Système de régulation dynamique pour la mise en service du tunnel de Toulon

Transcription

1 Journée d'information et d'échanges sur les Systèmes de Transport Intelligents (STI) Système de régulation dynamique pour la mise en service du tunnel de Toulon Nicolas DITCHI Réseau Scientifique et Technique du MEDDE Centre d'études de l'équipement Méditerranée Au 1 er Janvier 2014, les 8 CETE, le Certu, le Cetmef et le Sétra fusionnent pour donner naissance au Cerema mediterranee.fr

2 Plan de la présentation Contexte du projet Problématique Études de trafic, modélisation et résultats Gestion et optimisation du trafic Régulations dynamiques du trafic : Régulations d'accès et gestion dynamique de voies Algorithmes Informations usagers Plan de gestion de trafic Conclusions

3 Contexte du projet Un tunnel en construction pour relier les deux principales autoroutes saturées aux heures de pointe Des risques forts de saturation dans le tunnel Autoroute A50 Tunnel Autoroute A57

4 Contexte du projet Le maitre d'ouvrage (DREAL PACA) souhaite assurer l'absence de congestion dans le tunnel Le CETE a réalisé des études de trafic et de modélisation dynamique pour : Évaluer la situation à l'horizon de la mise en service (début 2014) Trouver des solutions pour atteindre les objectifs de fluidité Évaluer l'impact sur les réseaux urbains Un modèle dynamique de grande taille a été élaboré Des solutions combinant aménagements simples et gestion dynamique de trafic

5 Le modèle dynamique

6 Situation à mise en service Sans aménagement ni gestion dynamique du trafic Confirmation d'un niveau de saturation élevé dans le tunnel Sortie du tunnel

7 Solutions proposées Supprimer le passage de 3 à 2 voies en poursuivant la 3ème voie jusqu'à l'échangeur suivant (~1km) Réguler l'accès source de la congestion (test ALINEA) Régulation d'accès Autoroute A50 Tunnel Autoroute A57

8 Régulation d'accès Ajuster le débit sur les bretelles d'entrée pour empêcher la formation de la congestion en section courante rester proche de la capacité optimale de l'autoroute Implémentation de la stratégie ALINEA sur les deux bretelles sources de la congestion pour évaluation en simulation dynamique

9 Résultats Vitesse moyenne sur l'autoroute entre la sortie du tunnel et l'échangeur source de la congestion Avec régulation d'accès Sans régulation d'accès

10 Résultats et limites Résultats des simulations dynamiques : Amélioration des débits sur A57 Amélioration des temps de parcours pour les usagers du tunnel et des sorties de la ville de Toulon Baisse des trafics sur le tissu urbain compte tenu du niveau de service amélioré sur A57 La remontée de files dans le tunnel est retardé en cas d'incident 1200 heures gagnées en période de pointe du soir pour les usagers de l'a57 Limites : Risque de remontées de files sur les bretelles régulées et perturbations des carrefours urbains Ne permet pas d'assurer la fluidité du tunnel en cas d'accident

11 Régulation dynamique optimisée Nécessité de réaliser un dispositif plus robuste pour s'adapter à toutes les conditions de trafic : Demande ( heures de pointe, heures creuses, événements particuliers, etc ) Capacité du réseau (fonctionnement courant, incidents, etc ) Le CETE a conseillé à la DREAL de réaliser un algorithme de régulation dynamique du trafic en temps réel Nécessité de coupler ce dispositif à un système d'information usager

12 Fonctionnalités de l'algorithme Autoroute A50 Tunnel Contrôle spécifique de cet accès composé de 2 bretelles : le vert est donné à chaque branche en alternance pour minimiser les conflits Autoroute A57 Gestion dynamique des voies d'entrée du tunnel : - fermeture d'une voie pour limiter le débit - fermeture du tunnel en dernier lieu Contrôle de trois dispositifs de régulation d'accès en aval du tunnel avec contrôle des longueurs de files pour éviter de perturber les carrefours urbains

13 Algorithme de gestion dynamique Basé sur la stratégie de régulations d'accès coordonnées du Minnesota : «Stratified Zone Metering» Ajout des fonctionnalités de gestion dynamique de voies Données d'entrée = mesures de trafic en section courante et sur les bretelles S'adapte à toutes les situations de trafic Fonctionnement cyclique (40 secondes) et gestion coordonnée : Des files d'attente sur les bretelles De l'allumage / extinction des bretelles Des temps de vert sur les bretelles Des pincements ou fermeture en entrée de tunnel proposés à l'opérateur (soumises à validation)

