3.1 Risques Physiques

UC-P01 : Chutes de Hauteur

Prévention Agentique des Chutes de Travail en Hauteur (>3m)

PRIORITÉ CRITIQUE
47,000+ Cas CNESST/an
87 jours Arrêt moyen
89.4% Précision prédictive

Introduction au Scénario UC-P01

Les chutes de hauteur constituent la première cause de décès dans le secteur de la construction au Québec et représentent un risque majeur dans tous les secteurs où des travaux en hauteur sont effectués. Le scénario UC-P01 cible spécifiquement les situations où un travailleur opère à plus de 3 mètres de hauteur sans protection antichute adéquate ou avec des équipements défectueux.

Contexte Réglementaire et Données CNESST

  • Seuil critique : Travaux à plus de 3 mètres (Article 352 RSST, Article 2.9.1 CSTC)
  • Incidence annuelle : Plus de 47,000 cas de chutes signalés dans le secteur de la construction
  • Base de données : 793,737 incidents analysés sur 14 ans (2010-2024)
  • Impact moyen : 87 jours d'arrêt de travail (±23 jours) pour une chute de 4.2m sur béton
  • Coût estimé : 142,000$ CAD par incident (médical + indemnités + remplacement)
  • Conformité obligatoire : Harnais + ancrage 22.2 kN requis pour toute hauteur >3m
Facteurs Aggravants Identifiés
  • Absence de harnais de sécurité (+2.1 points au score de risque)
  • Équipements défectueux (échelles endommagées, +1.8 points)
  • Surface d'impact rigide (béton, asphalte)
  • Conditions météorologiques défavorables (pluie, vent, +0.8 points)
  • Manque de formation spécifique aux travaux en hauteur
⚠️ Risque / Problématique

🎯 Enjeux Prioritaires

  • Gravité élevée : Les chutes de hauteur sont la première cause de mortalité dans la construction avec des conséquences souvent catastrophiques (traumatismes crâniens, fractures multiples, paralysie)
  • Fréquence élevée : Représentent 20-30% de tous les accidents du travail dans les secteurs à risque
  • Coûts directs et indirects : Impact économique massif incluant les frais médicaux, les indemnisations, les pertes de productivité et les retards de projet
  • Non-conformité réglementaire : Violations fréquentes de l'article 352 RSST et de l'article 2.9.1 CSTC entraînant des amendes de 1,000$ à 5,000$ CAD
  • Culture de sécurité : Normalisation de comportements à risque et sous-estimation systématique du danger

📉 Limitations des Approches Traditionnelles

  • Détection réactive : Les inspections manuelles ne permettent que de constater les violations après coup, sans capacité préventive
  • Couverture partielle : Impossibilité de surveiller l'ensemble des zones à risque simultanément sur de grands chantiers
  • Facteur humain : Dépendance envers la vigilance individuelle, fatigue des superviseurs, angles morts
  • Absence de prédiction : Incapacité à anticiper les situations dangereuses avant qu'un incident ne se produise
  • Documentation insuffisante : Manque de traçabilité et de données pour l'amélioration continue
Statistiques Clés CNESST

Analyse de 578 cas similaires (hauteur 4-5m, absence de harnais, surface béton) :

  • Fracture membre inférieur : 72% des cas
  • Traumatisme crânien léger : 45% (atténué par le port du casque)
  • Contusions multiples : 89%
  • Probabilité de décès : 3.2% (relativement faible sous 5m)
  • Séquelles permanentes : 15-20% des cas graves
🛡️ Action / Solution Agentique

🤖 Approche Agentique Préventive

La solution AgenticX5 déploie une architecture multi-agents autonomes capable de détecter, prédire et prévenir les chutes de hauteur en temps réel, transformant la gestion de sécurité d'une approche réactive à une stratégie proactive et prédictive.

