Earth-moving machinery and mobile road construction machinery -- Worksite data exchange

ISO 15143-1:2010 specifies system architecture for the exchange of data related to the use of earth‑moving machinery, as defined in ISO 6165, and mobile road construction machinery, as defined in ISO 22242 when used for work similar to earth-moving, in worksite data‑controlled construction operations. It also gives definitions of terms related to worksite data exchange. It covers only the application layer of the OSI reference model according to ISO/IEC 7498-1, and does not cover the presentation, session, transport, network, data link or physical layers of the model. Specific agreement (selection of applicable specifications, standards, etc.) relating to those layers will therefore be needed if data exchange is to be facilitated.

Engins de terrassement et machines mobiles de construction de routes -- Échange de données sur le chantier

L'ISO 15143-1:2010 spécifie l'architecture du systčme pour l'échange des données relatives ŕ l'utilisation des engins de terrassement tels que définis dans l'ISO 6165, et des machines mobiles de construction de routes telles que définies dans l'ISO 22242, lorsqu'ils sont utilisés pour un travail semblable au terrassement, lors d'opérations de construction de chantier. Elle est également aplicable ŕ l'échange de données sur le chantier, pour le besoin des services associés ŕ l'utilisation de la machine, et donne les définitions des termes relatifs ŕ l'échange de données sur le chantier. Elle couvre la couche d'application dans le modčle de référence de l'OSI selon l'ISO/CEI 7498-1 et exclut les couches de présentation, de session, de transport, de réseau, de liaison de données et la couche physique. L'accord spécifique (choix de caractéristiques applicables, normes etc.) concernant ces couches est nécessaire pour faciliter l'échange de données.

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Published
Publication Date
21-Jul-2010
Current Stage
9020 - International Standard under periodical review
Start Date
15-Jul-2021
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15143-1
First edition
2010-08-01
Earth-moving machinery and mobile road
construction machinery — Worksite data
exchange
Part 1:
System architecture
Engins de terrassement et machines mobiles de construction de
routes — Échange de données sur le chantier
Partie 1: Architecture du système
Reference number
ISO 15143-1:2010(E)
ISO 2010
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ISO 15143-1:2010(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2010 – All rights reserved
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ISO 15143-1:2010(E)
Contents Page

Foreword ............................................................................................................................................................iv

Introduction.........................................................................................................................................................v

1 Scope......................................................................................................................................................1

2 Normative references............................................................................................................................2

3 Terms and definitions ...........................................................................................................................3

3.1 General terms relating to information processing.............................................................................3

3.2 Terms specific to worksite data exchange .........................................................................................8

3.3 Terms relating to specification and standardization of data elements .........................................13

3.4 Terms relating to generalized schema for worksite data exchange ..............................................19

4 Target services ....................................................................................................................................21

5 Method of data exchange in worksite using this part of ISO 15143...............................................22

5.1 Principle................................................................................................................................................22

5.2 Data exchange procedure...................................................................................................................22

5.3 Application ...........................................................................................................................................23

6 Generalized schema for worksite data exchange ............................................................................23

6.1 Concept of generalized schema for worksite data exchange.........................................................23

6.2 Function of generalized schema for worksite data exchange........................................................23

6.3 Description of generalized schema for worksite data exchange ...................................................24

Annex A (normative) Extensions to the ISO 15143 application schema and data dictionary ..................26

Annex B (informative) Creation of a worksite data dictionary using ISO 15143 ........................................28

Annex C (informative) Relevant diagrams of generalized schema for worksite data exchange ..............34

Annex D (informative) ISO 15143 application example — Machine construction......................................36

Annex E (informative) Process modelling (conceptual) ...............................................................................50

Annex F (informative) Process modelling (typical examples)......................................................................53

Bibliography......................................................................................................................................................57

© ISO 2010 – All rights reserved iii
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ISO 15143-1:2010(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 15143-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 127, Earth-moving machinery, Subcommittee

SC 3, Machine characteristics, electrical and electronic systems, operation and maintenance.

ISO 15143 consists of the following parts, under the general title Earth-moving machinery and mobile road

construction machinery — Worksite data exchange:
⎯ Part 1: System architecture
⎯ Part 2: Data dictionary
iv © ISO 2010 – All rights reserved
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ISO 15143-1:2010(E)
Introduction

Rapidly advancing information technology and measuring technology are being used to develop worksite

information systems to support control of the finished form of work performed by machinery used in the

construction industry. The introduction of such systems into construction projects, including earth-work and

road construction work, has begun.

To use these worksite information systems, it must be possible for data to be easily and reliably exchanged

between the machinery, measuring equipment and site information systems. When a construction project

supported by a worksite information system begins, the system is introduced with specifications suited to the

machine and the measuring equipment used at the project, and after this system has been used during the

limited duration of the project, it is moved to another project. Therefore, an essential condition for the use of

such a worksite information system is that it be possible for the system to exchange electronic data with the

construction machine and measuring equipment.

In addition, the many concerned parties, which include not only site managers and machine operators, but

also companies contracted to execute the work, machine owners, and project owners, must all have the

measurement data, completed work data, machine control data, and so on, used and created during a project.

Different information systems are also expected to be able to exchange electronic data.

