Plan d`appui scientifique à une politique de développement durable
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1. Etude de transport routier Namur Rapport h et errata du rapport h md06_SFR doc 14 GRT Institut Wallon asbl2. le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se 2 Les activit s et les r sultats 2 1 Les activit s 2 1 1 Les activit s engag es Pour r pondre l objectif du projet diverses tapes ont t n cessaires Avant tout la recherche et l adaptation des mod les de simulation du trafic et d missions atmosph riques a constitu la base principale du travail La mise en ad quation des mod les et la recherche des sources de donn es pertinentes pour affiner et calibrer les mod les se sont effectu es tout au long du projet Une confrontation des hypoth ses et des r sultats a t faite au sein d un user s group constitu d experts du domaine ainsi que lors de la participation un colloque international sur le sujet Enfin le choix des simulations tudier et l analyse comparative des r sultats nous a conduit revoir et affiner le mod le combin Cette analyse des r sultats n a t possible que par la cr ation d un programme m me de comparer et synth tiser les donn es afin de les rendre plus lisibles Toujours dans cette recherche de lisibilit et d interpr tativit un transfert des r sultats a t effectu vers un syst me de cartographie m me de mettre une image derri re nos r sultats chiffr s 2 1 2 Les m thodes mises en ivre Le but tait d tudier la faisabilit de couplage d un mod le de simulation de tra
3. tut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se Nous pouvons voir que le trafic vitant le centre ville se reporte sur les boulevards p riph riques les encombrent davantage et y augmentent de ce fait fortement les missions En effet sur la ceinture p riph rique de la corbeille nous remarquons un accroissement du trafic de 15 ce qui engendre des augmentations d missions proportionnelles de 4 13 Nous avons donc un simple d placement des missions sans les r duire 2 2 2 4 Simulation du plan de circulation Le plan de circulation de Namur comporte des changements majeurs dans l infrastructure routi re L am nagement de carrefours en ronds points et la cr ation de nouvelles voiries vont sensiblement augmenter le nombre de liens prendre en compte dans notre mod le Nous passons de 946 arcs mod lis s dans le t moin 1091 arcs dans le mod le du plan Cet accroissement va directement influencer le param tre FLOW Il est donc tr s hasardeux de comparer ce param tre entre les simulations tudi es T moin Simul plan Namur CO kg 50 335 8 53 976 2 107 NOx kg 383 2 378 4 CO kg 5 693 6 5 879 6 103 FLOW v l 568 545 732 851 129 Tableau 2 Evolution du CO NOx CO et du FLOW entre Coplll Tem et Coplil Plan Namur 7h30 9h15 Nous constatons bien dans le Tableau 2 l augmentation du F
4. 2 1 3 1 Li es aux aspects missions atmosph riques Le choix des polluants recenser et des types d missions consid rer a t dict par les inventaires nationaux et internationaux en mati re d missions des transports routiers Les polluants qui sont tudi s dans ce travail sont les polluants majeurs r partis entre ceux responsables de la pollution acide tel le dioxyde de soufre et les oxydes d azote ceux responsables de la pollution photochimique pr curseurs de l ozone atmosph rique tels les compos s organiques volatils et le monoxyde de carbone enfin les gaz effet de serre comme le dioxyde de carbone et le protoxyde d azote les particules fines des diesels PM et les dioxines Diox qui ont des effets sur la sant en particulier au niveau de l apparition de cancers md06_SFR doc 3 GRT Ins tut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se En terme d inventaire des mod les et tudes portant sur les missions atmosph riques des transports routiers l Institut Wallon a port son choix parmi les mod les sa disposition sur la m thode CORINAIR COPERT pour diverses raisons Elle est le fruit du travail d un groupe d experts europ ens du transport ayant chacun une v ritable exp rience en la mati re Elle est en quelque sorte l intersection d tudes europ ennes men es par des sp
5. d nergie ne fait que cro tre De 1990 1997 la consommation d nergie du secteur du transport en Wallonie progressait de 13 alors que la consommation d nergie totale de la r gion n augmentait que de 3 P Cette progression importante de la consommation d nergie et des missions qui y sont li es aggrave d autant les cons quences n gatives du transport routier effet de serre sant publique d gradation des espaces publics co ts pour la collectivit etc En terme de sant une tude r cente estime que 6 des d c s dans les pays analys s France Suisse et Autriche sont imputables la pollution de lair et pour la moiti d entre eux directement la pollution due au transport routier De plus la Belgique s est engag e dans le cadre de la Conf rence de Kyoto r duire les missions de gaz effet de serre Le transport routier y contribue largement Des actions sont donc mener dans ce secteur Face ces constats les quipes de recherche Institut Wallon et GRT ont d cid de mener un projet ayant cet enjeu de r duction des missions atmosph riques du transport routier 1 2 Le but Le but du projet est de mieux valuer et localiser les quantit s de polluants mis par le transport routier en le mettant en ad quation avec un mod le de simulation de trafic Pour s attaquer au probl me des missions atmosph riques il faut d abord pouvoir les estimer et les localiser avec un