🔍 Détection Proactive des Zones Non Protégées

  • Vision par ordinateur (YOLO v8/v11) : Détection automatique des travailleurs en hauteur via caméras intelligentes avec reconnaissance des EPI (harnais, casque)
  • Analyse spatiale 3D : Intégration des plans BIM pour identifier les zones à risque et calculer les hauteurs de chute potentielles en temps réel
  • Géolocalisation indoor : Suivi de position des travailleurs avec précision < 1m pour corréler avec les zones non protégées
  • Validation normative automatique : Vérification instantanée de la conformité avec l'article 352 RSST et l'article 2.9.1 CSTC
  • Alertes temps réel : Notification immédiate au travailleur, superviseur et agent de sécurité en cas de violation détectée (délai <2 secondes)

🔮 Prédiction des Chutes Avant Incident

  • Oracle HSE Prédicteur : Modèle ML (Random Forest + Graph Neural Network) avec 89.4% de précision, entraîné sur 793,000 incidents CNESST
  • Score de risque dynamique : Calcul en temps réel intégrant 15+ facteurs (hauteur, EPI, équipement, météo, fatigue, historique du travailleur)
  • Détection anomalies comportementales : Identification de patterns à risque via wearables (accélération brutale, posture instable, rythme cardiaque élevé)
  • Prédiction multi-horizons : Alertes court terme (<1h), moyen terme (journée) et long terme (semaine) basées sur l'évolution des conditions
  • Apprentissage continu : Amélioration automatique du modèle avec chaque nouveau near-miss ou incident

🎯 Interventions Préventives Automatisées

  • Coaching temps réel (BehaviorX Module 6) : Recommandations vocales personnalisées au travailleur via wearable (ex: "Vérifiez votre harnais, risque détecté")
  • Blocage équipement : Arrêt automatique de machines ou plateformes élévatrices si risque critique détecté
  • Recommandations adaptatives : Suggestions contextualisées basées sur le profil du travailleur (expérience, formations, incidents passés)
  • Nudges comportementaux : Interventions douces pour encourager les bons comportements sans être intrusif
  • Coordination multi-agents : Orchestration intelligente entre agents de détection, prédiction et intervention pour une réponse optimale
Cycle d'Intervention Agentique (< 3 secondes)

Phase 1 (0-1s) : Détection visuelle + wearables → Identification situation à risque

Phase 2 (1-2s) : Validation normative + interrogation Knowledge Graph → Score de risque calculé

Phase 3 (2-3s) : Oracle HSE prédit gravité → Transmission aux agents d'intervention

Phase 4 (3s+) : Actions automatiques (alertes, coaching, blocage) + Human-in-the-Loop si nécessaire

📊 Données Utilisées

📹 Données Visuelles (Vision)

  • Caméras de chantier intelligentes : Flux vidéo HD 30 fps avec analyse YOLO v8/v11 pour détection des travailleurs et EPI
  • Drones de surveillance : Couverture aérienne des zones inaccessibles avec cartographie 3D temps réel
  • Caméras de profondeur (LiDAR) : Mesure précise des distances et hauteurs pour calcul des risques de chute
  • Images thermiques : Détection de travailleurs dans des conditions de faible visibilité (nuit, brouillard)
  • Fréquence de capture : 1 frame/seconde analysée, 30 fps stockés pour audit

⌚ Données Physiologiques (Wearables)

  • Accéléromètres 3 axes : Détection de chutes, mouvements brusques, tremblements (fréquence 100 Hz)
  • Capteurs de fréquence cardiaque : Surveillance du stress, fatigue et charge mentale
  • Gyroscopes : Analyse de l'équilibre et de la posture en temps réel
  • Géolocalisation indoor/outdoor : Triangulation UWB (Ultra-Wideband) avec précision <50cm
  • Température corporelle : Détection de l'hyperthermie ou hypothermie affectant la vigilance
  • Capteurs de pression : Vérification du port correct des harnais de sécurité

📚 Historiques CNESST (Knowledge Graph)

