,

pavements of roundabouts, etc.

IV.1.2. What context and what action to urge and promote innovation in urban pavements? Among the valuable and diversified responses analysed, the key words most often cited are PARTNERING, EXCHANGE, FRAMEWORK, CONTRACT, ATTENTIVENESS, SHARING.

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De manire plus prcise, citons sans ordre hirarchique les principales ides exprimes : les contrats de garanties sur les performances (Canada/Qubec, Danemark...), les partenariats et les efforts conjugus entre ladministration, lentreprise, lindustrie et

la recherche (Australie, France, Belgique, Allemagne, Pays-Bas...), les changes dexpriences avec les ingnieurs trangers et les transferts de

technologie (Ukraine, Belgique...), les cadres contractuels garantissant le suivi, la prise de risque mesur partage, la

valorisation (Australie, France, Pologne...), les sections tests et les chantiers de dmonstration (Ukraine, France...), les implications financires des Ministres envers lindustrie, voire la matrise

publique de lensemble des processus (Iran, Afrique du Sud...), les ouvertures aux variantes et lcoute positive des ides et des propositions des

entreprises (Pologne, Danemark...), les rapprochements avec les milieux universitaires, les chaires de recherche

industrielle (Canada/Qubec...), les initiatives des institutions publiques pour motiver les partenaires potentiels par

des programmes cadres incitatifs indiquant les sujets prioritaires et les modalits techniques et organisationnelles des partenariats et de la concurrence (Pays-Bas, France...).

De cet ensemble davis exprims, il ressort bien que la dmarche partenariale est un puissant levier pour initier, valider et promouvoir les chausses innovantes rpondant aux besoins prioritaires des autorits publiques. Les pays tendant vers une attitude partenariale qui prend ralit pour les principaux savoir-faire de la technique routire, sont aussi ceux pour lesquels la tradition et la rputation dinnovation est faite. Les garanties sur les performances sont un autre aiguillon de cette logique de progrs (cf. travaux du sous-comit 3 : Vers des spcifications fonctionnelles bases sur les performances).

IV.1.3. Des chausses innovantes quel stade de dveloppement dans votre pays ? Le questionnaire propose pour chaque exemple de chausse susceptible de relever de linnovation sept niveaux correspondant un stade de dveloppement de plus en plus avanc, jusqu un niveau dit demploi de routine qui clture la dmarche dinnovation. Ces niveaux sont : 1. Ide mergente 2. tudes pralables de conception 3. Planches dessai 4. Chantiers de dmonstration 5. Chantiers oprationnels 6. Observatoire de la technique 7. Autres, prciser et dfinir, comme emploi de routine

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More precisely, let us mention in hierarchical order the main ideas expressed: Performance guarantee contracts (Canada/Quebec, Denmark, etc.); Partnerships and combined efforts between administration, contractors, industry and

research (Australia, France, Belgium, Germany, Netherlands); Exchanges of experiences with foreign engineers and technology transfer (Ukraine,

Belgium, etc.); Contractual frameworks guaranteeing the follow-up and sharing of measured risk

taking, and promotion (Australia, France, Poland, etc.); Test sections and demonstration sites (Ukraine, France, etc.); Financial implications of ministries with regard to industry, and even public control of all

processes (Iran, South Africa, etc.); Opening to variants and positive receptiveness for ideas and proposals from

companies (Poland, Denmark, etc.); Closer working with universities, industrial research centres, etc. (Canada/Quebec,

etc.); The initiatives of public institutions in motivating potential partners through incentive

framework programmes indicating the priority subjects and the technical and organisational procedures of partnerships and competition (Netherlands, France, etc.).

From these opinions, we see that partnerships are a powerful lever for initiating, validating and promoting innovative pavements meeting the priority needs of public authorities. Countries tending towards a partnership attitude finding its reality in the know-how of highway engineering, are also those which have a tradition in and an established reputation for innovation. Performance guarantees are another stimulus in this quest for progress (see work of Sub-committee 3: Towards performance-based functional specifications).

IV.1.3. Innovative pavements, at what stage of development in your country? For each pavement example capable of involving innovation, the questionnaire proposes seven levels corresponding to an increasingly advanced stage of development, up to the "routine implementation" level which terminates the innovation process. These levels are: 1. Emerging idea 2. Prior design studies 3. Test sections 4. Demonstration sites 5. Operational sites 6. Technical "observatory" 7. Others, to be specified and defined, as routine implementation