6. 1998 GRT 1998 Rapport interm diaire juillet d cembre 1997 projet SSTC Groupe de Recherche sur les Transports FNDP Namur GRT 1998 Rapport interm diaire juillet d cembre 1997 projet SSTC Groupe de Recherche sur les Transports FNDP Namur GRT 1998 Rapport interm diaire juillet d cembre 1997 projet SSTC Groupe de Recherche sur les Transports FNDP Namur INRETS 1990 Emissions unitaires de polluants des v hicules l gers rapport n 116 Institut National de recherche sur les Transports et leur S curit Bron Cedex France INRETS 1995 Evolution des missions de polluants des voitures particuli res lors du d part moteur froid rapport n 197 Institut National de recherche sur les Transports et leur S curit Bron Cedex France INS 1999 Parc des V hicules Moteur Situation au 1 ao t 1998 Institut National de Statistique MAE Institut National de Recherche sur les Transports et leur S curit INRETS Evolution des missions de polluants par les transports de 1970 2010 Institut Wallon 1999 Bilans nerg tiques de la R gion de Bruxelles Capitale 97 Emissions atmosph riques du transport routier IW Namur IW 1997 Inventaire des Emissions atmosph riques en Wallonie volution des missions entre 1990 et 1996 Rapport du 30 11 1999 Minist re de la R gion Wallonne DGRNE IW 1997 Rapport interm diaire d cembre 1996 juin 1997 projet SSTC Institut Wallon IW 1997 Co
7. INSTITUT WALLON Plan d appui scientifique une politique de d veloppement durable Programme Mobilit durable Services du Premier Ministre Services f d raux des Affaires Scientifiques Techniques et Culturelles ADEQUATION D UN MODELE DE SIMULATION DE TRAFIC ET D UN MODELE DE SIMULATION D EMISSIONS ATMOSPHERIQUES R sum septembre 2000 Contrats MD DD 013 MD DD 014 SAMU L SAELENS ET PASCAL SIMUS INSTITUT WALLON DE DEVELOPPEMENT ECONOMIQUE ET SOCIAL ET D AMENAGEMENT DU TERRITOIRE BOULEVARD FRERE ORBAN 4 5000 NAMUR COORDINATEUR PR PHILIPPE TOINT ET BENOIT MASQUILIER FACULTES UNIVERSITAIRES NOTRE DAME DE LA PAIX GROUPE DE RECHERCHE SUR LES TRANSPORTS REMPART DE LA VIERGE 8 5000 NAMUR Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se 1 Les finalit s 1 1 L enjeu L enjeu du projet est de r duire les missions atmosph riques de polluants du transport routier Le transport routier est un important metteur de polluants atmosph riques pr s de 3 4 des missions de CO plus de 50 des missions de NOx et pr s de 20 des missions de CO2 en R gion Wallonne Ces missions sont li es principalement la consommation de carburant du secteur L enjeu de r duction des missions est d s lors sous tendu par un enjeu de r duction de la consommation d nergie du secteur Or cette consommation
8. LOW expliqu e ci dessus et nous observons une croissance l g re en g n ral des polluants l exception des NOx 2 2 2 5 Analyse localis e quartiers rues CO kg 1 319 8 1 091 7 83 228 NOx Hg Css en CO kg 206 5 154 FLOW v l 53 696 47 176 6 520 Tableau 3 Evolution du CO NOx CO et du FLOW entre Coplil Tem et Coplil Plan dans la Corbeille 7h30 9h15 La r duction du FLOW s explique par l am nagement du centre de la ville Pr c demment il tait possible de transiter par l int rieur de la ville Les am nagements apport s ne permettent plus ce genre de mouvements suite la mise en place de sens uniques de boucles etc Cette diminution de FLOW engendre bien s r une diminution au niveau des missions T moin Simul plan Namur diff rence CO kg 6 168 6 7 601 7 123 1 433 NOx 9 125 CO kg 752 7 914 9 122 162 FLOW v 1 145 807 276 150 189 130 343 Tableau 4 volution du CO NOx CO et du FLOW entre Coplil Tem et Coplil Plan sur la ceinture 7h30 9h15 md06_SFR doc 9 GRT Ins tut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se La ceinture de la ville tant la principale cible des am nagements nous augmentons le nombre de liens de sorte que nous le doublons ainsi par rapport la simulation t moin 103 221 Ceci explique l augmentation tr s importante du FL
9. Les r sultats finaux 2 2 2 1 Simulations prospectives Des simulations ont t effectu es dans le but de voir quels seraient les effets et l influence de la modification de certains param tres de la simulation t moin ou de certaines politiques de gestion de la circulation Namur 1 Effet de la temp rature En prenant les m mes hypoth ses et le m me r seau que dans la situation t moin nous avons simplement test quels taient les effets au niveau des missions md06_SFR doc 7 GRT Insttut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se atmosph riques d une variation de la temp rature Pour cela nous avons choisi les temp ratures moyennes du mois le plus chaud juillet avec 19 5 et le plus froid f vrier avec 2 8 c de l ann e 1999 2 Instauration d une zone 30 km h au centre ville Nous avons choisi de limiter la vitesse l int rieur du centre ville Corbeille 30 km h et nous avons suppos que les conducteurs allaient respecter cette limitation En effet celle ci peut s obtenir par la pose de panneaux de signalisation ad quats mais aussi par le r tr cissement de la largeur des voiries la diminution du nombre de bandes ou certains ralentisseurs de vitesse Quels que soient les moyens de cette limitation notre hypoth se est qu elle sera respect e par les conducteurs 8 Utilisation des transports