Achieving data exchange using such electronic data is hampered by the fact that the names and definitions of

data and data formats normally differ between worksite information systems, construction machines, and

measuring equipment in use: a problem that severely obstructs the development and use of worksite

information systems.

ISO 15143 is intended to resolve the above problems and guarantee the interoperability of data.

NOTE It includes the definition of data describing the real-time status of a machine in operation. These data are not

intended for real time control of the machine (but such use is not prohibited).

The benefits of its use include greater freedom for product developers and users. Manufacturers of

construction machinery, measuring equipment and information systems will benefit from the ability to expand

the range of their customers and reduce their product development risk by designing products in compliance

with ISO 15143, and to lower their costs by shortening product development periods and establishing more

efficient development and maintenance systems. Without this standard it is difficult to connect equipment

made by different makers for use in such information systems and system development is an extremely risky

undertaking, thus making it difficult for manufacturers to begin to sell their products to users of systems made

by other manufacturers. Another cause of high costs is the need to continuously employ many technicians to

develop and maintain products after delivery, including the introduction of new versions.

However, application of ISO 15143 can be counted on to expand the range of customers of all makers by

allowing them to develop and sell products that can be linked with systems from other companies. And the

development of products that comply with ISO 15143 will achieve great cost savings by allowing each maker

to sell products to many users, at the same time as it increases the efficiency of maintenance work.

It will benefit contractors by expanding the range of products that they can select and use from a single

supplier to many suppliers, lowering costs and improving product quality. Systems development in the past

was characterized by a general absence of competitiveness, because each user could introduce only products

that satisfied the specifications of its existing system and had to continue to rely on its developer for

maintenance. The application of ISO 15143 will enhance competition between makers, lowering costs and

raising the level of the systems developed.

Expanding the use of information systems on worksites will permit the use of new more advanced products

equipped with information technology. For manufacturers of construction machinery and measuring equipment,

this will expand the market by developing new business opportunities. One example is stakeless earthwork,

© ISO 2010 – All rights reserved v
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ISO 15143-1:2010(E)

the replacement of finishing stakes that indicate the targets of construction machines with support systems

that use electronic data to indicate target positions to operators. Another is the development of construction

machinery with automated blade control.

Owners of construction projects, including the national government, regional administrations and private

sector users will enjoy the benefits of lower construction costs and higher quality. These benefits will result

from greater competition, improved geometrical tolerances, increased data transfer and the precise control of

finished products.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15143-1:2010(E)
Earth-moving machinery and mobile road construction
machinery — Worksite data exchange
Part 1:
System architecture
1 Scope

This part of ISO 15143 specifies system architecture for the exchange of data related to the use of

earth-moving machinery, as defined in ISO 6165, and mobile road construction machinery, as defined in

ISO 22242 when used for work similar to earth-moving, in worksite data-controlled construction operations. It

also applies to worksite data exchange for the purpose of services related to machine use (see Clause 4) and

gives definitions of terms related to worksite data exchange.

It covers only the application layer of the OSI reference model according to ISO/IEC 7498-1, and does not

cover the presentation, session, transport, network, data link or physical layers of the model. Specific

agreement (selection of applicable specifications, standards, etc.) relating to those layers will therefore be

needed if data exchange is to be facilitated.

This part of ISO 15143 is applicable to the following construction worksite data exchanges:

a) information exchanged between contractor and site information system (execution phase):

1) information from contractor to site information system, such as basic project data, design data,

operational conditions;

2) information from site information system to contractor, such as achieved work data, machine working

record;

b) information exchanged between site information system and construction machine:

1) information from site information system to construction machine, such as mission data including

target data;

2) information from construction machine to site information system, such as machine working records

(productivity) and machine running records (health).

c) information exchanged between site information system and measuring equipment:

1) information from site information system to measuring equipment such as trigger data;

2) information from measuring equipment to site information system such as measurement records

including measurement data.

It is not applicable to information exchanged between project owner and contractor:

⎯ information from project owner to contractor such as project information, drawing designed topographic

data and survey data;

⎯ information from contractor to project owner such as record drawing and record of quality control.

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ISO 15143-1:2010(E)
However, the possibility of its application to this area is not excluded.
See Figure 1.
Project information
Contractor 2
drawing
Design
Contractor 1
Owner
Project specification
Design
Project specification
Record drawing
Record of quality control
(a ) Achieved work data (a ) Basic project data
2 1
Machinery working record Design data
Site Information System
(c ) Measurement
(c ) (b ) (b ) Mission data
1 2 1
record
Measuring Construction
equipment machine

The term construction machine is used here as a concept. The actual machine may contain measuring equipment and/or

a data operation system. Construction machines are intended to be in the state in which they are delivered by the

manufacturer.

ISO 15143 applies to open system data exchange and may be applicable to closed systems.

See Clause 4 for ISO 15143-applicable services.
Figure 1 — Information exchange relating to worksite data exchange
2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.

ISO 6165, Earth-moving machinery — Basic types — Identification and terms and definitions

ISO/IEC 7498-1, Information technology — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model: The

Basic Model
ISO/IEC 11179 (all parts), Information technology — Metadata registries (MDR)

ISO/IEC 19501-1, Information technology — Open Distributed Processing — Unified Modeling Language

(UML) Version 1.4.2

ISO 22242, Road construction and road maintenance machinery and equipment — Basic types —

Identification and description
2 © ISO 2010 – All rights reserved
Scope of standardization
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 15143-1:2010(E)
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 6165 and ISO 22242, and the

following apply.
3.1 General terms relating to information processing
3.1.1
block transfer
process of transferring one or more blocks of data in one operation

NOTE A block transfer can be done with or without erasing data from the original location.

