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Mesures et Simulations pour une Gestion Durable du Trafic

Porteurs

Christine Buisson (Ifsttar/COSYS/LICIT) et Olivier Richard (ERA38, CETE Lyon)

Enjeux et objectifs

Les enjeux qu'il conviendra de traiter par cette ORSI sont liés à la raréfaction des ressources permettant de construire des nouvelles infrastructures et à la montée de la prise en compte des impacts environnementaux. Les gestionnaires de réseaux de transports, notamment routiers, recherchent des outils et des méthodes qui permettent de maîtriser la croissance de la demande de déplacements tout en diminuant les impacts de ces déplacements, notamment par le développement de nouveaux modes de gestion du trafic, dynamiques et innovants, et des systèmes d'information « intelligents » associés.

Leur déploiement doit ainsi contribuer à l'amélioration de l'efficacité des systèmes de transports, du point de vue du temps, de la fiabilité, de la sécurité, des émissions de carbone, de la consommation d’énergie, et des empreintes sanitaires et écologiques. Le développement continu de l’application des technologies de l’information et de la communication aux transports, amenant progressivement vers des systèmes coopératifs temps réels entre véhicules et entre véhicules et infrastructures, amènent également à s’intéresser à l’évaluation et la modélisation de l’impact de leur déploiement.

La recherche en trafic est par nature une recherche appliquée. Elle vise à optimiser un système complexe en prenant en compte de multiples externalités. Ceci ne peut se faire qu’en mettant en ouvre les avancées récentes de différents champs de la connaissance : mathématiques, collecte et traitement de l’information, optimisation, métrologie, sciences de l’environnement, …  Cette recherche fait donc appel par nature à de multiples disciplines.  De plus elle doit répondre à  des aspects opérationnels également multiples :

  • multi acteurs (intervention de plus nombreux acteurs publics et privés, mais aussi plus grande intervention de l’usager dans le système) ;
  • multi échelle (problèmes relevant de l’échelle d’une agglomération, mais étant directement impactés par un ensemble varié de situations très locales)
  • multi nuisances (la congestion et l’insécurité routières ne sont plus les seuls impacts négatifs pris en compte, mais les nuisances environnementales et sur le confort des usagers deviennent également des objectifs prioritaires de l’exploitation) ;
  • multi modale bien sûr, puisqu’un mode de transport doit être géré en interaction avec les autres modes qui transportent les mêmes usagers, souvent sur le même réseau ;
  • enfin, l’information nécessaire à cette gestion optimisée est de plus en plus multi source.

La recherche a réalisé et doit encore produire des avancées permettant de mieux prendre compte ces multiples aspects. Elle doit aussi, puisqu’il s’agit de recherche appliquée, se poser de manière permanente la question de son utilisation opérationnelle et mettre en œuvre les moyens le permettant. Dans cet esprit, l’utilisation et la création de compétences diverses et en fort lien avec l’opérationnel que permet l’interaction avec le Cerema prévue au sein de l’ORSI est un atout pour l’IFSTTAR.

Le LICIT et l’ERA38 du CETE de Lyon ont déjà largement contribué sur ce champ, notamment dans le cadre des programmes annuels communs de travail depuis 2010. La reformalisation de cette collaboration au cours de l'année 2014 à travers la construction de cette ORSI permettra de mieux encore contribuer à ce domaine de recherches, principalement en organisant les coopérations internes et externes.

Etat de l'art

Les verrous scientifiques qui seront à décrire dans le cahier des charges porteront principalement sur l’intégration des approches dynamiques, multi-critères et multi-impacts, dans les modèles et outils de mesures actuels.

Sur ces différents aspects, on peut distinguer deux grandes catégories de situation. Pour de nombreux sujets, il reste des verrous scientifiques importants à surmonter : on pense aux problèmes d’échelles de représentation, aux phénomènes en jeux lors des régulations, aux développement d’algorithmes rapides et permettant une information réellement multimodale ; sur d’autres sujets, en particulier en ce qui concerne la simulation dynamique du trafic proprement dite, des avancées très significatives ont été réalisées, mais qu’il reste à mieux intégrer entre elles ainsi qu’à articuler avec l’application, souvent au prix de recherches spécifiques, par exemple sur les conditions d’utilisabilité fiables et crédibles de la simulation.

Structuration de l’ORSI

Les pistes de contributions et de construction du cahier des charges pourraient s’articuler dans un premier temps autour des 5 axes suivants :

  • Modélisation et simulation dynamique pour la gestion des trafics
  • Optimisation multimodale des itinéraires de transports
  • Caractérisation dynamique des émissions des circulations
  • Mesures innovantes du trafic et des nuisances associées
  • Modélisation des impacts sur le trafic des systèmes coopératifs

Produits principaux

    • Résultats de qualification de dispositifs de mesure innovants du trafic
    • Avancées sur les raisons phénoménologiques de l’efficacité des régulations dynamique et intégration à une maquette de simulation mésoscopique permettant de prévoir a priori l’impact des régulations de l’écoulement
    • Capitalisation des réflexions sur l’utilisation opérationnelle de la simulation dynamique avec différents types de plateformes
    • Production de méthodologie sur l’impact des différentes échelles de représentation du trafic et de sa dynamique sur les émissions polluantes et sonores
    • Mise en œuvre de méthodologies innovantes des impacts environnementaux du trafic tenant compte précisément des effets liés à la congestion
    • Participation aux projets autour de la plateforme Ville Numérique en collaboration avec le CSTB
    • Développement d’algorithmes permettant des calculs d’itinéraires multimodaux
    • Publications de rang A
    • Manuel de bonnes pratiques de la simulation dynamique
    • ...

    Partenariats

      2012-2015 CoERT--P Projet PREDIT – PST Rhône-Alpes sur la cohérence des échelles de représentation trafic et polluants
      Partenaires Ifsttar/COSYS/LICIT- CETE Lyon – LET- LTE – TSS (Bureau d’étude espagnol)

      Un exemple d’architecture permettant la collecte de données issues de sources multiples pour la transmission pendant le déplacement (source : projet Predit SINERGIT).
      Un exemple de simulation du trafic par le logiciel SymuVia : à une image aérienne (source InterAtlas) du quartier du Tonkin à Villeurbanne (Rhône) est superposée une représentation du réseau viaire (voiries, carrefours à feux) et des véhicules (en violet les véhicules particuliers, en jaune les tramways).