Management des infrastructures de l Aéroport International de Genève : Partage des données spatiales et des données de la CAO INTRODUCTION Après plus de 15 ans d expérience, on mesure enfin aujourd hui le rôle indispensable joué par les systèmes d information géographique dans les domaines de l aménagement du territoire, de la gestion des réseaux souterrains et de l environnement. La volonté de recourir à de tels systèmes dans le domaine du bâtiment est plus récente et les décideurs n ont pas tous encore identifié les concepts et les impacts essentiels de ces systèmes, notamment en matière de pérennité des connaissances indispensables à la bonne gestion des biens immobiliers et des équipements associés. L intérêt suscité aujourd hui par le projet de gestion des infrastructures immobilières en cours à l Aéroport International de Genève, tant sur le plan local qu international, démontre qu il existe un réel besoin de pouvoir s appuyer dans un proche avenir sur les ressources des systèmes de Gestion Technique de Patrimoines Immobiliers (Computer Aided Design Facilities Management, ci-après systèmes CAFM) dont le rôle central et fédérateur est maintenant reconnu. Première phase de développement des systèmes CAFM Dans une première phase, avec le souci d éviter les pièges inhérents au concept traditionnel de liaison d une base de données relationnelle à un outil graphique, les systèmes CAFM qui sont apparus sur le marché ont été développés de manière telle que toutes les informations graphiques et textuelles sont contenues dans une même base de données. Désignés par le vocable «orientés objet», ces systèmes garantissent alors la cohérence entre les données graphiques et textuelles. Toutefois, en particulier en ce qui concerne les données graphiques disponibles aux formats usuels de la Conception Assistée par Ordinateur (CAO), cette cohérence n est assurée qu après le transfert desdites données au sein de la base de données unique. En outre, pour la quasi-totalité de ces systèmes, ce transfert n est effectué qu une seule fois et de manière unidirectionnelle. Concrètement, cette situation crée une coupure drastique entre les étapes de construction et de gestion (et modification) des patrimoines et occulte totalement le fait que les intervenants impliqués dans chacune de ces étapes n ont pas les mêmes métiers (architectes et ingénieurs, puis gestionnaires) et les mêmes besoins (outils nécessaires à la construction, puis outils de gestion) et ne sont de plus pas astreints à synchroniser leurs actions quant à l évolution et à la maintenance des infrastructures. Par ailleurs, il apparaît clairement aux yeux des spécialistes concernés que la fréquence et l importance des mutations intervenant au cours de la vie des patrimoines immobiliers sont d un ordre de grandeur sensiblement différent de ce que l on rencontre habituellement dans les domaines de l aménagement du territoire, de la gestion des réseaux souterrains et de l environnement. En bonne logique, ces constats devraient donc conduire à une meilleure prise en compte de ce problème, au moins dans le domaine du bâtiment. Nouvelle génération de systèmes CAFM Depuis quelque temps, on observe l apparition d une nouvelle génération de systèmes CAFM. Ainsi, les avantages du recours aux ressources natives des produits génériques tels que ArcSDE et ArcGIS en matière de données à référence spatiale sont maintenant parfaitement identifiés, même dans un domaine (bâtiment) où le terme «géographique» n est pas toujours approprié. EIT SA/PAE Page 1
A ce jour cependant, il ne semble pas que le développement de ces systèmes de nouvelle génération ait fait l objet d une attention particulière quant au partage synchrone et cohérent des informations spatiales et des données de la CAO. Dans ce contexte, le but de la présente communication est d exposer succinctement les principes retenus lors du développement du système d information GlobalCAD FM en insistant surtout sur l aspect reconnu essentiel d un tel partage. Pour mémoire, il est rappelé ici que GlobalCAD FM a déjà fait l objet de communications lors de manifestations antérieures organisées par ESRI : à la conférence francophone SIG 2002 et à la conférence internationale des utilisateurs à San Diego en 2003 Le DEPLOIEMENT du SYSTEME d INFORMATION GlobalCAD FM Depuis 2002, au sein de l Aéroport International de Genève (AIG), la Gestion Technique du Patrimoine Immobilier est réalisée à l aide du système d information à référence spatiale nommé GlobalCAD FM. Il s agit d un produit logiciel dont le développement a été entrepris avec la volonté de permettre des conditions d exploitation communes, harmonieuses et partagées avec l ensemble des systèmes d information SIG et/ou SGBD traditionnels - mis en œuvre sur le site [voir Figure 1]. Figure 1 : Vue aérienne et bâtiments du site de l Aéroport International de Genève GlobalCAD FM est construit sur la base des produits génériques d ESRI (ArcSDE et ArcGIS), du SGBD Oracle et du progiciel AutoCAD et est caractérisé par une très forte intégration des outils du SIG et de la CAO. Bien que ressortissant au domaine du bâtiment, GlobalCAD FM s appuie sur une base de données géoréférencées, ce qui permet de bénéficier de toutes les fonctionnalités des modèles de données à référence spatiale. Les fonctionnalités du système d information GlobalCAD FM offrent une assistance importante dans la conduite et la réalisation des activités de la Division «Finances et Régie», de la Division «Technique», du «Service de Sécurité de l Aéroport» et, bientôt, de la Division «Environnement et Affaires juridiques». EIT SA/PAE Page 2