[ISO/IEC 2382-6]
3.1.2
collating sequence
specified arrangement resulting from collating
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.3
configuration

manner in which the hardware and software of an information processing system are organized and

interconnected
[ISO/IEC 2382-1]
3.1.4
data acquisition
process of collecting and entering data
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.5
data collection
process of bringing data together from one or more points for use in a computer

EXAMPLE Collection of transactions generated at branch offices by a data network for use at a computer centre.

3.1.6
data communication

transfer of data among functional units according to sets of rules governing data transmission and the

coordination of the exchange
[ISO/IEC 2382-9]
3.1.7
data entry
process of putting data onto a machine-readable medium
EXAMPLE Entering data to a payroll file on a flexible disk from a terminal.
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.8
data processing
systematic performance of operations upon data
[ISO/IEC 2382-1]
© ISO 2010 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 15143-1:2010(E)
3.1.9
data processing system

one or more computers, peripheral equipment, and software that perform data processing

[ISO/IEC 2382-1]
3.1.10
functional unit

entity of hardware or software, or both, capable of accomplishing a specified purpose

[ISO/IEC 2382-1]
3.1.11
index

list of the contents of a file or of a document together with keys or references for locating the contents

[ISO/IEC 2382-6]
3.1.12
information processing

systematic performance of operations upon information that includes data processing and may include

operations such as data communication and office automation
[ISO/IEC 2382-1]
3.1.13
information processing system

one or more data processing systems and devices, such as office and communication equipment, that

perform information processing
[ISO/IEC 2382-1]
3.1.14
information system

information processing system, together with associated organizational resources such as human, technical,

and financial resources, that provides and distributes information
[ISO/IEC 2382-1]
3.1.15
input, adj.

pertaining to a device, process, or channel involved in an input process, or to the associated data or states

NOTE The term “input” may be used in place of “input data”, “input signal” or “input process” when such a usage is

clear in a given context.
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.16
input data
data being received or to be received by any component part of a computer
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.17
input process

process that consists of the reception of data by any component part of a computer

[ISO/IEC 2382-6]
4 © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 15143-1:2010(E)
3.1.18
input-output, adj.
I/O

pertaining to a device, process, or channel involved in an input process and in an output process, concurrently

or not, or to their associated data or states

NOTE The term “input-output” may be used in place of “input-output data”, “input-output signals” or “input-output

process” when such a usage is clear in a given context.
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.19
interface

shared boundary between two functional units, defined by various characteristics pertaining to the functions,

physical interconnections, signal exchanges, and other characteristics of the units, as appropriate

[ISO/IEC 2382-9]
3.1.20
interoperability

capability to communicate, execute programs, or transfer data among various functional units in a manner that

requires the user to have little or no knowledge of the unique characteristics of those units

[ISO/IEC 2382-1]
3.1.21
mask

pattern of characters that is used to control the retention or elimination of portions of another pattern of

characters
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.22
output, adj.

pertaining to a device, process, or channel involved in an output process, or to the associated data or states

NOTE The term “output” may be used in place of “output data”, “output signal”, “output process” when such a usage

is clear in a given context.
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.23
output data
data being produced or to be produced by any component part of a computer
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.24
output process

process that consists of the production of data from any component part of a computer

[ISO/IEC 2382-6]
3.1.25
packing
operation performed when data are packed
[ISO/IEC 2382-6]
© ISO 2010 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 15143-1:2010(E)
3.1.26
process

predetermined course of events defined by its purpose or by its effect, achieved under given conditions

[ISO/IEC 2382-1]
3.1.27
protocol

set of rules that determines the behaviour of functional units in achieving communication

[ISO/IEC 2382-9]
3.1.28
clear, vb.

to cause one or more storage locations to be set in a prescribed state, usually that corresponding to zero or

that corresponding to the space character
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.29
collate, vb.

to arrange two or more sets of data into a single one according to a predetermined order

[ISO/IEC 2382-6]
3.1.30
convert, vb.

to change the representation of data from one form to another, without changing the information conveyed

[ISO/IEC 2382-6]

EXAMPLE Code conversion, radix conversion, analogue-to-digital conversion, media conversion.

3.1.31
copy, vb.

to read data from a source data medium, leaving the source data unchanged, and to write the same data on a

destination data medium that may differ from that of the source
EXAMPLE Copying a file from a magnetic tape onto a magnetic disk.
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.32
decode, vb.
to convert data by reversing the effect of some previous encoding
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.33
duplicate, vb.

to copy from a source data medium to a destination data medium that has the same physical form

EXAMPLE Copying a file from a magnetic tape to another magnetic tape.
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.34
encode, vb.
code, vb.

to convert data by the use of a code in such a manner that re-conversion to the original form is possible

[ISO/IEC 2382-6]
6 © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 15143-1:2010(E)
3.1.35
edit, vb.
to prepare data for a later operation

NOTE Editing can include rearrangement, the addition or modification of data, the deletion of unwanted data, format

control, code conversion and the application of standard processes such as zero suppression.