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Lexamen et linterprtation des rponses focalises sur les opportunits et besoins dinnovation les plus souvent cits (cf. ci-avant) conduisent aux commentaires et conclusions suivantes : les rponses sont trs diversifies et couvrent tout le champ des 7 niveaux pour

chacune des familles de chausse tudie. On voit bien apparatre ici la notion relative de linnovation, savoir que dans certains pays on en est, pour une problmatique donne, au stade du chantier oprationnel ou mme des observatoires ou dun dveloppement de routine dans des cas extrmes, alors que dans dautres on en est lide mergente ou aux tests pralables ;

on observe aussi que certains pays ont mentionn des rponses multiples. On peut

y retrouver la facette de linnovation qui ne consiste pas produire un concept ou une technique nouvelle pour satisfaire un nouveau besoin, mais linnovation qui consiste amliorer les performances dune structure ou dun matriau plac dans un environnement spcifique. Les observatoires et les chantiers de dmonstration peuvent faire natre de nouvelles ides (ex. : fonctionnalit environnementale bruit). La dynamique du processus dinnovation sur des sujets correspondant aux besoins prioritaires des tats apparat nettement ce stade ;

la ncessaire synergie entre les pays, objectif important de lAIPCR, trouve aussi

son fondement dans un tel exercice. Pour simplifier lanalyse en se limitant aux chausses innovantes les plus attendues, observons les pays qui dune part en sont un stade initial et de tests (niveaux 1 4 des rponses types) et ceux qui en sont un stade de ralisations oprationnelles, dobservatoires et gnralisation de la technique (niveaux 5 7 des rponses). Il est intressant dobserver que pour une grande majorit de sujets le nombre de pays en recherche et en exprimentation est voisin du nombre de pays pass au stade oprationnel. Cest le cas des solutions assurant les fonctionnalits dominantes environnementales (bruit), dplacements par tous les modes, scurit par intgration au site, sollicitations et conditions svres (chausse sur sol compressible) et conomique (chausse trs faible trafic). Cet quilibre est aussi trs bien observ si lon globalise les rponses des domaines ressources naturelles et nergie et dveloppement durable qui sont aussi bien plus frquemment cits que les autres thmes. Les initiatives du Comit Technique des Chausses Routires C 7/8 quant la pertinence de ses sminaires sont ici pleinement confortes ;

notons aussi quen ce qui concerne la lutte contre les pathologies latentes de

chausses (fissures, ornirage...), les demandes de progrs sont constantes et importantes. Si beaucoup de pays affichent des pratiques oprationnelles en matire de technique antifissure et antiornirante, un nombre plus grand encore rflchit dans son contexte de nouvelles ides, des conceptions nouvelles, des exprimentations de faisabilit technique et conomique ;

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The examination and interpretation of responses focussing on innovation opportunities and needs most often mentioned (see above) lead to the following comments and conclusions: The responses are very diversified and cover the entire scope of the seven levels

for each pavement family examined. We see clearly here the appearance of the relative notion of innovation, namely that in certain countries what prevails for a given problematic is the phase of the operational site or even of observatories or routine development in extreme cases, whereas in others what prevails is the emerging idea or prior tests;

It is also observed that some countries indicated multiple responses. This may

exhibit the facet of innovation which does not consist in producing a concept or a new technique to meet a new need, but innovation consisting in the improvement of the performance of a structure or a material placed within a specific environment. Observatories and demonstration sites can give rise to new emerging ideas (e.g. environmental functionality noise). The dynamic of the innovation process on subjects corresponding to priority needs of the states appears clearly at this stage;

The necessary synergy between countries, one of the PIARC's major objectives,

also finds its base in such an exercise. To simplify the analysis by confining ourselves to the most expected innovative pavements, let us observe countries which are in the initial and test phase (Levels 1 to 4 of the typical responses) and those which are in the phase of operational projects, observatories and general application of the technique (Levels 5 to 7 of the responses). It is interesting to observe that, for a great majority of the subjects, the number of countries in research and experimentation is similar to the number of countries having reached the operational phase. Such is the case of solutions supporting the dominant functionalities relative to the environment (noise), travel by all modes, safety by integration in site, severe stresses and conditions (pavements on compressible soil) and economic constraints (very light traffic road). This balance is also very clearly observed if we combine the responses relative to natural resources and those relative to energy and sustainable development, which are also far more frequently mentioned than the other subjects. The initiatives of the Road Pavement Technical Committee C 7/8 in terms of the relevance of its seminars are fully confirmed here;

Let us also note that, as concerns the control of latent pavement pathologies

(cracking, rutting, etc.), the demand for progress is constant and strong. While many countries exhibit operational practices in regard to anti-cracking and anti-rutting techniques, an even larger number are reflecting, within their context, upon new emerging ideas, new designs, and technical and economic feasibility experiments;

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nous ferons remarquer enfin que les changes dinformation, dexprience et de savoir-faire sur les meilleures dispositions constructives ne se rsument pas daprs les rponses analyses un problme de transfert de technologie entre pays industrialiss et pays en transition ou en dveloppement. Certes certains concepts de chausses innovantes apparaissent autour des ides mergentes dans quelques-uns uns de ces pays, mais les pays industrialiss sont aussi trs largement prsents dans les stades pralables de concrtisation des ides et des exprimentations. Loprationnel nourrit aussi les nouvelles interrogations et les initiatives et progrs technique, conomique, environnemental ; linnovation appelle linnovation pour des ouvrages publics et collectifs plus performants par leur qualit au sens de lISO.

