La création d'une voie supplémentaire tous usages sur les autoroutes à 2 et 3 voies permet d'éliminer la congestion. En revanche celle-ci descend jusqu' à C1 sur une infrastructure à 4 voies de classe A4G3. Sur une autoroute à 5 voies, les meilleures conditions de circulation à espérer
correspondent à une classe de congestion C3.
En ce qui concerne les voies dédiées (solutions 2 et 3), elles font passer la congestion à C1 sur les autoroutes à 2 et 3 voies, en maintenant le trafic fluide pour les véhicules à occupation multiple et de transports en commun. Leur création peut donc inciter au développement du covoiturage et la fréquentation des transports en commun.
Sur les autoroutes à 4 et 5 voies, à moins de pouvoir aménager une infrastructure dédiée à 2 voies, il peut être préférable d'opter pour la solution 1.
D'une façon générale les fiches de cas-types suggèrent que:
1. Les voies supplémentaires banalisées permettent d'éliminer même les congestions de niveau C4 sur les autoroutes à 2 et 3 voies. Sur les autres catégories, elles permettent de gagner jusqu'à 3 points, passant de C4 à C1 par exemple.
2. Lorsque les contraintes physiques ne permettent pas l'aménagement d'une infrastructure dédiée à 2 voies sur les autoroutes à 4 ou 5 voies, il peut être préférable d'opter pour une autorégulation de la voie dédiée unique (voie ouverte).
3. En raison du faible pourcentage de bus, l'aménagement sur la BAU d'une voie qui leur soit réservée est envisageable uniquement si elle n'affecte que peu ou pas la capacité des voies banalisées adjacentes.
8.3 Note sur l'utilisation du catalogue
L'utilisation du catalogue requiert deux éléments: la classe de l'infrastructure et la classe de congestion. Les différentes configurations rencontrées sur le réseau ont été modélisées de manière simple en choisissant pour le goulot un nombre de voies inférieur à celui des sections situées à l'amont et desquelles il reçoit le trafic. Néanmoins, la réalité peut être bien plus complexe. En effet, un goulot d'étranglement ne correspond pas nécessairement à une réduction du nombre de voies, mais plutôt de la capacité. Sa présence peut résulter de la nature et de l'ampleur des mouvements des véhicules, comme c'est le cas dans une section de forts entrecroisements. Par ailleurs, la
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capacité des voies varie d'un tronçon à l'autre sur un même réseau. Nous distinguons ci-après les trois cas les plus courants de configurations rencontrées sur les réseaux autoroutiers.
Soit à trouver la classe AiGj,
Si le tronçon possède le même nombre N de voies sur toute sa longueur, choisir i=N et j comme fonction du rapport R de la capacité des sections amont à celle du goulot.
Si le nombre de voies à l'amont N est constant mais différent de nombre de voies du goulot, le principe reste le même.
Si le nombre de voies à l'amont est variable, prendre le plus petit nombre de voies pour i. Dans tous les cas, j s'obtient de la manière suivante:
- i = 2 j = 1;
- i = 3
- i = 4
- i = 5
En ce qui concerne la classe de congestion, elle peut être définie également de deux manières.
Il est possible d'avoir une bonne estimation en utilisant la cartographie de la congestion pour calculer les HKM, qui sont ensuite convertis en temps total passé en circulation saturée.
De même, les véhicules-heures sont obtenus directement des systèmes de collectes de données des centres de gestion du trafic, comme SIRIUS par exemple.
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Chapitre 9.
Exemples d'application du catalogue au réseau
autoroutier d'Ile-de-France
Introduction
Ce dernier chapitre traite deux exemples illustrant l'utilisation du catalogue. Le premier cas concerne un tronçon autoroutier ayant fait l'objet d'une mesure d'exploitation consistant à ouvrir une voie auxiliaire aux périodes de pointe. A partir de la cartographie de la vitesse moyenne et d'autres caractéristiques de fonctionnement du tronçon, nous établissons les données d'entrées du catalogue, à savoir la classe d'infrastructure et la classe de congestion, puis comparons l'effet prévisible de l'aménagement d'une voie supplémentaire banalisée sur le niveau de congestion, aux données collectées sur le terrain.
Le deuxième exemple propose l'utilisation des indicateurs globaux pour définir la classe de congestion sur un autre tronçon autoroutier du réseau d'Ile-de-France. Les solutions envisageables pour réduire la congestion ou encourager le covoiturage sont analysées à partir des fiches du catalogue. Finalement, en guise de validation à la fois du catalogue et de la méthode développée au chapitre 4 nous comparons leurs résultats respectifs.
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9.1 Le tronc commun A4-A86
Les autoroutes A4 et A866, respectivement à 3 et 2 voies, se rejoignent dans le département du Val-de-Marne sur un tronçon d'environ 2 km ne possédant que 4 voies. Les encombrements résultants sont importants dans les deux directions. Une opération de gestion dynamique des voies consistant à ouvrir la BAU à la circulation y a été mise en place en 2006. Les données de cette opération serviront à illustrer l'utilisation du catalogue de cas-types proposé.
Illustration 19 Tronc commun A4-A86 en Ile-de-France
9.1.1 Caractérisation de la situation initiale
La cartographie des vitesses moyennes sur un jour-type (0-24H) en 2003 sur les deux tronçons autoroutiers à l'amont du tronc commun montre bien que ce dernier représente un goulot d'étranglement. En calculant la surface des rectangles, on obtient un total de: 114 HKM.
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En calculant la
surface des
rectangles, on
obtient un total
de:
96 HKM.
Figure 45 Cartographie de la congestion sur l'A86 à l'amont du tronc commun A4-A86 sans voie auxiliaire
Ainsi l'on constate que sur l'autoroute A4, la pointe du matin s'étend à peu près de 6h à 11h sur une longueur d'environ 7 km. Le soir la congestion ne dure que 2 heures (17h30-19h30) sur 5 km. S'agissant d'un tronçon à 3 voies, on obtient une valeur d'environ 114 HKM. Sur l'autoroute A86, la pointe du matin dure 4 heures sur 6 km. Le soir elle s'étend de 15h à 21h sur 4 km. Soit environ 96 HKM. Le diagramme fondamental ci-après, tracé à partir des données collectées sur le tronc commun, renseigne sur les seuils de fonctionnement des voies.
Figure 46 Diagramme fondamental sur tronc commun A4-A86 sans voie auxiliaire
La capacité est estimée à 8850 véh/h et la vitesse critique à 60 km/h. La densité critique est donc d'environ 45 véh/km.
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9.1.2 Solutions envisageables et évaluation a posteriori
En maintenant les valeurs ci-dessus pour l'ensemble des voies situées à l'amont du tronc commun, la valeur totale des 210 HKM correspond à 9450 véh-heures. Il s'agit donc d'une infrastructure de classe A5G4, sujette à une congestion de classe de classe C4. Les fiches du catalogue indiquent que
l'ouverture d'une voie auxiliaire permettrait de passer à une congestion de classe C3.
En 2006, la bande d'arrêt d'urgence (BAU) a été aménagée de façon à servir de voie auxiliaire dès l'apparition de la congestion. Cette voie est ouverte à tous les véhicules sans distinction de catégorie. La nouvelle cartographie des vitesses moyenne est présentée ci-dessous.