[ISO/IEC 2382-6]
3.1.36
extract, vb.
to select and remove from a group of items those which meet specific criteria
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.37
load, vb.
to transfer data into storage device or working registers
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.38
merge, vb.

to combine the items of two or more sets of data that are in the same given order into one set in that order

[ISO/IEC 2382-6]
3.1.39
move, vb.
transfer
to send data from one storage location to another
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.40
pack, vb.

to convert data to a compact form in a storage medium by taking advantage of known characteristics of the

data and of the storage medium, in such a way that the original form of the data can be recovered

EXAMPLE Making use of bit or byte locations that would otherwise remain unused.
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.41
read, vb.
to obtain data from a storage device, from a data medium, or from another source
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.42
sort, vb.

to segregate items into groups according to specified criteria without necessarily ordering the items within

each group
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.43
transcribe, vb.

to copy data from one data medium to another, converting them as necessary for acceptance by the receiving

medium
[ISO/IEC 2382-6]
© ISO 2010 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 15143-1:2010(E)
3.1.44
transform, vb.

to change the form of data according to specified rules, without fundamentally changing the meaning of the

data
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.45
translate, vb.

to change a portion of a program expressed in one programming language into another programming

language or into some other representation suitable for execution
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.46
transliterate, vb.
to convert data character by character
[ISO/IEC 2382-6]
3.1.47
write, vb.

to make a permanent or transient recording of data in a storage device or on a data medium

NOTE The phases “to read to” and “to read from” are often distinguished from the phrases “to write to” and “to write

from” only by the viewpoint of the description. For example, the transfer of a block of data from internal storage to external

storage may be called “writing to the external storage” or “reading from the internal storage”, or both.

[ISO/IEC 2382-6]
3.2 Terms specific to worksite data exchange
3.2.1
agreement

mutual acknowledgement of terms and conditions under which a working relationship is conducted

[ISO/IEC 12207]
3.2.2
clerk of works

person appointed to verify on behalf of a client that construction work is executed in accordance with drawings,

specification of works and other contract documents
[ISO 6707-2]
3.2.3
client
customer
owner

person or organization that provides the plan of work, commissions the work and pays for it

[ISO 6707-2]

NOTE The term can be further qualified by the type of work undertaken, e.g. “building contractor client”, “roofing

contractor customer”.
3.2.4
closed system
isolated system having no interaction with an environment
8 © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 15143-1:2010(E)
3.2.5
completion

state of readiness for occupation of the whole works although some minor work may be outstanding

NOTE In certain contracts, the term “practical completion” is used.
[ISO 6707-2]
3.2.6
conditions of contract 1

terms that collectively describe the rights and obligations of contracting parties and the agreed procedures for

the administration of their contract
[ISO 6707-2]
3.2.7
conditions of contract 2
document containing conditions of contract (3.2.6)
[ISO 6707-2]
3.2.8
construction plan
construction plan concretely showing the basic policy for the construction work

NOTE Construction methods, construction sequences, ways of procurement, etc. are written to it.

3.2.9
contract
legally enforceable agreement to supply goods, execute work or provide services
[ISO 6707-2]
3.2.10
contract document
document forming part of a contract
[ISO 6707-2]
3.2.11
contractor

person or organization that undertakes construction work in accordance with a contract

[ISO 6707-2]
3.2.12
data set

prioritized data element sets structured in accordance with the utilization purpose

3.2.13
drawing
information presented in a graphical manner that may include annotations
NOTE The French term “dessin” is also used.
[ISO 6707-2]
3.2.14
engineer

person who designs and/or superintends the execution of civil engineering works, building structures and

services, and their maintenance
[ISO 6707-2]
© ISO 2010 – All rights reserved 9
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 15143-1:2010(E)
3.2.15
file format
data storage method used for loading data into file systems

NOTE Normally, this refers to a storage method capable of being used in special application software. This includes

formats such as DXF and TEXT.
3.2.16
foreman
person employed by a contractor to be in charge of site labour
[ISO 6707-2]
3.2.17
general contractor

contractor responsible for the preparation, coordination and completion of the whole of the work on a project

[ISO 6707-2]
3.2.18
general information

information of an overall nature, prepared for a wider audience than that involved in a particular project

[ISO 6707-2]
3.2.19
joint venture

grouping of two or more contractors acting as one legal entity, where each is liable for the actions of the other

[ISO 6707-2]
3.2.20
labour
workers
all persons involved in physical construction work
[ISO 6707-2]
3.2.21
machine manufacturer
person or enterprise that makes or sells a machine
3.2.22
main contractor
contractor who sub-contracts part of his contract
[ISO 6707-2]
3.2.23
management contractor

organization, engaged on a fee basis, responsible to a client for the coordination of all parties involved in the

whole of the work on a construction project
[ISO 6707-2]
3.2.24
management information
information utilized by management or produced to serve a management function
[ISO 6707-2]
10 © ISO 2010 – All rights reserved
-----------------
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15143-1
Première édition
2010-08-01
Engins de terrassement et machines
mobiles de construction de routes —
Échange de données sur le chantier —
Partie 1:
Architecture du système
Earth-moving machinery and mobile road construction machinery —
Worksite data exchange —
Part 1: System architecture
Numéro de référence
ISO 15143-1:2010(F)
ISO 2010
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 15143-1:2010(F)
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Publié en Suisse
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ISO 15143-1:2010(F)
Sommaire Page