10. OW De plus les conducteurs ne pouvant plus transiter par le centre se reportent donc sur la ceinture avec comme cons quence une augmentation sensible des missions de 22 25 largement sup rieure la diminution enregistr e l int rieur de la corbeille Tableau 3 2 2 3 Comparaison entre r duction de vitesse et am nagement de voirie 2 2 3 1 Param tres CO NOx CO T moin 30 km h Plan CO kg 50 335 8 53 575 4 106 53 976 2 107 NOx kg 383 2 387 2 101 378 4 CO kg 5 693 6 5 922 1 104 5 879 6 103 FLOW v l 568 545 561 719 732 851 129 Tableau 5 Evolution du CO CO FLOW et du NOx entre les 3 simulations Namur 7h30 9h15 Globalement sur la zone de Namur il ny a pas de diff rence significative entre les deux simulations tudi es en ce qui concerne les missions de polluants Rappelons que le FLOW plus lev de la simulation plan est d principalement au nombre plus lev d arcs dans le mod le du r seau 2 2 3 2 Analyse localis e quartiers rues T moin 30 km h Plan CO kg 1 319 8 968 0 1 091 7 Noxo 79 52 65 6 9 87 CO kg 206 5 156 0 76 154 1 75 FLOW v 1 53 696 24 129 47 176 Tableau 6 Evolution du CO CO FLOW et du NOx entre les 3 simulations corbeille 7h30 9h15 Nous constatons que pour la corbeille la simulation de limitation de vitesse 30 km h entra ne une r duction plus sensible des missions et du trafic que les propos
11. cialistes Le d veloppement de COPERT est financ par l Agence Europ enne de l Environnement dans le cadre des activit s du Centre Europ en des missions atmosph riques Elle propose des classifications v hicules et routes pouss es qui permettent une approche tr s fine du probl me De m me l estimation des facteurs d missions et de consommation sp cifique est particuli rement fouill e La premi re version utilis e COPERT Il datait d avril 1997 B 23 et la nouvelle version COPERT Ill date de juillet 1999 B 24 La technologie des v hicules ainsi que les r glementations r guli res obligent l utilisation d une m thode r cente Elle pr cise clairement la validit de chacun des param tres qu elle propose et met l accent sur ses faiblesses Elle est europ enne c est dire qu elle int gre la diversit du paysage routier communautaire et d s lors offre une coh rence de m thodologie chaque pays membre Cette coh rence est primordiale pour la publication commune de chiffres d missions ou pour la comparaison de chiffres avec d autres m thodes Enfin les param tres n cessaires au calcul des missions temp rature vitesse moyenne sont disponibles relativement ais ment Le mod le pr cit calcule ce qu il est convenu d appeler les missions chaud c est dire lorsque le moteur atteint sa temp rature de fonctionnement Cependant une partie non n gligeable
12. e certaine pr cision La localisation des missions n a pas de sens r el en ce qui concerne les gaz effet de serre mais pour les pollutions locales elle a toute sa pertinence La combinaison de la mod lisation du trafic et des missions offre cette double possibilit d estimation et de localisation Les quipes de recherche ont donc d cid de s inscrire dans cette voie assez originale vu qu aujourd hui les deux mod lisations sont r guli rement r alis es de fa on s par e 1 3 L objectif L objectif du projet est de d velopper sur une zone test un mod le combin de simulation de trafic et d missions atmosph riques Le volet d approche fondamentale du projet tait particuli rement attrayant Toutefois il tait n cessaire et utile de valider l approche par une application concr te sur une zone test Le d veloppement du mod le combin et l application la ville de Namur constituait l objectif des trois ann es de projet La validation n avait selon nous pas seulement une valeur scientifique dans le cadre du projet de recherche lui m me mais elle a aussi permis de confronter une recherche fondamentale aux v rit s du terrain et ainsi d ouvrir le projet la soci t civile 1 Institut Wallon 1997 Institut Wallon 1997 3 Etude publi e dans la revue The Lancet et cit e par le journal Le Soir du 1 septembre 2000 md06_SFR doc 2 GRT Ins tut Wallon asbl Ad quation d un mod
