Introduction

Un accès constitue un élément de la VSA permettant de relier des branches entre elles – par exemple, la section courante (branche principale) à une bretelle d’échangeur (branche secondaire).

On distingue trois familles d’accès :

• les convergents, qui permettent à des véhicules issus d’une branche secondaire d’entrer sur la branche principale ;

• les divergents, qui permettent à des véhicules issus de la branche principale de choisir entre deux itinéraires  : rester sur la branche principale, ou bien sortir en empruntant la branche secondaire ;

• les entrecroisements, configurations d’accès rapprochés constitués d’un convergent puis d’un divergent, généralement reliés par une voie d’entrecroisement.

1.1 Fonctionnement d’un accès – généralités

Les caractéristiques intrinsèques de l’accès (géométrie, nombre de voies, type de connexion) influent sur son fonctionnement. Aussi, les débits maximaux pouvant s’écouler au travers d’un accès varient en fonction des demandes de débit en amont.

Le modèle de fonctionnement d’un accès doit permettre de déterminer les seuils de trafic en dessous desquels les conditions de circulation restent en régime fluide. Lorsque ces seuils sont dépassés, l’accès est congestionné.

Dans ce cas, l’accès présente une contrainte sur le trafic s’écoulant sur les branches en amont.

Les débits effectifs, c’est-à-dire les débits maximaux que l’accès congestionné peut écouler, sont déterminés en considérant des principes d’écoulement propres à chaque famille d’accès.

1.2 Fonctionnement d’un accès en cas de congestion remontant de l’aval

Lorsqu’un accès est contraint par une congestion remontant de l’aval, le calcul de son fonctionnement doit se faire en considérant que la capacité en aval est contrainte par la congestion remontante.

Cette offre, qui contraint la capacité, est définie par le débit qui s’écoule effectivement en aval.

1.3 Courbe de capacité

Le fonctionnement d’un accès peut s’illustrer sur un diagramme en deux dimensions, avec le débit sur la branche principale en abscisse et le débit sur la branche secondaire en ordonnée. Sur ce plan, on peut tracer la courbe de capacité de l’accès et représenter les propriétés de fonctionnement.

1.4 Données requises

► Demande

L’étude de fonctionnement d’un accès requiert de connaître les demandes de débit amont qui cherchent à s’écouler à travers l’accès. En général, les demandes de trafic sont estimées dans le cadre d’études de déplacement par des modèles dits « statiques » ou « quatre étapes ». Dans ces modèles, les niveaux de trafic affectés peuvent être supérieurs à la capacité des réseaux.

Il est nécessaire de disposer au minimum de demandes de débit horaire (exprimées en véh/h), en particulier pendant les périodes de la journée où les demandes sont les plus élevées : la période de pointe du matin et la période de pointe du soir.

Illustration 5 : chronique de débit mesuré sur une VSA, présentant une période de pointe le matin et le soir

Dans le cas des entrecroisements et des divergents, les demandes de débit doivent être complétées par la matrice origine-destination (matrice OD).

Point de vigilance : difficultés pour déterminer les chroniques de demande

Les modèles statiques sont utiles pour fournir des éléments de trafic à des horizons prospectifs.

En général, ils se limitent à l’estimation des demandes sur les périodes de pointe, périodes dimensionnantes pour un projet de VSA. Les demandes en périodes creuses ne sont pas systématiquement calculées, ce qui n’est pas contraignant pour l’étude de fonctionnement d’un accès (en revanche, cela le devient pour l’étude de la dynamique de la congestion – cf. partie 2).

Par ailleurs, l’expression de la demande sur le pas temporel d’une heure n’est adaptée que pour des durées de saturation supérieures à une heure. Dans le cas d’infrastructures existantes où les durées des périodes de pointe – a priori connues – sont inférieures à une heure, il est nécessaire d’adapter le pas temporel de la demande de trafic, de manière à ce qu’il soit inférieur à la durée de la congestion.

► Offre

L’offre au niveau d’un accès n’est pas constante et varie en fonction de l’offre à l’aval de l’accès.

Les méthodes permettant de déterminer cette offre sont développées dans la suite de cette partie.

► Capacité

L’étude de fonctionnement d’un accès nécessite, comme paramètres, les capacités des différentes branches le composant. Pour les estimer, on utilise les valeurs standards de capacité d’une voie de circulation. Exprimées en véh/h, ces capacités nominales varient en fonction de la vitesse pratiquée sur cette voie.

Vitesse pratiquée (en km/h) 30 50 70 90 110

Capacité d’une voie (en véh/h) 1550 1850 2000 2100 2150

Si la branche comporte plus d’une voie, sa capacité est égale à la capacité d’une voie multipliée par le nombre de voies.

Point de vigilance : capacité des sections présentant des contraintes géométriques Ces valeurs standards sont déterminées à partir de la vitesse pratiquée, qui peut être parfois très différente de la vitesse limite autorisée. C’est notamment le cas des bretelles présentant des rayons en plan ne permettant pas de circuler à la vitesse limite autorisée – les bretelles en boucle par exemple. Pour ce type de configuration, la capacité de la bretelle est calculée selon la vitesse praticable la plus faible sur la bretelle, en utilisant les formules présentées en partie 2, chapitre 3.1.

1.5 Avertissement

Les modèles présentés pour les convergents et divergents simples ne permettent pas de prendre en compte toutes les particularités du trafic. Dans certains cas, il peut être nécessaire d’étudier plus finement le fonctionnement de ces accès, en distinguant les phénomènes de changement de voie (insertion des véhicules, rabattement des PL sur la voie de droite, manœuvres de confort vers la gauche) et l’effet de la longueur du dispositif géométrique. L’étude suivant ces modèles simples doit alors être complétée par une étude suivant la méthode des charges (cf. partie 1, chapitre 5).