Avant-propos .....................................................................................................................................................iv

Introduction.........................................................................................................................................................v

1 Domaine d'application ..........................................................................................................................1

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

3 Termes et définitions ............................................................................................................................3

3.1 Termes généraux concernant le traitement de l'information............................................................3

3.2 Termes spécifiques à l'échange de données sur le chantier............................................................9

3.3 Termes relatifs à la spécification et termes de normalisation des éléments de données...........14

3.4 Termes relatifs au plan général pour l'échange de données sur le chantier................................20

4 Services cibles.....................................................................................................................................22

5 Méthode d'échange de données sur le chantier en utilisant la présente partie de

l'ISO 15143............................................................................................................................................23

5.1 Généralités ...........................................................................................................................................23

5.2 Procédure d'échange de données.....................................................................................................23

5.3 Application ...........................................................................................................................................24

6 Plan général pour l'échange de données sur le chantier................................................................25

6.1 Concept du plan général pour l'échange de données sur le chantier...........................................25

6.2 Fonction du plan général pour l'échange de données sur le chantier ..........................................25

6.3 Description du plan général pour l'échange de données sur le chantier......................................25

Annexe A (normative) Élargissements au plan d'application et au dictionnaire de données de

l'ISO 15143............................................................................................................................................29

Annexe B (informative) Méthode de création d'un dictionnaire de données

sur le chantier en utilisant l'ISO 15143..............................................................................................31

Annexe C (informative) Diagrammes applicables de plan général

pour l'échange de données sur le chantier ......................................................................................37

Annexe D (informative) Exemple d'application de l'ISO 15143 — Construction de la machine ...............39

Annexe E (informative) Modélisation (conceptuelle) du procédé................................................................53

Annexe F (informative) Modélisation de procédé (exemple typique) ..........................................................56

Bibliographie.....................................................................................................................................................60

© ISO 2010 – Tous droits réservés iii
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ISO 15143-1:2010(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 15143-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 127, Engins de terrassement, sous-comité

SC 3, Caractéristiques des engins, systèmes électriques et électroniques, mise en service et entretien.

L'ISO 15143 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Engins de terrassement et

machines mobiles de construction de routes — Échange de données sur le chantier:
⎯ Partie 1: Architecture du système
⎯ Partie 2: Dictionnaire de données
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ISO 15143-1:2010(F)
Introduction

Les technologies de l'information et les technologies de mesure se développant rapidement sont employées

pour mettre au point des systèmes d'information de chantier pour aider au contrôle de la forme finie du travail

exécuté par des machines de construction. De tels systèmes sont introduits dans des projets de construction

comprenant des travaux de terrassement et de construction de routes.

Pour employer ces systèmes d'information de chantier, les données doivent s'échanger facilement et

sûrement entre les machines de construction, les appareils de mesure et le système d'information du chantier.

Quand un projet de construction assisté par un système d'information de chantier commence, le système est

présenté avec des caractéristiques spécifiques à la machine de construction et aux appareils de mesure

utilisés dans le projet. Ce système, employé pendant la durée limitée du projet, est ensuite affecté à un autre

projet. Par conséquent, une condition essentielle pour l'utilisation d'un tel système d'information de chantier

est que le système puisse changer les données électroniques employées pour la machine de construction et

les appareils de mesure.

Les nombreuses parties intéressées qui incluent non seulement des gestionnaires d'emplacement et des

opérateurs, mais également des sociétés contractées pour exécuter le travail, les propriétaires de machine et

les maîtres d'œuvre de projet, doivent avoir les données de mesure, toutes les données de travail, les

paramètres de contrôle de machine, et ceux qui sont utilisés et créés pendant un projet. On s'attend

également à ce que différents systèmes d'information puissent échanger des données électroniques.

La réalisation de l'échange de données employant de telles données électroniques est entravée par le fait que

les noms et les définitions des données et des formats de données diffèrent normalement entre les systèmes

d'information de chantier, les machines de construction et les appareils de mesure en service: un problème

qui obstrue sévèrement le développement et l'utilisation des systèmes d'information de chantier.

L'ISO 15143 est censée résoudre les problèmes ci-dessus et garantir l'interopérabilité des données.

NOTE Elle inclut la définition des données décrivant le statut en temps réel d'une machine en fonctionnement. Ces

données ne sont pas prévues pour le contrôle en temps réel de la machine (mais une telle utilisation n'est pas interdite).

Les bénéfices de son utilisation incluent une plus grande liberté pour les développeurs et les utilisateurs de

produit. Les fabricants de machines de construction, d'appareillages de mesure et de systèmes d'information

augmentent la gamme de leurs clients et réduisent les risques de développement de produit en concevant

des produits en conformité avec l'ISO 15143. Les coûts sont diminués grâce à des temps de développement

de produit plus courts et des systèmes de développement et d'entretien plus efficaces. Sans la présente

Norme internationale, il est difficile de relier des équipements faits par différents fabricants pour être utilisés

dans de tels systèmes d'information et le développement de systèmes est extrêmement risqué. Il est donc

difficile pour les fabricants de vendre leurs produits aux utilisateurs des systèmes faits par d'autres fabricants.