13. e de bandes la vitesse autoris e la possibilit de parking pour chaque arc de notre r seau Etant donn galement le niveau de pr cision de notre mod le nous avons besoin de la description de l ensemble des carrefours priorit s les phases de feux mouvements autoris s etc Si nous voulons ins rer les transports en commun nous devons prendre en compte les horaires mais aussi les circuits effectu s par ces transports en commun En outre il nous est n cessaire de poss der une matrice O D suffisamment r cente et fiable et de pr f rence multimodale De plus il nous faut galement r colter de l information sur le parc automobile de la zone mod lis e afin que la distribution al atoire du type de v hicule priv suive la r partition de celui ci De m me si nous voulons calibrer le mod le sur cette nouvelle r gion nous avons besoin de divers comptages routiers 3 1 3 Int r t de pr dictions comparatives L int r t majeur du mod le combin trafic mission est de permettre aux autorit s comp tentes ou aux bureaux d tudes de pr voir dans les limites et hypoth ses du mod le le double impact d une politique active en mati re de plan de circulation ou d am nagement de voirie Le fait de pouvoir comparer plusieurs simulations sur une m me zone offre l avantage d toffer facilement la gamme des possibilit s sans devoir les mettre en uvre Une fois que le travail de mod lisation du r seau est
14. effectu la mise jour est relativement ais e et le mod le peut tre op rationnel pour de nombreuses ann es md06_SFR doc 12 GRT Institut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques 4 B1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 B 8 B9 B 10 B 17 B 18 B 19 Rapport de synth se BIBLIOGRAPHIE CEMT 1997 CO emissions from tranport European Conference of Ministers of Transport CERTU 1997 Pollutions atmosph riques et circulation routi re donn es de base Dossiers du CERTU Cornelis E De Vleeschouwer M Toint Ph Wang B 1996 ATES Another Traffic Equilibrium Software Manuel d utilisation Rapport interne du GRT 96 13 Cornelis E Toint Ph 1998 PACSIM a new dynamic behavioural model for multimodal traffic assignment in proceedings of the NATO ASI on Operations research and decision aid methodologies in traffic and transportation management Labb Laporte Tanczos and Toint editors Springer Dehoux Ph Manneback P Toint Ph 1990 PACSIM a dynamical traffic assignment model functional analysis rapport interne du GRT 90 na Dehoux Ph Toint Ph 1991 Some comments on dynamic modelling in the presence of advanced driver information systems in Advanced Telematics in Road Transport Elsevier pp 964 981 GRT IW 1998 Workshop day on pollution caused by road traffic Projet SSTC Namur 27 avril
15. en circulation Nous avons choisi de prendre la r partition du parc de voitures de la province de Namur publi par PINS B 13 Afin d introduire ces caract ristiques li es aux v hicules dans le mod le de simulation du trafic nous avons attribu al atoirement un type carburant cylindr e et ge chaque v hicule de notre demande tout en respectant la distribution r elle du parc automobile de notre zone test Une autre difficult tait d int grer les d parts froid En effet comment diff rencier dans notre demande les v hicules qui partent avec un moteur froid et les autres Nous avons pos l hypoth se que ceux partant de l int rieur du r seau avaient un moteur froid tandis que ceux qui p n traient dans le r seau le faisaient avec un moteur d j suffisamment chaud pour ne plus tenir compte des ventuelles sur missions Dans la premi re partie de l tude nous appliquions les formules de COPERT pour le calcul des missions atmosph riques sur chaque lien rue du mod le et nous ajoutions le calcul des missions l arr t feux rouges bouchons Des discussions apport es lors de la journ e d tude B 7 et de l utilisation de COPERT Ill il est apparu que les formules de COPERT doivent tre utilis es sur une p riode de temps et une longueur plus grande que la travers e d une simple rue En effet le manuel de COPERT souligne que en principe la m thodologie COPERT IIl peut tre util
16. en commun bus La matrice O D de la situation de base contenait uniquement les d placements en v hicules priv s En effet il n existe pas notre connaissance de matrice de d placements en transport public pour la ville de Namur Le seul test que nous pouvions r aliser dans l tat actuel des donn es est celui d un transfert modal 5 de la voiture vers le transport public bus Namur pour la demande notre disposition 4 Nouveau plan de circulation La ville de Namur a adopt r cemment un nouveau plan de circulation dont les premi res phases ont d but en 2000 Ce plan de circulation pr voit notamment la suppression de la possibilit de transiter par le centre de la ville am nagement de certains carrefours de la Ceinture remplacements de carrefours feux par des gjiratoires l impossibilit de transiter devant la gare avec le report du transit derri re la gare o seront cr es de nouvelles voiries avec une capacit sup rieure celle des voiries existantes Du plan de circulation propos nous n avons pris en compte que les modifications de l infrastructure cit es ci dessus et nous avons simul la situation avec la matrice O D existante Or le plan de circulation comprend d autres hypoth ses comme un transfert modal l aide de parkings de dissuasion notamment ou des contr les d acc s l ext rieur de la ville permettant une entr e dans la ville plus fluide Il est bien vident qu avec ces hy
