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Simon COHEN Mehdi DANECH-PAJOUH INITIATION A L’INGENIERIE DU TRAFIC ROUTIER Sup

Simon COHEN Mehdi DANECH-PAJOUH INITIATION A L’INGENIERIE DU TRAFIC ROUTIER Support de cours Janvier 2000 STAGE DE FORMATION EN INGENIERIE DU TRAFIC ROUTIER Ce stage de formation s’adresse à des agents techniques exerçant dans le domaine de l’ingénierie routière et intervenant aux divers stades des actions d’exploitation et d’information routière. INRETS-GRETIA (SC & MDP) 2 SOMMAIRE I. LA DEMANDE DE DÉPLACEMENTS ET L’OFFRE DE TRANSPORT II. VARIABLES DE BASE ET MESURE DU TRAFIC ROUTIER III. INDICATEURS DU TRAFIC ROUTIER IV. CARACTÉRISTIQUES DE L’ÉCOULEMENT DU TRAFIC ROUTIER V. PRÉVISION DU TRAFIC VI. CALCUL DES PERTURBATIONS DE TRAFIC INRETS-GRETIA (SC & MDP) 3 Chapitre I LA DEMANDE DE DÉPLACEMENTS ET L’OFFRE DE TRANSPORT (UN APERÇU) La demande de déplacements Modélisation des déplacements Les enquêtes de transport L’offre de transport La multimodalité et l’intermodalité INRETS-GRETIA (SC & MDP) 4 La demande de déplacements La circulation routière (le trafic) observée dans un intervalle de temps sur une section de route, est la réalisation de la demande d’un certain nombre d’individus pour aller de l’un (ou plusieurs) points du réseau vers d’autre points. Cette demande ne pouvant pas être quantifiée d’une manière exacte, il existe des méthodes plus ou moins sophistiquées (statistiques, économétrie..) pour son estimation. L’une des méthodes la plus connue s’appelle « le modèle à 4 étapes » qui est fondée sur 4 interrogations relativement simples (où commence un voyage ?, où se termine-t-il ?, par quel moyen ? et par quel chemin ?) INRETS-GRETIA (SC & MDP) 5 4 questions concernant MODELISATION DES DEPLACEMENTS Dois je partir ? Où dois je partir ? Quel moyen puis-je prendre ? Quel chemin puis-je prendre ? Et Quand dois-je partir ? Pourquoi dois-je partir ? INRETS-GRETIA (SC & MDP) 6 Attra ti Emis i Génération de déplacements Z1 Dois je partir? Modèles de génération • Estimer le nombre total de déplacements attirés (ou émis) par une zone. • Motifs de déplacements émis ou reçus (domicile-travail, étude, achat…..) • Facteurs importants: Revenu Possession d’un véhicule La taille de ménage Densité de population de la zone Accessibilité Etc… INRETS-GRETIA (SC & MDP) 7 Z3 Z5 Z4 Z2 Z1 Matrice de distribution Où dois je partir? Modèles de distribution • De ou vers ou ? • La distribution est représenté par matrice « Origine-Destination ». Chaque case exprime la demande (en nombre de déplacements) entre une zone origine et une zone destination pour une période fixée. C’est une approche statique du problème. INRETS-GRETIA (SC & MDP) 8 Réseau mode 1 Réseau mode 2 Choix Modal Quel moyen puis-je prendre Les facteurs influençant le choix modal peuvent se classifier en trois groups : • Caractéristiques de voyageur (possession d’une voiturs, d’un permis, structure du ménage, revenu, densité du quartier de résidence…) • Caractéristiques de déplacements (domicile travail, achat, étude…) • Caractéristiques de l’offre de transport (temps de parcours, coût, parking, régularité, sécurité) INRETS-GRETIA (SC & MDP) 9 Dest Ori Affectation C C h Quel chemin puis-je prendre ? Modèles d’affectation • Déterminer les chemins plus courts (les moins coûteux) • Affecter la demande issue des matrices O-D aux tronçons ou aux mouvements directionnels du réseau INRETS-GRETIA (SC & MDP) 10 Les enquêtes de transport ¾ Enquêtes nationales de transport (INSEE, INRETS,…), dernière en 1993-1994 ¾ Enquêtes urbaines après chaque recensement (ex EGT de l’Ile de France) ¾ Quelques questions lors de chaque recensement ¾ Divers panels sur les automobilistes et sur les voyages touristiques . INRETS-GRETIA (SC & MDP) 11 INRETS-GRETIA (SC & MDP) 12 INRETS-GRETIA (SC & MDP) 13 INRETS-GRETIA (SC & MDP) 14 Parcours par catégories de réseaux (sourec : SETRA) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Auto. urbaine péri- urbaine Auto. inter-urbaine Routes Nationales Ensemble 100 millions de Véhs. x km 1994 1995 INRETS-GRETIA (SC & MDP) 15 Déplacements <80 Km du domicile (jour de semaine) 0 10 20 30 40 50 60 70 A pied 2 Roues TC VP Mode de déplacements Pourcentage 1982 1994 INRETS-GRETIA (SC & MDP) 16 L’offre de transport La notion de demande de déplacement s’accompagne de la notion d’offre. Elle dépend de mode de transports : • Ferroviaire le nombre de trains et leur capacité • Fluvial le nombre de bateaux et leur capacité • Aérien le nombre d’avions et leur capacité • Routier le réseau routier et sa capacité Quelque soit le mode de transport, l’offre correspondante varie dans le temps et elle dépend aussi de la disponibilité des autres modes. exemples : Une très mauvaise météo réduit la capacité des routes, elle peut dérouter les gens vers les transports en commun, qui dépassant un certain seuil, peut faire baisser leur capacité. La grève de la SNCF