Une autre cause de coûts élevés est la nécessité d'employer sans interruption beaucoup de techniciens pour

développer et maintenir des produits après la livraison, y compris l'introduction de nouvelles versions.

Cependant, l'établissement de l'ISO 15143 peut permettre d'augmenter le nombre de clients de tous les

fabricants en leur permettant de développer et de vendre les produits qui peuvent être reliés aux systèmes

d'autres sociétés. Le développement de produits conformes à l'ISO 15143 favorisera la réalisation de grandes

économies en permettant à chaque fabricant de vendre des produits à beaucoup d'utilisateurs et d'augmenter

l'efficacité du travail de maintenance.

Il sera bénéfique pour les entrepreneurs d'augmenter la gamme de produits qu'ils choisissent et de passer de

l'emploi d'un seul fournisseur à plusieurs fournisseurs en abaissant les coûts et en améliorant la qualité du

produit. L'ancien système de développement était caractérisé par une absence générale de compétitivité, car

chaque utilisateur ne pouvait présenter que les produits qui satisfaisaient aux caractéristiques de son système

existant et ne pouvait compter que sur son développeur pour la maintenance. L'établissement de l'ISO 15143

augmente la concurrence entre les fabricants, abaisse les coûts et élève le niveau des systèmes développés.

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ISO 15143-1:2010(F)

La généralisation de l'utilisation des systèmes d'information sur des chantiers permet l'utilisation de nouveaux

produits plus performants équipés de la technologie de l'information. Pour les fabricants de machines de

construction et d'appareillage de mesure, cela étend le marché en développant de nouveaux débouchés. Un

exemple: le terrassement sans poteau remplace les pieux de finition qui indiquent les cibles des machines de

construction avec les systèmes de soutien qui emploient des données électroniques pour indiquer des

positions de cible aux opérateurs. Un autre exemple est le développement de machines de construction avec

la commande de lame automatisée.

Les maîtres d'œuvre de projets de construction, y compris les gouvernements nationaux, les administrations

régionales et les utilisateurs du secteur privé apprécient les coûts inférieurs de construction et la grande

qualité. Ces avantages résultent d'une plus grande concurrence, de tolérances géométriques améliorées, de

transferts de données plus importants et d'un contrôle précis des produits finis.

vi © ISO 2010 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 15143-1:2010(F)
Engins de terrassement et machines mobiles de construction
de routes — Échange de données sur le chantier —
Partie 1:
Architecture du système
1 Domaine d'application

La présente partie de l'ISO 15143 spécifie l'architecture du système pour l'échange des données relatives à

l'utilisation des engins de terrassement tels que définis dans l'ISO 6165, et des machines mobiles de

construction de routes telles que définies dans l'ISO 22242, lorsqu'ils sont utilisés pour un travail semblable

au terrassement, lors d'opérations de construction de chantier. Elle est également applicable à l'échange de

données sur le chantier, pour le besoin des services associés à l'utilisation de la machine (voir Article 4), et

donne les définitions des termes relatifs à l'échange de données sur le chantier.

Elle couvre la couche d'application dans le modèle de référence de l'OSI selon l'ISO/CEI 7498-1 et exclut les

couches de présentation, de session, de transport, de réseau, de liaison de données et la couche physique.

L'accord spécifique (choix de caractéristiques applicables, normes, etc.) concernant ces couches est

nécessaire pour faciliter l'échange de données.

La présente partie de l'ISO 15143 s'applique aux échanges de données de construction sur le chantier:

a) les informations échangées entre l'entrepreneur et le système d'information (phase d'exécution):

1) les informations de l'entrepreneur pour situer le système d'information telles que les données de

base du projet, les données de conception, l'état de fonctionnement;

2) les informations du système d'information du chantier à l'entrepreneur telles que les données du

travail réalisé, les enregistrements de la machine;

b) les informations échangées entre le système d'information du chantier et la machine de construction:

1) les informations du système d'information du chantier à la machine de construction telles que des

données de mission comprenant des données de cible;

2) les informations de la machine de construction vers le système d'information du chantier tel que le

disque de fonctionnement de machine (productivité), disque de fonctionnement de machine (santé);

c) les informations échangées entre le système d'information du chantier et les appareils de mesure:

1) les informations du système d'information du chantier aux appareils de mesure telles que des

données de déclenchement;

2) les informations des appareils de mesure vers le système d'information du chantier tel que

l'enregistrement de mesure comprenant des données de mesure.

Elle ne s'applique pas aux informations échangées entre le maître de l'ouvrage et l'entrepreneur:

⎯ les informations du maître de l'ouvrage à l'entrepreneur telles que les informations sur le projet, les

données topographiques du dessin de conception, les données de surveillance;
© ISO 2010 – Tous droits réservés 1
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ISO 15143-1:2010(F)

⎯ les informations de l'entrepreneur au maître de l'ouvrage du projet tel que l'enregistrement du dessin,

l'enregistrement de contrôle qualité.
Cependant la possibilité de son application dans ce secteur n'est pas exclue.
Voir Figure 1.
Dessin d’information
Conception
sur le projet
Entrepreneur 2
Conception
Propriétaire
Project specification
Entrepreneur 1
Spécification du projet
Enregistrement du dessin
Enregistrement du contrôle qualité
(a ) Données de travail réalisé (a ) Données de projet de base
2 1
Enregistrement du travail de la machine données de conception
Système d’information du chantier
(c ) Enregistrement
(c ) (b ) (b ) Données de mission
1 2 1
de mesure
Équipement Machine
de mesure de construction

Le terme machine de construction est employé ici comme concept. La machine réelle peut contenir les

appareils de mesure et/ou le système d'opération de données. Les machines de construction sont prévues

pour être dans l'état dans lequel elles sont livrées par le fabricant.