17. fic avec un mod le de simulation des missions atmosph riques de r aliser un tel couplage et de l appliquer une zone test Cette proposition s articulait donc en plusieurs tapes dont une br ve description suit Il s agissait tout d abord de r aliser l tat de l art des mod les de simulation d missions propos s sur le march europ en ou dans la litt rature en g n ral De cette analyse a d coul le choix du mod le dont les caract ristiques d input ont guid s la pr cision du mod le de simulation de trafic En effet l heure actuelle les mod les de simulation de trafic peuvent tre beaucoup plus fins que les mod les d missions Il a fallu faire le choix d un mod le de trafic dont le niveau de raffinement s accordait au niveau de d tails des mod les d missions Par ailleurs ne pas aller trop loin dans la finesse du mod le a permis de mod liser des zones plus grandes sans augmenter de mani re importante la collecte des donn es n cessaires Une zone test Namur a t ensuite mod lis e sous ces deux aspects trafic et missions des v hicules routiers Ce test a n cessit la collecte de toutes les donn es requises aux deux mod les pour cette zone infrastructures routi res caract ristiques de cette infrastructure matrice origines destinations comptages parc des v hicules ge cylindr e types 2 1 3 Les mat riaux et les sources d informations utilis es
18. il est bien vident que mod liser l ensemble des rues ruelles et voies sans issue de la commune de Namur nous aurait amen un r seau trop complexe D un autre c t il est tout aussi impensable de faire d marrer et ou arriver chaque demande de l endroit pr cis o elle le fait Par cons quent nous sommes oblig s de regrouper les origines et les destinations de notre demande en des points que nous appelons centro des Ces simplifications de la r alit peuvent expliquer certaines diff rences entre les r sultats obtenus par simulation et les flux observ s dans la r alit Le fait de combiner ce premier mod le mod le de trafic avec un second mod le mod le de simulation des missions ne peut qu engendrer un risque plus grand de moins bonne fiabilit des r sultats Toutefois nous savons que les mod les pris s par ment sont assez repr sentatifs de la r alit Par cons quent nous pouvons dire que si les r sultats de notre mod le combin ne sont pas prendre comme une absolue v rit ils constituent un bon indicateur des tendances lorsque nous comparons divers sc narios 3 1 2 Difficult de mise en ivre La principale difficult li e l utilisation d un mod le comme le n tre est la collecte de donn es n cessaires son fonctionnement En effet il est relativement lourd et co teux d obtenir pour chaque r gion que nous voudrions mod liser des informations sur la longueur la largeur le nombr
19. imulation t moin a t effectu e sur base des limitations de vitesses en vigueur l poque 1995 mais aussi pour certaines rues des vitesses couramment observ es et sensiblement diff rentes des limitations sur les boulevards formant la ceinture de la ville ou sur certains axes principaux du centre o la limite de 50 km h est souvent d pass e La temp rature ambiante est quivalente la temp rature moyenne de l ann e 1999 11 1 Notre matrice O D ne contenant que des d placements en voiture priv e et comme il n existe pas de matrice O D sp cifique aux transports publics notre situation de base ne tient pas compte d un split modal voiture bus La simulation t moin dont les principaux r sultats seront expos s dans le chapitre suivant servira essentiellement de base de comparaison avec les simulations de tests que nous allons maintenant d crire Lors de l analyse des r sultats il est apparu que de nombreux v hicules taient encore pr sents sur le r seau la fin de la simulation 9h00 Nous avons donc fait tourner le mod le durant une tranche horaire suppl mentaire afin que tous arrivent destination Ne pas faire cette tape suppl mentaire aurait conduit des comparaisons erron es en effet la diminution des missions peut tre li e au fait que le trafic est l arr t bouchons Il est donc utile de tenir compte de la totalit des d placements jusqu au point de destination 2 2 2
20. is e pour l estimation des missions du trafic un niveau d agr gation relativement lev tant temporellement que spatialement par exemple pour un an l chelle d un pays N anmoins il a t d montr que la m thodologie est galement applicable avec un degr de pr cision suffisant une r solution plus lev e par exemple pour l inventaire des missions urbaines l chelle spatiale d un km et pour une p riode d une heure Le mod le a d s lors t modifi de la fa on suivante nous attendons que le v hicule ait parcouru une distance suffisamment grande pour que les formules de COPERT soient applicables Une fois cette distance parcourue nous pouvons valuer la vitesse moyenne du v hicule Cette vitesse tient compte des ventuels moments o le v hicule est l arr t Lorsque la vitesse a t calcul e nous pouvons valuer les niveaux de pollution de chaque polluant Finalement nous redistribuons les missions sur chaque arc travers par le v hicule selon le temps n cessaire sa travers e md06_SFR doc 5 GRT Ins tut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se Nous avons effectu des simulations avec des distances diff rentes 1 5 km 3 km et 5 km et en comparant les diff rents r sultats obtenus il ressort de notre tude qu il ny a pas de diff rence significative entre les missi