IV.1.4. Les chausses innovantes les plus caractristiques

et les plus porteuses davenir dans chaque pays Environ deux douzaines de voiries pertinentes pour linnovation des chausses routires sont identifies par lensemble des pays participant cette enqute. Aprs regroupement, nous listons ci-aprs lessentiel des besoins et orientations exprims sans ordre de priorit ou de classement. le recyclage des matriaux danciennes chausses, le retraitement en place, le

recyclage la mousse de bitume (Australie, Canada/Qubec, Pays-Bas, Royaume-Uni, Thalande...),

les chausses souples volutives , les chausses non traites conomiques ; les

chausses avec matriaux locaux (Royaume-Uni, Thalande, Ukraine...), les chausses rigides antifissure ; les chausses antiornirantes (Belgique,

Danemark, Ukraine...), les chausses peu bruyantes avec loption de revtements ouverts poreux

monocouche ou bicouche et loption de structures avec des rsonateurs (Pays-Bas, Italie, France...),

les chausses bitumineuses SUPERPAVE ; les chausses bitumineuses haut

module (Danemark, France, Indonsie, U.S.A....), les chausses poreuses, chausses rservoirs, chausses avec pavs drainants

(Belgique, Italie, Japon...), les chausses composites (enrobs - bton arm continu - grave-bitume) et les

chausses sandwich (enrobs module lev - grave mulsion - enrobs module lev (France),

les chausses en bton avec gotextile, les chausses en bton de ciment mince coll,

les giratoires en bton arm continu (Allemagne, Belgique, Pologne, U.S.A.), les chausses granulaires haute densit et les chausses rpandues en 2

couches compactes simultanment (Allemagne, Australie...), les chausses revtements spcifiques : lments modulaires en terre cuite,

luminescents et rtrorflchissants (Italie, Japon...), les chausses modulaires lments prfabriqus et les chausses dmontables

(Pays-Bas, France...).

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We would point out, finally, that information, experience and know-how exchanges on the best designs are not reduced simply, according to the analysed responses, to a problem of technology transfer between industrialised countries and transition or developing countries. Of course, some innovative pavement concepts appear around emerging ideas in some of these countries, but industrialised countries are also very largely represented in the prior stages of the implementation of ideas and experiments. Operational aspects also nurture new interrogations and initiatives along with technical, economic and environmental progress. Innovation breeds innovation for more efficient public infrastructures in terms of quality in the ISO sense.

IV.1.4. Innovative pavements most characteristic and more promising for the future in each country About 25 roadways appropriate for road pavement innovation are identified by the countries participating in this survey. After grouping, we are listing below the basic requirements and orientations stated without any order of priority or classification. Recycling of old pavement materials, in-place retreatment, recycling with bitumen foam

(Australia, Canada/Quebec, Netherlands, Thailand, United Kingdom, etc.);

Adaptable flexible pavements, low-cost untreated pavements, pavements using local materials (Thailand, Ukraine, United Kingdom, etc.);

Anti-cracking rigid pavements, anti-rutting pavements (Belgium, Denmark, Ukraine,

etc.); Low-noise pavements with the option of single-layer or two-layer open-graded to

porous surfacings and the option of structures with resonators (France, Italy, Netherlands, etc.);

"Superpave" bituminous pavements, high-modulus bituminous pavements

(Denmark, France, Indonesia, USA, etc.); Porous pavements, reservoir pavements, pavements with porous blocks (Belgium,

Italy, Japan, etc.); Composite pavements (asphalt continuously reinforced concrete asphalt-treated

base) and sandwich pavements (high-modulus asphalt emulsion-treated base high-modulus asphalt) (France);

Concrete pavements with geotextile, bonded thin cement concrete pavements,

continuously reinforced concrete roundabouts (Germany, Belgium, Poland, USA); High-density granular pavements and pavements spread in two simultaneously

compacted layers (Germany; Australia, etc.); Pavements with specific surfacing: terracotta modular elements; luminescent and

retroreflecting elements (Italy, Japan, etc.); Modular pavements with prefabricated elements and demountable pavements

(France, Netherlands, etc.).

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On peut mettre en exergue la bonne cohrence densemble entre lexpression gnrale des besoins auxquels doivent satisfaire ou mieux satisfaire les chausses innovantes (question 1) et les applicatifs identifis comme les plus intressants pour le futur dans chaque pays (question 4 reporte ci-dessus). Cependant, il apparat plus nettement dans ce dernier cas la dimension conomique modestement prsente dans le panorama global des besoins, avec en contrepartie une prsence un peu moins appuye pour les proccupations environnementales. Dans la ralit concrte de chaque pays, le couple de rappel de lconomique est toujours trs fort mais cest aussi un objectif majeur des chausses innovantes que de construire plus vite, plus conomique et plus durable.

IV.2. Qui est moteur de linnovation ? Le questionnaire propose 5 champs de rponse cette question : - ladministration, - luniversit ou les centres de recherche, - lentreprise, - lindustriel, - lusager. Les rponses ont t examines plus particulirement pour les chausses innovantes correspondant aux besoins unanimement cits et les traits caractristiques de ce dpouillement sont : les usagers ne sont pratiquement jamais impliqus concernant les sujets

dominante routire (ex. : chausses antifissure) ou caractre trs technique (chausses mixtes et composites). Ils commencent apparatre comme moteur de linnovation au niveau des proccupations urbaines (ex. : requalifications urbaines et traverses dagglomration) dans des pays comme les USA, lAllemagne, le Danemark ;

dans la plupart des pays, les administrations sont identifies comme les moteurs

incontournables des innovations. Prsentes majoritairement sur tous les sujets, elles sont en relatif par rapport aux autres partenaires de linnovation encore plus impliques dans des sujets comme lergonomie des structures (ex. : chausses mixtes et composites) ou les dplacements (ex. : chausses partages, chausses pour transport en commun) ;

les universits et les centres de recherche apparaissent comme la deuxime force

de promotion de linnovation dans les chausses. Ces organismes sont plus frquemment concerns par la thmatique des ressources naturelles (ex. : chausses recyclables et renouvelables), la lutte contre les pathologies (ex. : chausses antifissure et antiornirantes) ou encore lenvironnement (ex. : chausses peu bruyantes) ;