Les domaines concernés sont principalement la gestion des surfaces et des volumes, la location des locaux et espaces, la gestion des mises en passes, les inventaires des équipements immobiliers et mobiliers, la localisation et la documentation des installations techniques et de sécurité ainsi que l identification des zones de sécurité, d accès et d activité du site. EVOLUTION du SYSTEME d INFORMATION GlobalCAD FM Depuis la naissance de GlobalCAD FM, de nouveaux «modules-métier spécialisés» ont été créés et des efforts de personnalisation consentis au fur et à mesure des besoins exprimés par les utilisateurs. Simultanément, le déploiement de la solution a mis en évidence des contraintes et des lacunes en matière de fonctionnalités de base du système d information. Pour remédier à cette situation, des développements informatiques importants et de longue durée ont été entrepris, en particulier dans le but de favoriser le travail avec les géodatabases personnelles. Partage, intégrité et unicité des données de la CAO en vue de la synchronisation avec les données spatiales Le concept global permettant la mutation et le partage des fichiers graphiques du progiciel AutoCAD dans un environnement «clients-serveurs» a permis de réaliser des progrès considérables dans le travail multidisciplinaire effectué au sein de la Division Technique de l AIG. Succinctement, les opérations associées au concept sont regroupées en deux phases et s exécutent de manière semiautomatique [voir Figure 2]. La première phase comprend l édition des fichiers DWG, le contrôle de la structure et de la syntaxe de ces mêmes fichiers, ainsi que l intégration et la documentation des «layers DWG» dans un modèle de données relationnel garantissant l unicité des informations. La seconde phase comprend des opérations d extraction et d assemblages sélectifs des «layers DWG» dans le but de composer les fichiers DWG destinés au partage, ainsi que le «dispatching» desdits fichiers en vue de leur intégration dans les modèles du système d information. Les limites du module CAD Client ArcSDE A ce jour, au sein de GlobalCAD FM, la transformation des «layers DWG» en «layers ArcSDE» et leur transfert dans le modèle de données à référence spatiale ont été réalisés à l aide du module CAD Client ArcSDE d ESRI, dûment complété par des fonctionnalités destinées à garantir l intégrité et la cohérence des deux types d informations graphiques, d une part, et à contourner le problème récurrent du «File Locking» lié à l usage d AutoCAD, d autre part. Cependant, lors du déploiement du SIG sur le site de l Aéroport, certaines limites connues du module CAD Client ArcSDE se sont révélées assez pénalisantes. Ainsi, le fait que ce produit soit limité conceptuellement au seul traitement des «layers ArcSDE», sans fonctionnalités natives relatives aux géodatabases, a pour première conséquence que les éventuels échanges avec des modèles de données construits sur des géodatabases sont péjorés. EIT SA/PAE Page 3
Figure 2 : Phases de mutation et de préparation au partage des fichiers de la CAO Par ailleurs, la volonté de réaliser une solution GlobalCAD FM «mono-utilisateur» présentant les mêmes fonctionnalités de partage synchrone des données spatiales et des données de la CAO s est évidemment heurtée à l indisponibilité d un module générique ad hoc pouvant servir de base à la création d une telle solution. Enfin, il semble bien que l évolution du module CAD Client ArcSDE n ait pas suivi le rythme du passage de la technologie 3 à la technologie 8 (ou 9) d ESRI. Nouvelle technologie pour le partage synchrone des données spatiales et des données de la CAO : Le module générique Spatial Manipulation Engine (SME) En matière de saisie in situ des informations graphiques et attributaires, les préférences des utilisateurs ont été de recourir à des géodatabases personnelles intégrées à des modules de saisie présentant la même interface-utilisateur que celle présente à la place de travail. Ainsi, l actualisation des géodatabases partagées avec des géodatabases personnelles construites sur le même schéma s en trouve considérablement simplifiée. Face aux besoins et exigences énoncés par les utilisateurs, il a alors été décidé de remplacer le module CAD Client ArcSDE par un nouveau produit générique baptisé «Spatial Manipulation Engine» - destiné à permettre le partage synchrone des données spatiales (sous la forme de géodatabases) et des données de la CAO dans les environnements multi-utilisateurs et monoutilisateur. EIT SA/PAE Page 4