21. itions de modifications d am nagement de voirie qui sont g n ralement plus lourdes r aliser PE ET VS M SE CO kg 6 168 6 6 993 4 113 7 601 7 123 CO kg 752 7 824 8 110 917 9 122 FLOW vil 145 807 167 915 115 276 150 189 Tableau 7 Evolution du CO CO FLOW et du NOx entre les 3 simulations Ceinture 7h30 9h15 De m me au niveau de la ceinture le report du trafic de passage entra ne des augmentations d missions beaucoup plus importante avec la simulation du plan plut t que la simulation 30 km h md06_SFR doc 10 GRT Institut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se Dans ces deux quartiers analys s nous pouvons donc estimer que toute proportion gard e la solution de placer le centre 30 km h aurait un impact plus favorable localement au point de vue des missions que le plan de circulation 2 2 4 Int r t des r sultats obtenus L int r t majeur du projet est d avoir atteint son objectif savoir de disposer d un mod le qui permette de simuler les d placements de v hicules en temps r el dans des conditions r elles et d en retirer des informations sur les missions r sultantes Trop souvent les simulateurs se contentent de donner une r ponse du point de vue de la fluidit du trafic ou de la quantit de mouvements mais aucune information n tait disponible conce
22. llecte de donn es sur les missions atmosph riques li es des consommations nerg tiques en R gion de Bruxelles Capitale 1995 IBGE IW 1998 Rapport interm diaire juillet d cembre 1997 projet SSTC Institut Wallon Namur md06_SFR doc 13 GRT Institut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques B 20 B 21 B 22 B 23 B 24 B 25 B 26 Rapport de synth se IW 1999 Bilan nerg tique de la R gion de Bruxelles Capitale 97 missions atmosph riques du transport routier Rapport avril 99 IBGE service nergie IW 1999 Bilan nerg tique de la R gion de Bruxelles Capitale 97 Rapport final avril 99 IBGE service nergie MCI 1999 Recensement de la circulation 1998 N 15 Minist re des Communications et de l infrastructure Ntziachristos L Samaras Z 1997 COPERT II Computer programme to calculate Emissions from Road transport User s manual E E A European topic centre on air emission EEA 97 Ntziachristos L Samaras Z 1999 COPERT IIl Computer programme to calculate Emissions from Road transport Methodology and emission factors European Environment Agency European topic centre on air emission Draft report July 1999 Sheffi Y 1985 Urban Transportation networks equilibrium analysis with mathematical programming methods Prenctice Hall STRATEC 1992 Ajustement du mod le de trafic Convention AGIR
23. mposante comportementale qui permet de simuler comment les usagers d cident de leur mode de transport ou de la route qu ils vont suivre ou bien encore comment ils r agissent aux informations qui leur sont communiqu es Il est noter ce propos que PACSIM ne fait pas appel l hypoth se suivant laquelle chaque usager a une connaissance parfaite du r seau Au contraire ici est introduite la notion de r seau per u suivant laquelle l usager une connaissance plus ou moins sommaire du r seau selon les zones qu il a l habitude ou non de fr quenter Une part non n gligeable de trajets fait aussi appel aux transports en commun Pour ne pas n gliger cela PACSIM incorpore un aspect de multimodalit Les bus sont comme les voitures mod lis s et l interd pendance entre les v hicules particuliers et les transports en commun est prise en compte S Computer Programme to Calculate Emissions from Road Transport 5 Institut National de Recherche sur les Transports et leur S curit md06_SFR doc 4 GRT Ins tut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se Enfin les syst mes d informations font aussi partie du mod le Ceci nous permet de mesurer les effets dus la circulation de la transmission de renseignements tels que l annonce d accidents ou de travaux par des m dia aussi vari s que les panneaux message variable ou le
24. ogramme de cartographie qui permet ainsi de visualiser l ensemble du r seau mod lis et d observer les variations dans le temps et dans l espace des missions calcul es Les param tres analys s sont CO2 SO NOx CO Diox NMVOC N20 PM LOAD FLOW FLOW est une donn e qui renseigne le nombre de v hicuks qui sont pass s sur les arcs durant la p riode de temps choisie Ainsi si une voiture se d place sur 10 arcs ou que 10 voitures se d placent sur 1 arc le FLOW sera toujours gal 10 Plus ce chiffre est lev plus le trafic est intense Nous l estimons en nombre de v hicules liens v l LOAD est une donn e qui renseigne le nombre de voitures encore sur l arc la fin de la p riode choisie tranche horaire En quelque sorte c est une indication de l encombrement des voiries plus il est lev moins le trafic est fluide Il s exprime en nombre de v hicules 2 2 1 4 R alisation de la simulation de base Comme nous l avons d j soulign plusieurs reprises nous avions besoin d une situation pouvant servir de base au calibrage de notre mod le de trafic Cette simulation outre les caract ristiques physiques du r seau de la ville de Namur choisie comme zone test pour des raisons voqu es pr c demment comporte divers param tres aux valeurs bien d finies et que nous allons pouvoir influencer lors de nos diff rentes simulations Cette simulation que nous appellerons d sormais s