L'ISO 15143 s'applique à l'échange de données d'un système ouvert et peut être applicable au système fermé.

Voir l'Article 4 pour les services cibles auxquels s'applique l'ISO 15143.
Figure 1 — Échange d'informations relatif à l'échange de données sur le chantier
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 6165, Engins de terrassement — Principaux types — Identification et termes et définitions

ISO/CEI 7498-1, Technologies de l'information — Interconnexion de systèmes ouverts (OSI) — Modèle de

référence de base: Le modèle de base

ISO/IEC 11179 (toutes les parties), Technologies de l'information — Registres de métadonnées (RM)

ISO/CEI 19501, Technologies de l'information — Traitement distribué ouvert — Langage de modélisation

unifié (UML), version 1.4.2

ISO 22242, Machines et matériels pour la construction et l'entretien des routes — Principaux types —

Dénomination et description
2 © ISO 2010 – Tous droits réservés
Domaine de normalisation
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ISO 15143-1:2010(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 6165 et dans l'ISO 22242,

ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1 Termes généraux concernant le traitement de l'information
3.1.1
transfert par blocs
action de transférer des données regroupées en bloc

NOTE Un transfert par blocs peut être effectué avec ou sans effacement des données de l'emplacement d'origine.

[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.03.02]
3.1.2
séquence d'interclassement
séquence de classement
disposition déterminée résultant d'un interclassement
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.05.09]
3.1.3
configuration

manière dont sont structurés et interconnectés les éléments matériels et logiciels d'un système de traitement

de l'information
[ISO/CEI 2382-1:1993, définition 01.01.26]
3.1.4
acquisition de données
opération combinant la collecte et la saisie de données.
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.02.10]
3.1.5
collecte de données

processus permettant de réunir des données d'un ou de plusieurs points pour l'utiliser dans un ordinateur

EXEMPLE Collecte des transactions produites aux succursales par un réseau informatique pour l'utiliser dans un

centre de calcul.
3.1.6
communication de données

transfert de données entre unités fonctionnelles effectué selon des ensembles de règles gouvernant la

transmission de données et la coordination de l'échange
[ISO/CEI 2382-9:1995, définition 09.01.01]
3.1.7
saisie de données
introduction de données sous une forme exploitable par un ordinateur
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.02.09]

EXEMPLE Introduire des données dans un fichier salaire sur un disque souple à partir d'un terminal.

© ISO 2010 – Tous droits réservés 3
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ISO 15143-1:2010(F)
3.1.8
traitement des données
traitement automatique des données
déroulement systématique d'opérations sur des données
[ISO/CEI 2382-1:1993, définition 01.01.06]
3.1.9
système informatique

ensemble constitué d'un ou de plusieurs ordinateurs, de périphériques et de logiciels, et qui assure le

traitement des données
[ISO/CEI 2382-1:1993, définition 01.01.20]
3.1.10
unité fonctionnelle

entité matérielle ou logicielle, ou les deux à la fois, capable de remplir une fonction déterminée

[ISO/CEI 2382-1:1993, définition 01.01.40]
3.1.11
index

liste des éléments contenus dans un fichier ou un document, assortie de clés ou de références destinées à

localiser ces éléments
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.05.05]
3.1.12
traitement de l'information

déroulement systématique d'opérations sur des informations, comprenant le traitement des données, et

pouvant comprendre des opérations telles que la communication de données et la bureautique

[ISO/CEI 2382-1:1993, définition 01.01.05]
3.1.13
système de traitement de l'information

ensemble constitué d'un ou de plusieurs systèmes informatiques et d'appareils, tels que du matériel

bureautique et de communication, et qui assure le traitement de l'information
[ISO/CEI 2382-1:1993, définition 01.01.21]
3.1.14
système d'information

système de traitement de l'information accompagné des ressources organisationnelles associées telles que

les ressources humaines, techniques et financières et qui fournit et répartit des informations

[ISO/CEI 2382-1:1993, définition 01.01.22]
3.1.15
d'entrée (qualificatif)

qualifie un organe, un processus ou un canal relatifs à une entité, ou encore les données ou les états

correspondants
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.02.03]

NOTE Le mot «entrée» peut être employé au lieu de «données d'entrée», «signal d'entrée», «saisie» quand une telle

utilisation est claire dans un contexte donné.
4 © ISO 2010 – Tous droits réservés
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ISO 15143-1:2010(F)
3.1.16
données d'entrée
données qu'un ordinateur ou l'une de ses parties reçoit ou doit recevoir
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.02.01]
3.1.17
entrée
introduction
opération de réception de données dans un ordinateur ou l'une de ses parties
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.02.02]
3.1.18
d'entrée-sortie (qualificatif)
E-S (abréviation)

qualifie un organe, un processus ou un canal relatifs à une entrée et une sortie, concurremment ou non, ou

encore les données ou les états correspondants
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.02.07]

NOTE L'expression «d'entrée-sortie» peut être employée au lieu de «données d'entrée-sortie», «signal d'entrée-

sortie», «processus d'entrée-sortie» quand une telle utilisation est claire dans un contexte donné.