Le module générique «Spatial Manipulation Engine» (SME) Les travaux de développement du module générique SME ont débuté en 2004 et faisaient suite à la migration des modules de GlobalCAD FM vers la technologie 8 d ESRI. Concrètement et de manière succincte, le module SME se présente sous la forme d une unité fonctionnelle centrale et d unités logicielles périphériques associées aux produits avec lesquels on désire réaliser un partage synchrone des données spatiales et des données de la CAO [voir Figure 3]. Figure 3 : Architecture du module «Spatial Manipulation Engine» (SME) et intégration dans le système d information GlobalCAD FM Actuellement, l unité fonctionnelle centrale et les unités logicielles périphériques destinées au strict remplacement de CAD Client ArcSDE sont achevées ; les travaux en cours concernent les unités périphériques relatives aux échanges avec les géodatabases personnelles et seront terminés au cours du troisième trimestre 2005. EIT SA/PAE Page 5
Les FONCTIONNALITES de PARTAGE SYNCHRONE de GlobalCAD FM Le présent chapitre est destiné à illustrer de manière concrète et par des exemples pratiques le bienfondé et les degrés d élaboration et de réalisation des concepts énoncés précédemment. Partage et synchronisation des données spatiales et des données de la CAO Les mécanismes de la procédure de partage synchrone des informations spatiales et attributaires sont clairement mis en évidence à la Figure 4 ci-dessous (exemple typique d «Object Locking»). En outre, cette figure présente un exemple exhaustif de travail avec le progiciel AutoCAD dans un environnement «clients-serveur». Figure 4 : Partage synchrone des données spatiales et des données de la CAO. Travail en environnement «clients-serveur» avec le progiciel AutoCAD Fonctionnalités d édition, de labellisation, d interrogation et de «copier-coller» Les fonctionnalités usuelles des logiciels standards - édition, labellisation, interrogation, «copiercoller» - sont complétées et personnalisées de manière à rendre quasi transparents les mécanismes de partage des informations. L interface-utilisateur se présente sous la forme d extensions de GlobalCAD FM intégrées aux produits standards ArcMap et AutoCAD. Il en découle que les spécialistes-métiers travaillent dans l environnement des logiciels auxquels ils recourent habituellement [voir Figure 5]. EIT SA/PAE Page 6
Figure 5 : GlobalCAD FM, module «Sécurité Incendie», détection et alarme. Environnements-utilisateurs dans AutoCAD et ArcMap, édition des équipements nodaux. Par le vocable «labellisation», on désigne ici une fonctionnalité permettant d afficher dans l environnement AutoCAD un texte multi-lignes composé automatiquement avec des attributs contenus dans des champs des tables du modèle de données Oracle [voir Figure 6]. Les fonctionnalités de base des produits standards sont naturellement entièrement disponibles. On observera ici que la requête relative à la «ligne associée à la centrale de détection» est simplement construite avec l outil de génération de requêtes d ArcMap [voir Figure 7]. EIT SA/PAE Page 7
Figure 6 : GlobalCAD FM, module «Gestion des Surfaces et Volumes». Labellisation des locaux dans l environnement-utilisateur d AutoCAD Figure 7 : GlobalCAD FM, module «Sécurité Incendie», détection et alarme. Repérage spatial et attributs d un segment d une boucle de détection. Requête d identification de la centrale et d une boucle de détection associée. EIT SA/PAE Page 8
La disponibilité des requêtes des modèles à référence spatiale autorise évidemment des opérations de type «copier-coller» sur les objets décrits et contenus dans les tables du système d information. Ainsi, un objet capturé dans un fichier DWG peut être déplacé et inséré dans un autre fichier DWG ; avec les fonctionnalités additionnelles de GlobalCAD FM, au cours de cette opération, les attributs qui sont associés à cet objet sont actualisés dans la base de données et, simultanément, les informations spatiales y relatives sont mises à jour [voir Figure 8]. Figure 8 : GlobalCAD FM, module «Inventaire et déménagement des équipements mobiliers». Environnements-utilisateurs dans AutoCAD et ArcMap, fonctionnalité «copier-coller». AUTRES FONCTIONNALITES de PARTAGE et EVOLUTION du PROJET Interfaces avec Oracle Financial Indépendamment de l évolution et de l accroissement des modules-métiers, des fonctionnalités de partage supplémentaires sont aujourd hui réalisées et opérationnelles et sont interfacées avec les applications financières et/ou de régie basées sur Oracle Financial [voir Figure 9]. Interface avec SAP-R3 L interface bidirectionnelle avec le module Real Estate de SAP R/3 évoquée en 2002 a également été réalisée dans le cadre d un projet-pilote pour l Administration cantonale du Tessin [voir Figure 10]. EIT SA/PAE Page 9
Figure 9 : GlobalCAD FM, interfaces avec des modules basés sur Oracle Financial «Location des surfaces et espaces» et «Inventaire du mobilier» Figure 10 : GlobalCAD FM, interface bidirectionnelle avec le module RE de SAP R/3. Environnement ArcMap : Cartographie des «centres de coûts». Environnement SAP : Affichage des attributs d une «unité locative». EIT SA/PAE Page 10
Evolution du projet et du système d information GlobalCAD FM Depuis août 2005, en accord avec le planning du projet d implantation du Système d Information du Territoire de l Aéroport de Genève (SITAG), des travaux de développement d un module «câblage» destiné à la gestion des réseaux multimédia, de téléphonie et basse tension sont en cours. Ce nouveau module sera construit sur les mêmes concepts que ceux énoncés dans la présente communication. Pierre-Alain Eperon Genève, le 2 août 2005 EIT SA/PAE Page 11