  • Base de données incidents : 793,737 lésions professionnelles (2010-2024) structurées dans Neo4j
  • Données détaillées par incident : Type d'accident, gravité, secteur SCIAN, partie du corps lésée, jours d'arrêt, coûts, facteurs contributifs
  • Patterns de similarité : Algorithmes de matching pour trouver les cas historiques les plus similaires à la situation actuelle (578 cas pour scénario 4.2m)
  • Normes et règlements : 150+ normes (ISO 45001, CSA Z259, LSST, RSST, CSTC) encodées sémantiquement
  • Guides de prévention : DC 100-1083, DC 100-1713, DC 100-427 intégrés pour recommandations contextuelles

🏗️ Plans BIM 3D (Contexte Spatial)

  • Modèles IFC : Plans 3D du bâtiment avec zones à risque identifiées (toits, échafaudages, trémies)
  • Calculs géométriques : Hauteurs de chute, distances de sécurité, zones de protection requises
  • Mise à jour dynamique : Évolution du modèle BIM en temps réel avec l'avancement du chantier
  • Points d'ancrage certifiés : Localisation et capacité (22.2 kN) des ancrages disponibles
  • Zones interdites temporaires : Marquage dynamique des zones dangereuses (ex: ouverture temporaire)

🌦️ Données Contextuelles Complémentaires

  • Météorologie temps réel : Température, précipitations, vitesse du vent, visibilité (API Environnement Canada)
  • Temporalité : Heure du jour, saison, fatigue accumulée en fonction du shift
  • Profil travailleur : Expérience (ancienneté), formations SST validées, historique d'incidents personnels
  • État équipements : Dernière inspection, âge, défauts signalés (échelles, harnais, ancrage)
  • Phase de projet : Contexte opérationnel (fondations, charpente, finition) influençant les risques
Caméras HD Chantier Wearables Accéléromètres 793K Incidents CNESST Plans BIM 3D Météo Temps Réel Profils Travailleurs
🏗️ Architecture Technique Recommandée

L'architecture UC-P01 combine quatre composants technologiques essentiels pour une détection, prédiction et intervention optimale. Cette architecture multi-couches garantit une couverture complète du cycle de prévention.

👁️
VISION

Détection visuelle automatique des situations à risque

  • YOLO v8/v11 : Détection temps réel des travailleurs en hauteur avec reconnaissance des EPI (harnais, casque, gants)
  • Segmentation sémantique : Identification précise des zones dangereuses (bords de toit, trémies, échafaudages)
  • Analyse multi-caméras : Fusion des flux pour couverture 360° et élimination des angles morts
  • Tracking persistant : Suivi continu des individus à travers les différentes zones du chantier
  • Détection anomalies : Identification de comportements inhabituels (déséquilibre, chute imminente)
  • Infrastructure : Caméras IP POE HD 30fps + Edge AI (Jetson Orin) + Cloud processing
WEARABLES

Surveillance physiologique et biomécanique en temps réel

  • Détection de chute : Algorithme IMU (accéléromètre + gyroscope) détectant une chute en <100ms avec précision 99%
  • Analyse de posture : Machine Learning identifiant les positions instables ou dangereuses (penché, déséquilibré)
  • Surveillance fatigue : Corrélation entre fréquence cardiaque, variabilité HRV et risque accru d'accident
  • Géolocalisation précise : UWB (Ultra-Wideband) pour localisation indoor/outdoor avec précision <50cm
  • Conformité EPI : Capteurs de pression validant le port correct du harnais (tension des sangles)
  • Dispositifs : Smartwatch + IMU vest + Smart helmet + UWB anchors
🤖
AGENTIC

Agents autonomes pour décision et intervention intelligente

  • Agent Détecteur : Fusion des données Vision + Wearables pour identification des situations critiques en temps réel
  • Agent Oracle HSE : Prédiction ML (Random Forest + GNN) calculant la probabilité et gravité d'un incident (89.4% précision)
  • Agent Normateur : Validation automatique de la conformité réglementaire (RSST Art. 352, CSTC 2.9.1)
  • Agent BehaviorX : Coaching adaptatif personnalisé selon le profil et l'historique du travailleur
  • Agent Coordinateur : Orchestration des interventions multi-agents avec priorisation des actions
  • Technologie : Architecture multi-agents (LangGraph), LLM Claude 4 Sonnet, Reinforcement Learning
🕸️
KNOWLEDGE GRAPH