entraîne une quantité supplémentaire des individus vers les routes, ce qui peut créer des bouchons. Les barrages des camionneurs réduisent l’offre routière et peuvent augmenter les demandes de déplacements pour d’autres modes. Mesurer la capacité de transports routier n’est pas une tache facile, elle dépend d’un certain nombre de facteurs dont, la météo, la visibilité, la configuration géométrique etc . GESTION DU TRAFIC Informer Planifier Réguler Opérations Prescription Incitation Prévision ¾ Planifier : construire une nouvelle route ou un autre pont, établir une nouvelle ligne de bus….. ¾ Réguler : mettre une route en sens unique, installer un feu à un carrefour… ¾ Informer : itinéraires bis, panneaux à message variables, guidage INRETS-GRETIA (SC & MDP) 18 La multimodalité et l’intermodalité Multimodalité : C’est l’exploitation et la gestion indépendantes de plusieurs modes de transports qui pourrait aboutir à une forme de concurrence entre les systèmes. Intermodalité : C’est l’exploitation et la gestion coopératives de deux ou plusieurs systèmes de transport visant à créer, entre autres, une certaine complémentarité entre les modes. INRETS-GRETIA (SC & MDP) 19 Chapitre II VARIABLES DE BASE ET MESURE DU TRAFIC ROUTIER Les représentations du trafic Variables microscopiques Temps inter-véhiculaires Espacements inter-véhiculaires Variables macroscopiques Débit Variations temporelles Facteur de pointe instantanée Débit par catégories de véhicules Coefficient d’équivalence Concentration Taux d’occupation Relation concentration - taux d’occupation Vitesse moyenne spatiale Vitesse moyenne temporelle Exemple Lien microscopique-macroscopique Quelques méthodes de mesure du trafic Boucles électromagnétiques Radars Doppler-Fizeau Capteur vidéo INRETS-GRETIA (SC & MDP) 20 Représentations du trafic routier Microscopique Prise en compte des caractéristiques de chaque véhicule considéré individuellement. Macroscopique Pas de distinction entre les véhicules Considération de flux (ou flots) de véhicules. Trafic par catégories de véhicules (ex PL, VL) Mésoscopique (peu usitée) Représentation intermédiaire en pelotons. INRETS-GRETIA (SC & MDP) 21 Temps inter-véhiculaires [1] Notation : variable, généralement notée TIV Définition : En un point donné de la route, le temps inter-véhiculaire (TIV) désigne la durée de temps séparant le passage de l’avant (ou de l’arrière) de 2 véhicules successifs sur une même voie de circulation. Intérêt multiple Etudes de sécurité routière Dispositifs de régulation d’intervalles, anti-collision Composition du trafic Calcul de capacité Mesure à partir de dispositifs ponctuels (ex boucles magnétiques). INRETS-GRETIA (SC & MDP) 22 TIV : Méthode générale d’analyse Observation et analyse statistique des mesures des TIV, selon l’intensité du trafic. Exemple : Site sur l’autoroute A6 Voie de gauche, trafic fluide à dense, 2426 enregistrements TIV (s) Minimum 0.00 Maximum 31.50 Moyenne 2.72 Ecart type 3.25 INRETS-GRETIA (SC & MDP) 23 Figure : Histogramme de la distribution des TIV Dans cet exemple, 35% des véhicules adoptent un TIV < 1 s. INRETS-GRETIA (SC & MDP) 24 Espacement ou distance inter-véhiculaire Définition L’espacement inter-véhiculaire, noté DIV, désigne à un instant donné, la distance séparant l’avant (ou l’arrière) de 2 véhicules successifs sur une même voie. Mesure à partir de boucles magnétiques. Intérêt Etudes de sécurité routière (anti-collision) Relations vitesse instantanée – espacement. Exemple : Site sur A6 Voie de gauche, trafic fluide à dense, 2426 observations DIV (m) Minimum 0.00 Maximum 887.50 Moyenne 89.2 Ecart type 106.3 INRETS-GRETIA (SC & MDP) 25 0 200 400 600 800 0.1 0.2 0.3 0 200 400 600 800 1000 DIV (m) 0.0 Proportion Effectifs Figure : Histogramme de la distribution des DIV Dans cet exemple, 28% des DIV sont inférieurs à 25 m INRETS-GRETIA (SC & MDP) 26 Débit Il définit la répartition des véhicules dans le temps. Le débit, en un point de la route, correspond au nombre de véhicules passant par ce point pendant une période de temps de temps donnée. Notation : q Unité : véh/h. Mesure aisée à partir de nombreux dispositifs. INRETS-GRETIA (SC & MDP) 27 Variations temporelles Annuelles TMJA : Trafic Journalier Moyen Annuel (en véh/j). Variantes multiples, déclinées selon les jours ouvrables ou fériés, … (voir exemple dans la Table). Mensuelles Journalières Horaires INRETS-GRETIA (SC & MDP) 28 Mois Nb jours Débit mensuel TMJ Nb Jours Débit mensuel jours TMJ jours (véh/mois) (véh/j) ouvrables ouvrables (véh/mois) ouvrables (véh/j) Janvier 31 425000 13710 22 208000 9445 Février 28 410000 14643 20 220000 11000 Mars 31 385000 12419 22 185000 8409 Avril 30 400000 13333 22 200000 9091 Mai 31 450000 14516 21 215000 10238 Juin 30 500000 16667 22 230000 10455 Juillet 31 580000 18710 23 260000 11304 Août 31 570000 18387 21 260000 12381 Septembre 30 490000 uploads/Ingenierie_Lourd/ initiation-trafic.pdf