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Emphasis may be placed on the good overall consistency between the general statement of requirements which innovative pavements must meet or improve upon (Question 1) and the applications identified as the most valuable for the future in each country (Question 4 discussed above). However, what appears more clearly in the latter case is the economic dimension modestly present in the overall range of requirements, on the other hand with a slightly less affirmed presence for environmental preoccupations. In the concrete reality of each country, economics is always a very strong factor, but it is also a major objective of innovative pavements to build faster, as well as more cost-effectively and durably.

IV.2. What is driving innovation? The questionnaire proposes five response fields for this question: - The administration, - The university or research centres, - Companies, - Manufacturers, - Users. Responses were examined more particularly for innovative pavements corresponding to needs mentioned unanimously and the characteristics of this analysis are as follows: Users are practically never involved as concerns subjects related predominantly to

the road (e.g. anti-cracking pavements) or of a very technical nature (mixed and composite pavements). They are beginning to appear as the driving force behind innovation as concerns urban preoccupations (e.g. urban requalification and crossing of towns) in such countries as the USA, Germany and Denmark;

In most countries, administrations are identified as essential drivers of innovation.

Mentioned as a majority element in all the subjects, they are only relatively present compared with the other partners of innovation which are even more involved in subjects such as the ergonomics of structures (e.g. mixed and composite pavements) or travel (e.g. shared pavements, pavements for public transport);

Universities and research centres appear as the second force in the promotion of

innovation in road building. These bodies are more frequently concerned with the subject of natural resources (e.g. recyclable and renewable pavements), the control of pathologies (e.g. anti-cracking and anti-rutting pavements) or the environment (e.g. low-noise pavements);

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la profession, au titre de lentreprise et ou de lindustrie est galement bien reprsente dans sa contribution au titre de moteur de linnovation. La distinction entre entreprise et industrie na pas toujours t bien comprise selon les contextes de chaque pays, aussi nous avons considr lensemble de ces partenaires. Il apparat alors dans lanalyse que la profession est particulirement prsente et active pour ce qui concerne les questions dnergie et de dveloppement durable (ex. : chausses recyclables et renouvelables), les ressources naturelles (ex. : chausses et matriaux recycls, chausses retraites et en matriaux locaux) et les chausses privilgiant la scurit par intgration au site (ex. : traverses dagglomration, requalifications urbaines). Curieusement, les sujets plus technologiques sont moins souvent cits comme la lutte contre les pathologies ou lamlioration de lergonomie des structures bien que les entreprises de certains pays sy impliquent fortement comme les USA, France, Pays-Bas, Royaume-Uni, Japon, Belgique, Autriche...

IV.3. Les apports spcifiques de la ville Lenqute donne un coup de projecteur sur quelques besoins spcifiques exprims par des collectivits urbaines. Cette information est donne titre indicatif car le nombre de rponses couvre trs peu de pays, mme si nous bnficions de rponses personnalises de 7 villes ou communauts urbaines franaises. Il ressort tout dabord de lanalyse quil y a convergence de point de vue entre la route et la rue pour les besoins satisfaire. Les best sellers identifis par les tats pour leurs routes se retrouvent aussi comme des besoins unanimes pour les voiries urbaines : chausses antifissures, antiornirantes, mixtes, pour transport collectif de surface, peu bruyantes, pour traverse et requalification urbaine, recycles, retraites et avec des matriaux locaux... tous ces exemples sont des attentes unanimes. Mais lurbain met en exergue quelques autres besoins dinnovation dans les fonctionnalits qui correspondent des proccupations quotidiennes comme les mergences, les tranches, les structures paisseurs imposes etc. Dautres besoins sexpriment significativement dans le domaine environnemental (chausses poreuses), celui de lexploitation (chausses lisibilit optimum et chausses prfabriques dmontables), des sollicitations svres (carrefours giratoires). Le champ de lurbain permet aussi denrichir le catalogue des opportunits dinnovation technologiques avec des chausses fonction multiple, cest--dire transformables et volutives dans leur vocation spatio-temporelle (aires passant alternativement despace de circulation automobile en des espaces rcratifs ou sportifs...). Les chausses arbores anti-soulvement racinaire sont aussi un exemple cit, ainsi que les chausses sur remblais lgers... On rencontre mme des ides de chausses refroidissantes pour elles-mmes et leur environnement.