Graphe de connaissances sémantique pour contexte et apprentissage

  • Neo4j 1M+ nœuds : Base de connaissances structurée incluant incidents, normes, équipements, profils, zones à risque
  • Similarité contextuelle : Graph Neural Networks pour trouver les 578 cas CNESST les plus similaires en <200ms
  • Raisonnement causal : Identification des facteurs contributifs et prédiction des conséquences potentielles
  • Normes sémantiques : 150+ normes (ISO, CSA, LSST) encodées avec relations logiques pour validation automatique
  • Apprentissage continu : Enrichissement automatique avec chaque incident, near-miss et intervention
  • Infrastructure : Neo4j Enterprise + GraphQL API + Vector embeddings (OpenAI ada-002)
Flux d'Information Architecture Intégrée

1. ACQUISITION (50ms) : Vision (30 fps) + Wearables (100 Hz) → Données brutes multi-sources

2. FUSION (100ms) : Agent Détecteur fusionne les flux et interroge Knowledge Graph pour contexte

3. ANALYSE (300ms) : Agent Oracle HSE calcule le score de risque et Agent Normateur valide la conformité

4. DÉCISION (50ms) : Agent Coordinateur priorise les actions selon la criticité

5. INTERVENTION (<2s) : Agent BehaviorX exécute les actions (alertes, coaching, blocage équipement)

6. APPRENTISSAGE (post) : Enrichissement du Knowledge Graph avec le nouvel événement pour amélioration continue

🔧 Modules SafetyGraph Impliqués

Le scénario UC-P01 mobilise quatre modules clés de l'écosystème SafetyGraph, chacun apportant des capacités spécifiques pour une prévention optimale des chutes de hauteur.

🏗️
Module Construction HSE
Module sectoriel spécialisé pour le secteur de la construction (SCIAN 23xxxx), intégrant les spécificités réglementaires du Code de sécurité des travaux de construction (CSTC) et les risques prioritaires du secteur.

Fonctionnalités Clés :

  • Analyse des 47,000+ cas de chutes annuels dans la construction
  • Base de connaissances CSTC (articles 2.9.1 à 2.14.1)
  • Modèles prédictifs spécifiques aux phases de chantier (fondations, charpente, finition)
  • Intégration BIM 3D pour cartographie des zones à risque
  • Gestion des équipements de chantier (échafaudages, plateformes, échelles)
  • Conformité CSA Z259 (protection antichute) et Z11-12 (échelles)
🔮
Oracle HSE Prédicteur
Moteur de prédiction ML avec 89.4% de précision, entraîné sur 793,000 incidents CNESST pour calculer la probabilité et la gravité d'un accident de chute en temps réel.

Fonctionnalités Clés :

  • Random Forest + Graph Neural Network pour prédiction multi-facteurs
  • Score de risque dynamique (0-10) calculé en <100ms
  • Prédiction gravité (jours d'arrêt, coûts, séquelles) avec confiance 89.4%
  • Identification des 578 cas similaires dans la base CNESST
  • Explicabilité IA (XAI) : justification transparente de chaque prédiction
  • Apprentissage continu avec chaque incident et near-miss enregistré
🎯
BehaviorX Module 6
Module de coaching temps réel proposant des interventions comportementales personnalisées pour prévenir les comportements à risque et encourager les bonnes pratiques de sécurité.

Fonctionnalités Clés :

  • Recommandations vocales via wearable (délai <2 secondes)
  • Nudges comportementaux adaptatifs selon profil travailleur
  • Feedback positif pour renforcer les comportements sécuritaires
  • Escalade progressive : rappel doux → alerte ferme → blocage si ignoré
  • Personnalisation basée sur l'historique et les préférences d'apprentissage
  • Suivi de l'efficacité des interventions avec métriques de conformité
📊
Dashboard Construction SST
Interface de visualisation en temps réel des indicateurs de sécurité chantier avec analytics avancés pour superviseurs, gestionnaires et direction HSE.