3.1.19
interface

frontière entre deux unités fonctionnelles, définie par diverses caractéristiques relatives aux fonctions, aux

interconnexions mécaniques, aux échanges de signaux, et toute autre caractéristique utile de ces unités

NOTE En français, le nom «interface» est du genre féminin.
[ISO/CEI 2382-9:1995, définition 09.01.06]
3.1.20
interopérabilité
aptitude à l'interfonctionnement

possibilité de communication, d'exécution de programmes ou de transfert de données entre unités

fonctionnelles différentes, de telle manière que l'utilisateur n'ait que peu ou pas besoin de connaître les

caractéristiques propres à chaque unité
[ISO/CEI 2382-1:1993, définition 01.01.47]
3.1.21
masque

arrangement de caractères désignant les parties d'un autre arrangement de caractères à retenir ou à rejeter

[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.06.03]
3.1.22
de sortie (qualificatif)

qualifie un organe, un processus ou un canal relatifs à une sortie, ou encore les données ou les états

correspondants
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.06.06]

NOTE Le mot «de sortie» peut être employé au lieu de «données de sortie», «signal de sortie», «processus de

sortie» quand une telle utilisation est claire dans un contexte donné.
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ISO 15143-1:2010(F)
3.1.23
donnée de sortie
données qu'un ordinateur ou l'une de ses parties émet ou doit émettre
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.06.04]
3.1.24
sortie
opération d'émission de données par un ordinateur ou l'une de ses parties
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.06.05]
3.1.25
tassement
opération qui consiste à condenser des données
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.03.12]
3.1.26
processus

suite prédéterminée d'événements, définie par son objet ou par son effet, se déroulant dans des conditions

données
[ISO/CEI 2382-1:1993, définition 01.01.24]
3.1.27
protocole

ensemble de règles régissant le comportement des unités fonctionnelles au cours de la communication

[ISO/CEI 2382-9:1995, définition 09.06.04]
3.1.28
effacer

amener un ou plusieurs emplacements de mémoire à un état déterminé, généralement représenté par zéro ou

par un caractère espace
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.06.04]
3.1.29
interclasser

réunir en un seul, plusieurs ensembles de données selon des critères de rangement prédéterminés

[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.05.08]
3.1.30
convertir (des données)

changer le mode de représentation de données, sans modifier les informations qu'elles contiennent

EXEMPLES Changer de code, changer de base de numération, convertir des données analogiques en données

numériques, faire une conversion de support.
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.03.06]
3.1.31
copier

lire des données enregistrées sur un support de données sans altérer l'enregistrement original, et écrire ces

données à un autre emplacement, sur un support qui peut être différent du support original

EXEMPLE Copier un fichier d'une bande magnétique sur un disque magnétique.
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.01.03]
6 © ISO 2010 – Tous droits réservés
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ISO 15143-1:2010(F)
3.1.32
décoder
convertir des données en appliquant en sens inverse le code précédemment employé
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.03.09]
3.1.33
reproduire
dupliquer

copier de telle sorte que la forme physique du résultat soit identique à celle de l'original

EXEMPLE Copier un fichier d'une bande magnétique sur une autre.
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.01.04]
3.1.34
coder
encoder

convertir des données à l'aide d'un code de telle sorte que la transformation inverse vers la forme d'origine

soit possible
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.03.08]
3.1.35
mettre en forme
préparer des données en vue d'une opération ultérieure

NOTE La mise en forme peut comprendre un changement de l'ordre ou de la disposition des données, l'addition, la

suppression ou la modification de données, une conversion de code et des opérations courantes telle que la suppression

de zéros.
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.06.01]
3.1.36
extraire

prendre dans un ensemble d'éléments ceux qui satisfont à des conditions déterminées

[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.06.02]
3.1.37
charger
transférer des données en mémoire ou dans un registre
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.03.03]
3.1.38
fusionner

combiner les éléments de plusieurs ensembles de données* rangés de façon comparable en un seul

ensemble lui-même rangé suivant le même critère d'ordre
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.05.07]
3.1.39
transférer
déplacer des données d'un endroit de mémoire à un autre
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.03.01]
© ISO 2010 – Tous droits réservés 7
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ISO 15143-1:2010(F)
3.1.40
condenser

disposer des données sur un support d'enregistrement de manière compacte en tirant parti de certaines

caractéristiques de ces données et du support, d'une façon qui permet la reconstitution ultérieure des

données d'origine

EXEMPLE Employer des emplacements de bit ou de multiplet qui, sinon, resteraient inutilisés.

[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.03.11]
3.1.41
lire

extraire des données d'une mémoire, d'un support, ou les recevoir d'une autre source

[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.01.01]
3.1.42
trier

répartir des éléments en groupes suivant des règles déterminées sans nécessairement ordonner les éléments

dans chacun des groupes
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.05.06]
3.1.43
transcrire

copier des données d'un support à un autre et les convertir, éventuellement, si la nature du nouveau support

I'exige
[ISO/CEI 2382-6:1987, définition 06.03.10]
3.1.44
transformer

modifier la forme des données suivant certaines règles sans changer fondamentalement leur

...

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