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The road-building industry, including companies and manufacturers, is also very largely represented in its contribution to the driving of innovation. The distinction between companies and manufacturers is not always very well understood depending on the contexts of each country. We have consequently considered all these partners. It then appears in the analysis that the road-building industry is particularly present and active as concerns questions of energy and sustainable development (e.g. recyclable and renewable pavements), natural resources (e.g. recycled pavements and materials, retreated pavements and pavements using local materials) as well as pavements favouring safety by integration in the site (e.g. crossing of towns, urban requalification). Surprisingly, the most technological subjects are less often mentioned, such as the control of pathologies or the improvement of the ergonomics of structures, even though companies in some countries are greatly involved, as in Austria, Belgium, France, Japan, Netherlands, United Kingdom, United States, for example.

IV.3. Specific contributions of the town The survey looks into some of the specific requirements stated by urban authorities. This information is given only as a guide because the number of responses covers very few countries, even if we benefit from personalised responses from seven French towns or urban communities. The analysis first of all shows that there is a convergence of viewpoints between the road and the street as concerns requirements to be met. The pet subjects mentioned by the states for their roads are also found to be unanimous requirements for urban roadways: anti-cracking, anti-rutting and mixed pavements for surface public transport, low-noise pavements for town crossings and urban requalification, recycled pavements, pavements retreated with local materials, etc., all given as examples of unanimous expectations. However, the urban area stresses some other innovation needs in functionalities corresponding to daily preoccupations, such as service outlets, trenches, structures with restricted thickness, etc. Other needs are stated significantly in the environmental area (porous pavements), operations (optimum legibility pavements and demountable prefabricated pavements), and for severe stresses (roundabouts). Urban areas also make it possible to enrich the catalogue of opportunities for technological innovation with multiple-function pavements, i.e. pavements that can be transformed or adapted in their space-time vocation (areas passing alternately from automobile traffic space to recreational or sports spaces, etc.). Treed pavements with root control features are also an example cited, as well as pavements on light embankments. We even find ideas involving pavements that cool, for themselves and for their surroundings.

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Les actions pour promouvoir les innovations dans les voiries des villes sont de mme nature que celles dj listes ; le partenariat administration entreprise et lchange dexprience et dinformation sont de rigueur. Quelques grandes villes disposent dune structure assortie de moyens en matire grise et financiers pour centraliser lincitation et la valorisation des innovations et faire voluer la doctrine de la voirie et des dplacements. De manire gnrale, les villes les plus en pointe cherchent renforcer les liens et les institutionnaliser entre les diffrents acteurs qui interviennent sur la voirie urbaine afin dencourager, de valider, de faire connatre et daider les exprimentations utiles pour ce secteur. Le champ est vaste et les bonnes volonts juges parfois insuffisantes.

Les villes abondent aussi dans la liste des chausses innovantes les plus caractristiques et les plus porteuses davenir. Outre des besoins cits antrieurement, on peut noter : - des chausses pour transport collectif de surface (bus, tramway...), - des chausses poreuses pour des matriaux modulaires et des chausses rservoir, - des chausses multifonctions en lien avec les nouveaux partages de la voirie et la

rflexion sur de nouveaux profils en travers, - des chausses utilisant des sous-produits et de retraitement (mchefer), - des chausses lments modulaires, - des chausses peu bruyantes, des chausses construites froid etc.

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Actions to promote innovations in urban roadways are of the same nature as those already listed. Partnering between administration and contracting firms and the exchange of experiences and information are typical. Some large towns have a structure with resources in grey matter and financiers to centralise the promotion and enhancement of innovations and foster the doctrine of roadways and travel. In general, the more progressive towns seek to strengthen links and institutionalise them between the different players involved in urban road building in order to encourage, validate, promote and assist useful experiments of all kinds in this sector. The field is vast and real determination is sometimes considered to be lacking. Towns are also very present in the list of the most characteristic innovative pavements offering the greatest promise for the future. In addition to the needs mentioned earlier, the following may be noted: - Pavements for surface public transport (bus, tramway, etc.), - Porous pavements for modular materials and reservoir pavements, - Multi-function pavements in relation with new shared roadways and the consideration

of new cross sections, - Pavements using by-products and retreatment (clinker), - Pavements with modular elements, - Low-noise pavements, pavements built cold, etc.

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V. LA CARTE DIDENTIT DE QUELQUES INNOVATIONS CARACTRISTIQUES DANS LA CONCEPTION DES CHAUSSES

Afin de concrtiser la prsentation de conception de chausses innovantes, nous avons slectionn une quinzaine dexemples choisis parmi les innovations les plus pertinentes et porteuses davenir pour les diffrents pays qui se sont exprims. Chaque concept est rsum sur une fiche produit mentionnant lobjectif vis par linnovation, le principe mis en uvre, un exemple de structure type significatif du concept, le stade de dveloppement et le champ dapplication vis. Le tableau 2 liste les chausses innovantes dans le contexte des diffrents pays participants documentes sous forme de fiches produits. Fiche Dnomination de la structure innovante Pays rdacteur

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15 et 16

Chausse poreuse pour revtements modulaires Giratoire en bton arm continu Chausse en matriaux bitumineux SUPERPAVE Chausse composite : bton arm continu coll sur fondation grave bitume Enrobs bicouche compacts chaud sur chaud Chausse tricouche fonctionnement type IPN Retraitement en place par stabilisation liants mixtes Chausse paisseur impose en voirie urbaine Assise de chausse en enrobs module lev EME pour structure paisseur minimum Chausse en bton de ciment mince coll BCMC Chausse poreuse avec rtention deau Chausse scintillante Chausse en matriaux graveleux haute performance Chausse valorisant des sous-produits urbains Chausse peu bruyante et complexe drainant pour chausse peu bruyant

France

Belgique

U.S.A.