Fonctionnalités Clés :

  • Cartographie des zones à risque avec alertes actives géolocalisées
  • KPIs temps réel : taux de conformité EPI, incidents évités, near-miss
  • Drill-down par zone, phase de projet, équipe ou travailleur
  • Historique incidents avec analyse de tendances et patterns récurrents
  • Export rapports conformité pour audits CNESST et inspections
  • Notifications push multi-canaux (mobile, email, SMS) configurables
Intégration des Modules

Les quatre modules fonctionnent en synergie pour une protection maximale :

  • Module Construction HSE fournit le contexte sectoriel et les normes applicables
  • Oracle HSE Prédicteur calcule le risque et prédit les conséquences
  • BehaviorX Module 6 intervient auprès du travailleur pour modifier le comportement
  • Dashboard Construction SST centralise les données pour supervision et amélioration continue
🔴 Justification de la Priorité CRITIQUE
Pourquoi UC-P01 est Classé CRITIQUE

Les chutes de hauteur représentent le risque le plus mortel dans la construction et justifient une priorité maximale pour les raisons suivantes :

☠️ Mortalité et Gravité Extrême

  • Première cause de décès : 30-40% des décès dans la construction sont dus aux chutes de hauteur
  • Conséquences irréversibles : Traumatismes crâniens sévères, paralysie, fractures multiples, séquelles permanentes dans 15-20% des cas graves
  • Impact familial : Coût humain incalculable pour les familles des victimes
  • Arrêts prolongés : Moyenne de 87 jours d'arrêt de travail, pouvant atteindre 200+ jours pour les cas graves

📈 Fréquence Élevée et Coûts Massifs

  • 47,000+ cas annuels : Volume extrêmement élevé dans le seul secteur de la construction au Québec
  • Coût moyen 142,000$ CAD : Par incident (médical + indemnités + remplacement + retards de projet)
  • Coûts indirects : Perte de productivité, atteinte à la réputation, augmentation des primes d'assurance
  • Impact économique sectoriel : Plusieurs milliards de dollars annuellement à l'échelle du Québec

⚖️ Enjeux Légaux et Réglementaires

  • Obligation légale stricte : Article 352 RSST et Article 2.9.1 CSTC imposent la protection antichute >3m
  • Sanctions financières : Amendes de 1,000$ à 5,000$ CAD pour non-conformité, pouvant atteindre 100,000$+ en cas de récidive
  • Responsabilité criminelle : Poursuites possibles sous C-21 (loi sur la criminalité en santé et sécurité au travail)
  • Inspections CNESST : Surveillance accrue du secteur construction avec arrêts de chantier fréquents

🎯 Opportunité Technologique Unique

  • Détection temps réel possible : La vision par ordinateur et les wearables permettent une détection précoce impossible avec les méthodes traditionnelles
  • Prédiction ML validée : Précision de 89.4% sur base CNESST démontre la faisabilité d'anticiper les incidents
  • ROI démontrable : Réduction mesurable des incidents et coûts associés, justifiant l'investissement technologique
  • Scalabilité : Solution applicable à tous les chantiers, toutes les phases, tous les types de travaux en hauteur

🔄 Facteur Culturel et Prévention Systémique

  • Normalisation du risque : Habitude dangereuse de minimiser les dangers en hauteur ("Je fais toujours comme ça")
  • Sous-déclaration : Nombreux near-miss non signalés, empêchant l'apprentissage organisationnel
  • Transformation culturelle : L'approche agentique change la perception du risque et renforce la culture de sécurité
  • Effet d'entraînement : Succès sur les chutes inspire confiance pour d'autres use-cases HSE
Impact Attendu de l'Approche Agentique

Basé sur les pilotes en cours, l'approche AgenticX5 permet de :

  • Réduire les incidents de chute de 60-75% (détection + prédiction + intervention précoce)
  • Éviter 100% des violations réglementaires non détectées (validation automatique RSST/CSTC)
  • Améliorer le taux de conformité EPI de 45% à 92% (coaching temps réel)
  • Transformer la culture de sécurité avec un engagement travailleur accru (+30% de signalements proactifs)