25. ons calcul es quelle que soit la distance prise en consid ration Pour des raisons d ad quation avec le mod le COPERT IIl nous avons choisi d int grer les missions lorsque la distance parcourue est de 5 km Notre fa on de proc der pour valuer les sur missions est similaire celle employ e pour les missions Nous attendons simplement que le v hicule soit arriv sa destination pour pouvoir valuer sa vitesse et la distance froid Connaissant la distance totale parcourue et la temp rature ambiante suppos e constante durant la p riode enti re de la simulation nous calculons les sur missions que nous redistribuons non plus sur chaque arc de la distance totale mais sur chaque arc de la distance froid toujours selon le temps n cessaire la travers e de l arc 2 2 Les r sultats 2 2 1 Choix de la zone test Le choix de la zone test en fonction des particularit s du mod le combin s est port sur la ville de Namur En effet les donn es dont disposaient les deux groupes sur Namur taient suffisamment importantes pour permettre de faire directement des simulations Bien s r afin de calibrer le mod le il nous a fallu proc der une remise jour de certaines donn es mais ce processus est moins long et moins co teux que celui d acqu rir toutes les donn es n cessaires au mod le longueur largeur nombre de bandes vitesse autoris e possibilit de parking pour chaque arc du r seau disposi
26. poth ses suppl mentaires nos r sultats pourraient tre diff rents mais faute de donn es nous n en avons pas tenu compte 2 2 2 2 Comparaison simulation t moin t hiver On y remarque l importance de la temp rature ambiante sur les missions de polluants et ce particuli rement pour les polluants dont les missions froid ne sont pas n gligeables Pour les missions de CO on observe une diminution de 30 en t et une augmentation de 30 en hiver par rapport au t moin 2 2 2 3 Simulation de r duction de limite de vitesse Pour les missions nous observons une l g re tendance la hausse li e au fait que le minimum d missions dans les formules COPERT utilis es s observent une vitesse moyenne de 50 60 km h Or nous influen ons dans cette simulation la vitesse la baisse Au sein de la corbeille nous notons une baisse tr s sensible du trafic et des missions Les navetteurs qui traversaient le centre ville pour se rendre de l autre cot de Namur vitent maintenant ce passage Nous observons que l augmentation d missions susceptible de se produire suite la r duction de la vitesse est compens e par une forte diminution du trafic T moin Simulation 30 km h Diff rence absolue CO kg 206 5 156 0 76 49 5 FLOW v l 53 696 24 129 29 567 Tableau 1 Evolution du CO NOx CO et du FLOW entre Coplil Tem et Coplil 30kmh dans la Corbeille 7h30 9h15 md06_SFR doc 8 GRT Ins
27. radio guidage Le lecteur souhaitant davantage d informations est invit lire les r f rences B 41 B 5 et B 6 Pour alimenter ce mod le une matrice origine destination est n cessaire et nous avons donc utilis la plus r cente notre disposition c est dire celle valu e en 1992 par la soci t STRATEC dans le cadre d une tude de transport routier Namur B 26 2 1 4 El ments remarquables points de controverses pour les choix effectu s 2 1 4 1 Mod le d mission Plusieurs points de controverses existent par rapport au choix du mod le d mission Deux types de mod le abordent le calcul des missions soit de mani re instantan e soit en utilisant la vitesse moyenne Le mod le COPERT choisi est bas sur cette deuxi me approche Rien n emp che dans le mod le combin de simulation d ajouter des formules de calcul d missions instantan es pour autant que les donn es n cessaires ce calcul soient accessibles et n impliquent pas une complication exag r e du mod le comportement du conducteur situation de la rue pentes 2 1 4 2 Couplage des mod les Avant de combiner PACSIM aux mod les d missions et de sur missions celui ci ne faisait aucune distinction entre les v hicules priv s Il n existait qu une seule cat gorie les v hicules priv s Or les missions se calculent sur base de la cat gorie de v hicule le type de carburant la cylindr e et l ann e de mise