France

Allemagne

France

Canada/Qubec

France

France

U.S.A.

Japon

Japon

Australie

France

France Belgique

Lensemble des fiches cites dans le tableau est rassembl en annexe 3.

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V. THE ID CARD OF SOME CHARACTERISTIC INNOVATIONS IN PAVEMENT DESIGN To characterise concretely the presentation of innovative pavement design, we have selected some 15 examples taken from the most relevant innovations offering future possibilities for the different countries reporting them. Each concept is summarised in a product sheet mentioning the aim of the innovation, the principle involved, an example of a significant structure of the concept, the stage of development and the corresponding field of application. The following table lists the innovative pavements in the context of the different participating countries documented in the form of product sheets. Sheet Designation of innovative structure Reporting country

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15 and 16

Porous pavement for modular surfacings Continuously reinforced concrete roundabout SUPERPAVE bituminous pavement Composite pavement : continuously reinforced concrete bonded onto asphalt-treated roadbase Two-layer hot-over-hot compacted asphalt Three-layer pavement based on IPN-type operation In-place retreatment by "mixed binder" stabilisation Imposed-thickness pavement for urban roadways Pavement base in high-modulus asphalt (EME) for minimum thickness structure Bonded thin cement concrete pavement (ultra-thin whitetopping (UTW) Porous pavement with retained water Shining (reflective/luminescent) pavement High-performance pavement in gravely materials Pavement using urban by-products Low-noise pavement and porous built-up system for low-noise pavement

France

Belgium

U.S.A.

France

Germany

France

Canada/Quebec

France

France

U.S.A.

Japan

Japan

Australia

France

France Belgium

All the sheets mentioned are grouped in Appendix 3.

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V.1. Des initiatives pour le dveloppement de linnovation routire Dans la plupart des pays, linnovation est considre comme vitale pour les administrations comme pour lindustrie routire et des incitations de plus ou moins grande envergure sont prises par les autorits publiques pour fixer des cadres et des orientations aux industriels, aux universits et rseaux techniques publics et privs de manire plus globale. Quatre exemples daction ont t slectionns pour illustrer de telles initiatives, trois concernant des pays particuliers : les Pays-Bas, le Canada/Qubec et la France, et une la communaut technique internationale avec la plate-forme de mise en commun des rflexions que constitue lAIPCR sagissant de la journe ROUTES INNOVATION 2003 .

V.1.1. Le programme routes pour le futur aux Pays-Bas Penser sur le long terme et agir sur le court terme, telle est la philosophie gnrale du programme dinnovation pour le secteur routier conduit par le Ministre des Transports, des Travaux Publics et de la Gestion de leau aux Pays-Bas. Lambition de ce programme initi en 1998 est de susciter toute innovation qui soit de nature amliorer lutilisation des infrastructures, non seulement pour ce qui concerne le rseau des routes principales, mais aussi pour rechercher de nouvelles solutions pour une meilleure exploitation du rseau existant et pour les problmes daccessibilit plus gnralement. De larges consultations et des cooprations avec des partenaires extrieurs, des mthodes de travail non conventionnelles et de la crativit sont les concepts cls de lopration Routes pour le futur . Quatre thmes dinnovation ont t retenus la fois pour des rflexions de long terme et des exprimentations spcifiques, savoir :

- les infrastructures souples, - la mobilit virtuelle, - larchitecture de la route en 2030, - les revtements du futur. De manire concrte, les projets exploratoires suivants ont t activs partir de 2001-2002.

Infrastructures souples : la nouvelle voie sur leau : dmonstration de route flottante et les rseaux flexibles ou adaptatifs. Mobilit virtuelle : simulation propos de la rduction des dplacements et quipes de coordination pour les recherches sur les contacts physiques et virtuels dans les transports, les travaux publics et la gestion de leau. Architecture de la route en 2030 : Le bruit : nouvelles mthodes dvaluation de la rduction du bruit ; routes et urbanisation : quilibre entre habitation et zones demploi au voisinage des infrastructures routires et rgles dimplantation.

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V.1. Initiatives for the development of road innovation In most countries, innovation is considered to be vital for government administrations as well as for the road industry, and incentives of varying degree are offered by public authorities for the establishment of frameworks and orientations aimed at industry, universities and public and private networks more generally. Four examples of action were selected to illustrate such initiatives, three concerning particular countries such as the Netherlands, Canada/Quebec and France, and one concerning the international technical community with the idea pooling platform provided by the PIARC in connection with the "ROADS INNOVATION 2003" conference.