14 SZM : les zones stratifiées Tunnel A57 Zone 1-1 Zone 1-2 Zone 1-3 Zone 1-4 Zone 1-5 Zone 1-6 Zone 1-7 Zone 1-8 Zone 1-9 Zone 2-1 Zone 2-2 Zone 2-3 Zone 2-4 Zone 2-5 Zone 3-1 Zone 3-2 Zone 3-3 Zone 3-4 Zone 2-6 Zone 2-7 Zone 2-8 Zone 3-5 Zone 3-6 Zone 3-7 jusqu'à la couche n 7

15 SZM : bilan par zone Pour chaque zone, évaluation du besoin de régulation et affectation des débits aux bretelles de la zone A S B M Pour chaque bretelle, application de la commande la plus contraignante (avec mécanismes d'équilibrage) X M B + S + X A

16 Gestion des files sur les bretelles Boucle 3 (amont) t3 q am Boucle 2 t2 Section Courante Boucle 1 t1 Boucle aval q av 4 détecteurs par bretelle d'accès Stock max de véhicules = N max Estimation du nombre de véhicules N (données de trafic) Si N>N max : la bretelle passe en vidage Lissage des temps de vert accordés : augmentation progressive du temps de vert mini lorsque N s'approche de N max en «vidage», le temps de vert est progressivement augmenté pour libérer la file

17 Gestion des files sur les bretelles

18 Gestion dynamique des voies en entrée du tunnel Si régulation insuffisante : pincement à 1 voie ou fermeture en entrée du tunnel, selon sévérité Besoin identifié en fonction des bilans de zones Action anticipée avant remontée de la congestion dans le tunnel Si pincement activé : Proposition de fermeture si la situation empire Proposition de réouverture si la situation s'améliore Actions proposées et soumises à validation de l'opérateur

19 Algorithme de gestion dynamique Intégration de l'algorithme à l'outil de simulation dynamique du CETE pour : Le tester dans diverses conditions de trafic (demande, incident à différentes localisations et différentes durées ) Améliorer et fiabiliser son fonctionnement Évaluer le fonctionnement dans le modèle du CETE en HPS Valider le développement du frontal de régulation intégré au SAGT Résultats comparables à ALINEA (1 accès) avec en plus : Des files d'attente contenus hors du réseau local Une bonne réactivité aux incidents et congestion toujours évitée dans l'ouvrage, quelque soit le type d'incident en aval du tunnel

20 Informations usagers PMVA Complémentaire au dispositif de régulation : mise en œuvre de PMVA en amont des bretelles et utilisation des PMV en section courante Objectifs : Informer les usagers des conditions de circulation Informer les usagers du fonctionnement éventuel de la régulation Proposer éventuellement des itinéraires alternatifs

21 Équipements dynamiques Tunnel A57 Section courante: 10 stations comptage (1 tous les 500m) Bretelles d'accès: 4 Feux de régulation R22, contrôleurs et signalisation associée (A17+R1), 24 boucles de détection 4 Panneaux à messages variables d'accès 4 Barrières de fermeture Accès au tunnel: 4 portiques avec signaux d'affectation de voie Biseaux de rabattement et barrières de fermeture

22 Gestion des situations de crise Élaboration d'un plan de gestion de trafic (PGT) et mise en œuvre de 2 niveaux de délestages: «locaux» et «grande maille»

23 Conclusions Un déploiement intégré de plusieurs services de gestion de trafic : Pour répondre à l'objectif de non remontée dans le tunnel : La régulation de 3 accès en aval de la sortie du tunnel avec gestion des files d'attente pour éviter de bloquer les carrefours urbains La gestion dynamique de voies en entrée du tunnel Un couplage de ces deux «services» dans un même algorithme de pilotage des dispositifs de régulation Un service d'information à l'usager (PMVA, PMV, radio) Pour la gestion des situations de crise: Plan de gestion de trafic (délestage local, grande maille et informations) Optimisation du fonctionnement de l'axe autoroutier : Bénéficie à l'ensemble des usagers tunnel et réseau urbain Ouverture du tunnel 1er trimestre 2014: Un site d'évaluation remarquable pour cette gestion intégrée du trafic

24 Merci de votre attention Des questions? Nicolas DITCHI CETE Méditerranée Exploitation et Ingénierie du Trafic Centre d'études de l'équipement Méditerranée Au 1 er Janvier 2014, les 8 CETE, le Certu, le Cetmef et le Sétra fusionnent pour donner naissance au Cerema mediterranee.fr