Les aménagements

L’objectif de cette partie est l’étude des effets de deux aménagements : une barrière de télépéage et un rond-point. Cependant, en conditions réelles d’exploitation, il est difficile d’isoler complètement un facteur – le télépéage ou le rond-point – et de définir une situation de référence. On est ainsi conduit à tenir compte des autres facteurs présents sur le trajet : le profil altimétrique, les travaux sur la route et les arrêts imposés par la pause règlementaire d’un conducteur.

4.2.1. Barrière de péage

Les figures 4.2 et 4.3 sont respectivement associées à un véhicule diesel et un véhicule gaz qui empruntent le même trajet. La chute de vitesse jusqu’à la valeur 11 km/h observée au dixième kilomètre correspond au passage du télépéage de Crolles sur l’autoroute A41. Il lui est associé un fort pic d’émissions. Les deux autres chutes de vitesse observées sur la figure 4.3 sont associées aux changements de voie imposés par un usage à contre-sens de l’autoroute (voir figure 4.4). Le caractère répété de tels changements pendant plusieurs jours suggère que des travaux en sont à l’origine.

Au vu de ces résultats préliminaires, il apparaît qu’une barrière de péage ou des travaux, à l’origine de ralentissements, ont un impact majeur sur les émissions de NOx. Une analyse quantitative a donc été entreprise sur la base de passages répétés sur le même trajet par deux véhicules diesel. Sur vingt-et-un mois, le premier a réalisé 30 passages et le second 10 passages. Non seulement on a observé des travaux durant certaines des journées considérées, mais certains conducteurs ont aussi réalisé leur pause règlementaire sur l’aire de Saint-Nazaire-les-Eymes, située un peu avant le péage. Une telle pause implique un redémarrage et présente donc un coût en termes d’émissions de NOx. Dans les résultats, on a donc distingué les trajets en incluant ou non le péage, les travaux et les arrêts. Les résultats sont reportés dans les tableaux 4.1 et 4.2. En moyenne, comparé à un trajet idéal, l’impact du péage et des autres aléas sur la consommation est modéré : 4 %. En revanche, comparé à un trajet idéal, l’impact du péage et des autres aléas sur les émissions de NOx est significatif : au moins 40 %. On notera que l’impact du péage diminue avec la longueur du trajet, tandis qu’il est indépendant de la longueur du trajet pour les autres aléas (travaux, arrêt réglementaire) dont les fréquences sont proportionnelles à la distance parcourue.

Trajet

sans péage Trajet complet normal complet Trajet avec travaux

Trajet complet avec arrêt

Moyenne sur tous les trajets complets

DE477VE 27 29 31 29 29

EM644EF 26 27 - 29 27

Tableau 4.1 : Consommation (l/100 km)

Trajet

Sans péage Trajet complet normal complet Trajet avec travaux

Trajet complet avec arrêt

Moyenne sur tous les trajets complets

DE477VE 15 18 38 29 21

EM644EF 15 19 - 63 23

Tableau 4.2 : Emissions de NOx (g/100 km)

4.2.2. Rond-point

Ce paragraphe est purement illustratif. Il montre l’impact des aménagements sur la consommation et les émissions de polluants. Il confirme ce qui a été observé au niveau de la barrière de télépéage de Crolles sur l’autoroute A41.

Le fait qu’au cours d’un trajet tout ralentissement soit suivi d’une réaccélération, accompagnée de pics de consommation et d’émissions, est une évidence. Ce que montrent les résultats du projet Equilibre c’est que la consommation et les émissions moyennes sont déterminées par la fréquence de ces phases de réaccélération où la consommation est fréquemment le double de celle observée quand la vitesse est stabilisée.

Les figures 4.5 et 4.6 se rapportent à un trajet de 5 kilomètres avec une pente moyenne négative de 0.6%. Le trajet a été réalisé à Meyzieu, dans la banlieue lyonnaise. Il a été effectué aux alentours de 21 heures, par conséquent en l’absence de trafic. Le véhicule est un tracteur GNL avec un poids total en charge de 25 tonnes. Bien que la route, avec

une limitation de vitesse à 80 km/h (limitation spécifique aux poids-lourds), ne soit pas classée comme étant située en zone urbaine, ses aménagements la rendent similaire à une traversée d’agglomération : sur un trajet de 5 kilomètres, on trouve trois ronds- points à l’origine de ralentissements faisant chuter la vitesse aux alentours de 25 km/h. Les deux premières phases de réaccélération s’étendent sur une longueur d’environ 0.5 kilomètres ; à l’intérieur de chacune de ces phases, chaque pic correspond à un changement de rapport dans la boite de vitesse.

Figure 4.5 : Route limitée à 80 km/h dans Meyzieu (banlieue lyonnaise)

L’examen des phases de réaccélération, qui s’étendent sur 500 mètres, met en évidence le fait qu’il existe peu de différence entre un arrêt complet et un ralentissement jusqu’à la vitesse de 10 ou 20 km/h ; dans les deux cas, il faudra réaccélérer jusqu’à 80 km/h. La caractérisation d’une route peut s’effectuer soit a priori en fonction d’informations géographiques soit a a posteriori à partir de données de déplacements. Dans le premier cas, en sus de sa catégorisation, la route pourrait être caractérisée par la densité des aménagements : ronds-points, ralentisseurs, intersections, feux de signalisation, etc. Dans le second cas, en sus de sa catégorisation, on a retenu la vitesse moyenne29 _{et le} nombre de « stop & go ». Cependant, comme on vient de le voir un fort ralentissement a à peu près le même effet qu’un arrêt complet. Dans l’idéal, la caractérisation devrait donc tenir compte de ces forts ralentissements ; ce travail qui implique une recherche approfondie n’a pu être entrepris au cours du projet, mais on livre néanmoins quelques réflexions. Pour calculer un tel indicateur et même pour estimer l’impact réel d’un « stop & go », il ne faut pas considérer l’arrêt ou le ralentissement, qui ne présentent aucun coût, mais les phases de réaccélération de longue durée. Ainsi, on pourrait comptabiliser les phases de réaccélération depuis une vitesse basse (e.g. 10 ou 20 km/h) jusqu’à une vitesse élevée (e.g. 60 ou 80 km/h). Un tel comptage présente cependant deux défauts : il dépend de seuils arbitraires ; il ignore des phases d’accélération fractionnées au cours desquelles le véhicule accélère, ralentit un peu, puis réaccélère. Finalement, un bon indicateur de l’instabilité de la vitesse serait le rapport du cumul des différentiels de vitesse positifs (∆𝑣) sur la distance parcourue – solution analogue au cumul des dénivelés positifs.