V.1.1. The "roads for the future" programme in the Netherlands Think longer term and act short term, such is the general philosophy of the innovation programme for the road sector conducted by the Ministry of Transport, Public Works and Water Management in the Netherlands. The aim of this programme initiated in 1998 is to promote any innovation capable of improving the use of infrastructures, not only as concerns the main road network, but also new solutions for better operation of the existing network and for problems of accessibility more generally. Broad consultations and cooperation with outside partners, non-conventional working methods and creativity are the key concepts of the "Roads for the future" operation. Four innovation themes have been chosen for both long-term reflections and specific experimentation, namely: - Flexible infrastructures, - Virtual mobility, - Road architecture in 2030, - The surfacings of the future. Concretely, the following exploratory projects were activated as of 2001-2002. Flexible infrastructures: the new waterway: demonstration of the floating road and flexible or adaptive networks. Virtual mobility: simulation regarding the reduction of travel and coordination teams for research on physical and virtual contacts in transport, public works and water management. Road architecture in 2030: Noise: new noise reduction evaluation methods, roads and urban development: balance between residence and work zones in the vicinity of road infrastructures and installation rules.

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Revtements du futur : Une conception rvolutionnaire de route par lments modulaires et la rduction des nuisances sonores de lordre de 5 10 dBA sont les ambitions dune nouvelle conception de structures et de revtements de voirie pour une infrastructure routire du futur qui soit multifonctionnelle, scuritaire, esthtique et environnementalement propre. Dans une telle optique, des ralisations exploratoires ont t entreprises autour de trois axes majeurs : - les revtements modulaires ; la route prfabrique du futur. Il sagit de routes

montables et dmontables aisment qui possdent une trs grande capacit de rduction du bruit de roulement avec des systmes intgrs absorbant ce bruit (rsonateurs) bien plus efficacement que les meilleures solutions conventionnelles. Lencart ci-aprs illustre les principales facettes de ce concept ;

- les revtements paisibles avec guidage lectronique intgr. Un revtement

observe, interprte, dcide et agit pour essayer dinfluencer le comportement de lusager de manire laider conduire plus confortablement et avec plus de scurit dans le trafic ;

- les revtements nergtiques , projet qui capitalise toute forme de rcupration

dnergie sur, dans et aux abords des routes. Ces quelques tentatives de dmonstration de faisabilit court terme nourrissent la rflexion prospective conduite avec la contribution dexperts, dusagers de la route, de professionnels selon les logiques de concertation large voques ci-avant. Ces groupes de rflexion conjuguent leurs efforts sur des sujets trs intgrateurs comme la route multifonctionnelle (fonction transport et fonction intgration), les routes faible nergie et faible mission (routes autosuffisantes o la pollution devient matire premire...), les routes paisibles proactives dans laide lusager, les routes lieux dambiance et de bien-tre, etc. En rsum, le dfi que constitue ce programme repose sur la puissance cratrice du dialogue et de la coopration, de lorganisation qui assure un bon quilibre entre les inventeurs et les praticiens dans leur rle respectif et enfin dans la double vision du court terme et du long terme.

V.1.2. Les chaires de recherche industrielle au Canada/Qubec Au Canada/Qubec, des chaires de recherche industrielle ont t cres en vue de soutenir le dveloppement de nouvelles applications en ingnierie et dlargir la gamme de produits destine lindustrie. De telles chaires ont notamment vu le jour dans le domaine des ouvrages en bton ainsi que dans le domaine des infrastructures soumises au gel. Le financement de la recherche est assur par lensemble des partenaires : entreprises, fournisseurs de produits, bureaux de consultants et donneurs douvrages. Les besoins sont tablis en commun et le programme est ensuite ralis par linstitution de recherche qui accueille la chaire. La cration des chaires gnre donc un dialogue ouvert entre les partenaires et favorise une mise en application beaucoup plus rapide des produits de recherche.

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Surfacing of the future: Revolutionary road design using modular elements and noise reduction of the order of 5 to 10 dBA are the aims of a new roadway structure and pavement design for an infrastructure of the future which is multifunctional, safe, aesthetic and environmentally clean. From such a viewpoint, exploratory projects have been undertaken along three main lines: - "Modular" surfacings, the prefabricated road of the future. These are easily mountable

and demountable roads having a very high rolling noise reduction capacity with integrated noise absorption systems (resonators) which are far more efficient than the best conventional solutions. Insert No.4 below illustrates the main facets of this concept;

- "Peaceful" surfacings with integrated electronic guiding. A surfacing observes,

interprets, decides and acts to try to influence the users' behaviour so as to help them drive more comfortably and safer in traffic;

- "Energetic" surfacings, a project that capitalises on all forms of energy recovery on, in

and around roads. These few attempts to demonstrate short-term project feasibility reflect a forward-looking, futuristic approach conducted with the help of experts, road users and industry players based on the logic of concerted action largely discussed earlier. These "think groups" combine their efforts on subjects involved significant integration such as the multifunctional roads (transport function and integration function), low-energy and low-emission roads (self-sufficient roads in which pollution becomes a raw material), peaceful roads which are proactive in helping users, roads offering ambience and an atmosphere of well-being, etc. Summarising, the challenge represented by this programme can be met by the creative power of dialogue and cooperation, as well as an organisation ensuring a good balance between the inventors and the practitioners in their respective roles, and finally in their dual short-term and long-term vision.

