Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine

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1 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine vincent.aguilera@cerema.fr Division Optimisation de l Usage des Réseaux (Cerema) Laboratoire Ville Mobilité Transport (Enpc, chercheur associé) Séminaire Aristote 12 mars 2015

2 Plan Trafic routier? Gestion et modélisation de trafic Principes de l affectation de trafic Statique Dynamique Code de calcul LTK et applications Modélisation des émissions de polluants Péages variables, choix d horaire de départ Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 2

3 Trafic routier OFFRE Réseau routier TRAFIC DEMANDE Volumes OD Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 3

4 OFFRE Réseau routier Gestion du trafic Structure Allocation de capacité à l optimum social GESTION DE TRAFIC Contraintes budgétaires Acceptabilité sociale DEMANDE Volumes OD Spatiale Temporelle Tarifaire Structure Spatiale Temporelle Préférences ECOULEMENT Capacité limitée Congestion Choix d itinéraire Choix d horaire de départ SERVICE Temps parcours Fiabilité Prix Information Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 4

5 Gestion de trafic Actions sur l offre Feux de circulation Régulation d accès Régulation de vitesse Allocation dynamique de voie Voies réservées Actions sur la demande Conseils d itinéraire, d horaire de départ Montant des péages Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 5

6 Ecoulement: q = f τ Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 6

7 Ecoulement: v = f τ Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 7

8 Modélisation : file homogène Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 8

9 Diagramme fondamental Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 9

10 Modèles de trafic Écoulement Microscopiques Hydrodynamiques (macro, méso) File d attente Fonctions débit-temps Affectation Statique Dynamique Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 10

11 Affectation de trafic Temps de parcours DEMANDE Volumes OD Ecoulement affectation de trafic = équilibre offre-demande Choix d itinéraires OFFRE Réseau routier Chargement Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 11

12 Affectation statique q AB = x a + x b x a =? x b =? Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 12

13 Affectation dynamique 12/03/2015 Titre de la présentation 13

14 LTK : Ladta ToolKit Extension dynamique de l affectation statique h : horaire (d entrée dans un arc, un chemin,..) Volume entrant sur un arc (débit cumulé) h X a h = x a t dt Temps de parcours d un arc (modèle d écoulement) T a = F X a, K a Temps de parcours d un chemin r = a, s T r h = T a h + T s (h + T a h)) Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 14

15 LTK: Ladta Toolkit X o,d : volume de demande entre o et d R o,d : ensemble des chemins entre o et d A l équilibre usager, on cherche des volumes sur les chemins entre origines et destination tels que : la demande est satisfaite : o, d, h, r R o,d X r h = X o,d (h) les coûts de parcours des chemins utilisés sont minimaux : o, d, r R o,d, h x r h > 0 T r h = min T s (h) s R o,d Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 15

16 Réseaux métropolitains 16

17 Réseaux métropolitains 17

18 Conception algorithmique et distribution des calculs C S 1 S n 18

19 Emissions de polluants 04:00 19

20 Emissions de polluants 08:00 20

21 Emissions de polluants 12:00 21

22 Emissions de polluants 18:00 22

23 Choix d horaire de départ 00:30 23

24 Choix d horaire de départ 06:00 24

25 Choix d horaire de départ 12:00 25

26 Choix d horaire de départ 18:00 26

27 Choix d horaire de départ Séminaire Aristote 12 mars 2015 Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 27

28 Choix d horaire de départ 28

29 Défis à venir Mesurer/estimer la demande Cas dynamique Comportement des usagers Information temps réel Couplage de modèles 12/03/2015 Séminaire Aristote Modélisation du trafic routier à l échelle métropolitaine 29

30 Merci de votre attention Compléments et références :