28. rnant le r sultat en mati re d missions polluantes Comme on l a vu une solution qui peut para tre int ressante en terme de trafic peut engendrer des effets sur les missions allant en sens oppos Ainsi sur simples modifications informatiques des conditions de circulation sur la zone mod lis e les d cideurs pourront disposer d un outil aidant faire un choix tant du point de vue trafic que missions atmosph riques md06_SFR doc 11 GRT Institut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se 3 Bilans et perspectives 3 1 Bilan du projet 3 1 1 Limite du mod le combin Un mod le tant la repr sentation formelle et simplifi e d un ph nom ne du monde r el son utilisation entra ne un certain nombre de choix et d hypoth ses poser Ceux ci nous am nent prendre certaines pr cautions vis vis des r sultats En effet il est illusoire de croire que les r sultats des diff rents tests sont absolus n anmoins il est raisonnable de penser qu ils sont repr sentatifs de la r alit Un premier choix impos par les donn es disponibles consistait prendre en consid ration uniquement le trafic de v hicules priv s Les autres choix que nous avons pos s lors de notre tude concernent le r seau ainsi que la position des centro des attracteurs ou metteurs de trafic Pour le r seau
29. sur de petits trajets des missions lieu lorsque le moteur est encore froid Les formules utilis es pour le calcul des sur missions froid c est dire lors du d part du v hicule le moteur froid sont reprises de M JOUMARD de l INRETS les formules de COPERT ne convenant pas un mod le de simulation dynamique 2 1 3 2 Li es aux aspects mod lisation du trafic Le mod le utilis pour les diff rentes simulations est PACSIM un mod le dynamique de simulation de trafic D velopp par le GRT partiellement dans le cadre du programme DRIVE de la CEE et partiellement dans le cadre du programme d impulsion transport et mobilit gt des SSTC ce mod le simule la circulation dans un milieu urbain Dans ce sens une attention toute particuli re est apport e la mod lisation des carrefours De par sa nature dynamique PACSIM permet d tudier l volution temporelle des flots de circulation sur diff rents axes ou routes mod lis s Nous pouvons par exemple analyser la congestion de certains axes aux heures de pointes Ce caract re dynamique est rendu possible par une simulation events driven Cela signifie que l coulement du temps se fait au travers d v nements accidents mouvements de v hicules engendrant une action ou s rie d actions Le mod le traitera ces actions et simulera l volution de la circulation suite aux effets de ces v nements PACSIM comprend galement une co
30. tion d une matrice O D r partition du parc automobile etc De plus la Ville de Namur avait command l tude d un plan de circulation et il nous paraissait int ressant de voir quels pourraient tre les impacts d un changement de politique de circulation au travers d un exemple concret et non imagin par nos soins La matrice O D que nous avons utilis tait la plus r cente notre disposition c est dire celle valu e en 1992 par la soci t STRATEC dans le cadre d une tude de transport routier Namur B 26 Cette matrice de 1992 comprenant plus de 40 000 demandes de d placement en v hicules priv s a t mise jour selon la m thodologie d crite en Error Reference source not found et au moyen du logiciel ATES d velopp au GRT B 3 Nous effectuons la simulation dans la tranche horaire 7h30 9h00 pointe du matin avec un d coupage en quart d heure 2 2 1 1 Le r seau routier Les donn es concernant l infrastructure du r seau de Namur dataient de 1990 C est pourquoi afin de valider et calibrer notre mod le nous avons d remettre jour ces donn es Cette mise jour concernait principalement le centre de la ville avec les changements de sens de circulation la diminution du nombre de voies ou de la limitation de vitesse 2 2 1 2 Cartographie des missions Sur base de l emplacement des n uds du r seau per u et analys par le mod le PACSIM nous avons fait un relev cartographique de
31. zone mod lis e Namur Le traitement des r sultats se fait sous Arc View qui permet partir d un fichier export sous notre programme Access de directement repr senter les niveaux d missions de polluants simul s par PACSIM Cette information permet alors de comparer pour une m me simulation l volution au cours du temps ou alors de comparer entre elles diff rentes simulations afin d observer comment se r partissent ces missions La qualit de la repr sentation cartographique permet de se focaliser sur des zones sp cifiques des quartiers qui peuvent faire l objet d analyse particuli re md06_SFR doc 6 GRT Ins tut Wallon asbl Ad quation d un mod le de simulation de trafic et d un mod le de simulation d missions atmosph riques Rapport de synth se 2 2 1 3 R cup ration et traitement des donn es Le programme de r cup ration et de traitement des donn es de simulation a t d velopp sous Microsoft ACCESS Ce programme permet pour une simulation de visionner les missions totales de chaque p riode de temps et leur volution dans le temps Par ailleurs le programme permet de comparer deux deux ou trois trois les diverses simulations effectu es et d en ressortir ainsi les l ments importants pour l analyse La comparaison peut se faire plusieurs niveaux celui de l arc de rue de la rue du quartier ou pour toute la ville En outre il pr pare les donn es pour un transfert vers le pr
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