V.1.2. Industrial research chairs in Canada-Quebec In Canada/Quebec, industrial research chairs have been created in order to support the development of engineering applications and to broaden the range of documents intended for industry. Such chairs have been set up in particular in the area of concrete structures as well as in that of infrastructures subjected to freezing. Financing for research is provided by all the partners: companies, product suppliers, consultant offices and contracting client authorities. Needs are established jointly and the programme is then carried out by the research institution receiving the chair. The creation of chairs thus generates an open dialogue between the partners and favours much faster enforcement of the products.

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Chausses modulaires En 1996, le Ministre des Travaux Publics et de la Gestion de lEau a lanc le programme dinnovation Routes du futur pour anticiper les futurs besoins de mobilit. A partir de 2000, le thme Couche de surface du futur a commenc la recherche dapproches totalement diffrentes pour linfrastructure, ses fonctions et composants. Au cur de cette nouvelle approche est la vision du monde lhorizon 2030 : une mobilit accrue, des dficits croissants, des dveloppements technologiques de pointe et des conceptions plus intgres. Quelles sont alors les fonctions potentielles de la route avec cette vision ? Les solutions actuelles sont-elles toujours acceptables ou avons-nous besoin de changer la conception, la construction, la composition, lusage de linfrastructure ? Principe La mthode traditionnelle de construction dun tant un processus graduel, il en rsulte quun revtement de chausses possde un ensemble de qualit qui doivent satisfaire une quantit de fonctions. Au cours des dcennies, le revtement bitumineux chaud a volu dune couche rpondant aux besoins de confort une couche rpondant la fois des besoins structurels, de confort, de drainage et de rduction de bruit. Suivant lemplacement et dans le temps, les exigences fonctionnelles vont varier. En sparant les fonctions et en dveloppant des composants ou des modules spcifiques chaque fonction, un revtement sur-mesure peut tre crer en empilant les bonnes couches, sous rserve de pouvoir changer facilement les modules. Exemples de structures types Le projet pilote Revtements de route modulaires a t initi pour dmontrer que ce nouveau concept de construction est faisable. Le march a t mis au dfi de concevoir une couche de surface relle, de prfrence prfabrique, qui, dans tous les cas, est facilement mise en place (et roulable) et aise dmonter (100 m lheure sur la largeur de la chausse). Un dfi supplmentaire est le gain important qui devait tre obtenu en terme de rduction du bruit : plus de 5 dB(A) par rapport un revtement bitumineux dense. Des vingt ides soumises, seules les quatre suivantes ont t poursuivies en conception et construites. 1. Le Module trs silencieux consiste en une couche support

faite dlments rectangulaires en bton poss en diagonale par rapport la direction de roulement, et de modules fonctionnels poss sur la couche support. Des stries et le poids des modules garantissent que les deux couches demeurent fixes horizontalement. La partie en bton des modules fonctionnels comportent des rsonateurs dHelmoltz en partie haute qui absorbent le bruit. Le revtement de ces modules est form dune mince couche dun enrob drainant trs silencieux. Une rduction du bruit de 13 4 dB(A) est possible avec cette combinaison.

2. La route en rouleau est une conception en trois couches. Les deux couches

suprieures, avec une paisseur totale de 30 mm, sont prfabriques an une seule couche mise en rouleau. Chaque couche consiste en un mlange minral souple ayant une porosit donne. La couche support est faite de plaques de bton ayant une portance leve et comportant des rsonateurs dHelmoltz en partie haute. La couche mise en rouleau est fixe sur les lments du support par une couche daccrochage bitumineuse. Lensemble conduit une couche de chausse avec une capacit de rduction du bruit denviron 10 dB(A).

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Modular pavements

In 1996 the Ministry of Public Works and Watermanagement started the innovation programme Roads to the Future to anticipate on the future needs in mobility. From 2000 the theme Road Surface of the Future began the search to a completely different approach to infrastructure, its functions and components. At the heart of this new approach is the world view of 2030: increased mobility, more shortages, far-reaching technological development and explicitly more integral designs. Which are the potential functions of the road in this view. Are current solutions still acceptable or do we need a change of trend in design, construction, composition and use of infrastructure. Principle As the result of a gradual process the traditional method of constructing a road surface has an amorphous mixture of qualities which must fulfil an entire gamut of functions. Over the decades, the hot-rolled asphalt superstructure evolved from providing a comfort layer to being a bearing construction, comfort layer, water draining layer and noise reducing layer in one. According to place and time the functional requirements will vary. By unravelling the functions and developing specific components or modules for each function a made-to-measure road surface can be created by stacking the right layers on top of each other, provided that it should be easy to exchange the modules. Examples of typical structure The pilot project Modular Road Surfaces has been set up to demonstrate that this new concept of construction could be feasible. The market has been challenged to design an actual road surface layer, preferably prefab, that in any case is easy to apply (and to drive on) and easy to remove (100 m per hour right across the roadway). An additional challenge is the large step to be taken in terms of noise reduction: over 5dB(A) more than dense asphalt concrete. From the twenty ideas submitted only the next four were worked out in an design and built: 1. The Very Silent Noise Module consists of a supporting layer of rectangular concrete

elements, which are laid diagonally to the driving direction, and the func