Prise en compte du niveau de service d un BHNS dans la reconfiguration d un échangeur autoroutier

Transcription

1 Prise en compte du niveau de service d un BHNS dans la reconfiguration d un échangeur autoroutier Auteur : Cédric BARIOU - CETE Méditerranée Contexte : L'opération d'aménagement de l échangeur de Saint Antoine assurant la totalité des échanges entre l'autoroute A7 gérée par la DIR Méditerranée et l'avenue de St Antoine gérée par la Communauté Urbaine de Marseille est inscrite au Programme De Modernisation des Itinéraires routiers Ce nœud d'échanges importants comporte deux bretelles d'entrée sur l autoroute par sens de circulation. Trois de ces quatre bretelles disposent de voies d'accélération trop courtes créant des difficultés d'insertion sur l'autoroute et des comportements spécifiques des usagers. En section courante, ces derniers se déportent quasi systématiquement de la voie de droite sur la voie centrale pour faciliter l'insertion des usagers venant des bretelles. Ce phénomène d'anticipation crée ainsi des zones accidentogènes et de fortes congestions. Par ailleurs, l'avenue de Saint Antoine est un itinéraire retenu pour la mise en service en 2014 d'un Bus à Haut de Niveau de Service (BHNS). Vers Aix en Provence Échangeur de Saint Antoine sur l autoroute A7 Les bretelles d insertion très courtes Vers Marseille 1/8

2 Objectifs de l'étude : Il s agit de contribuer à une meilleure insertion des véhicules sur l autoroute, trouver des solutions de report de trafic en cas de suppression de bretelles sans dégrader les niveaux de service du réseau urbain et du BHNS. Un modèle de simulation microscopique du trafic a été élaboré par le CETE Méditerranée afin de comparer différents aménagements en termes de fonctionnement à l aide d indicateurs de trafic (temps de parcours global, temps de parcours sur origine/destination, débits, longueur de files). Les périodes de pointe du matin et du soir ont été modélisées en prenant en compte les véhicules suivants : VL et PL, les TC (lignes, arrêts, fréquences) et en intégrant le projet de BHNS. La zone d étude a été déterminée de façon à prendre en considération les éventuels reports de trafic induits par les changements de configuration de l échangeur (suppression de bretelle, modification d un carrefour). Le logiciel utilisé permet d'affecter dynamiquement le trafic sur le réseau. Diagnostic trafic : La carte ci-après présente les longueurs de files maximales et les ralentissements relevés visuellement et dynamiquement sur le réseau urbain de la zone d étude. 2/8

3 Le réseau modélisé : Le CETE Méditerranée a réalisé un modèle microscopique de trafic sur l'a7. La longueur totale du réseau modélisé est de 28 kilomètres. Il comprend 135 sections, 48 nœuds dont 2 carrefours à feux micro-régulés et plusieurs giratoires. La zone d'étude a été complétée par les réseaux : de l autoroute A7 au Nord sur 5 km pour prendre en compte les congestions qui peuvent s étendre au delà du convergent A7 A51, du Nord-est de l avenue de St Antoine pour prendre en compte les itinéraires complets des lignes de transport en commun et notamment le trajet du futur BHNS. Clermont Vers Lyon A7 Vers Aix en provence A51 Réseau modélisé pour la prise en compte des TC Zone d étude A7 Vers Marseille 3/8

4 Le modèle de trafic : La démarche méthodologique de l étude de simulation a été respectée : le recueil de données pour l établissement de matrices origines/destinations par type de véhicules, le diagnostic trafic, le calage/la validation du modèle pour les deux périodes de pointe du matin et du soir et les simulations des différentes variantes comparées à l aide d indicateurs de trafic. Constitution de la demande de trafic : Des enquêtes origine/destination par vidéo avec lecture des plaques minéralogiques ont été réalisées sur la zone d étude. La première étape consiste à exploiter la base de données pour identifier toutes les immatriculations relevées en entrée et en sortie de la zone d étude et de bâtir les premières matrices O/D. Dans un second temps, les modules de redressement et d'affectation statique du logiciel de modélisation servent à redresser et augmenter le volume de trafic manquant en s appuyant sur les comptages et les recensements. Puis le trafic de transit sur l autoroute A7 a été ajouté en se basant sur les données issues des stations SIREDO. La demande de trafic est donc saisie dans le modèle sous la forme de matrices Origine/Destination par type de véhicules (VL, PL) avec un pas de temps de 30 minutes. Au total 22 matrices ont été intégrées dans le modèle pour les 2 périodes du matin et du soir. De plus 8 lignes de transport en commun (itinéraires, arrêts et fréquences) sont prises en compte dans le modèle. La simulation de la situation actuelle : Cette étape, la plus chronophage, consiste à caler puis valider le modèle pour reproduire la situation de trafic actuelle sur le réseau modélisé, notamment les congestions relevées sur l autoroute A7 et sur la principale avenue du réseau. Les données de trafic collectées sont utilisées pour ajuster au mieux les paramètres du logiciel de simulation (comportement des véhicules, choix d'itinéraire et affectation dynamique du trafic). A l'issue du processus d'itération de calage du modèle, les écarts entre les données mesurées par rapport aux données recueillies sont inférieurs à 5 % pour le matin et inférieurs à 4 % pour le soir. 4/8

5 Intégration du BHNS : L itinéraire du BHNS empruntera celui de la ligne 26 actuelle. La modélisation prend en compte les fréquences (5 minutes) et les temps d arrêts moyens (20 secondes) du BHNS. Les résultats des simulations permettent de mettre en avant l augmentation des vitesses commerciales du BHNS pour les deux périodes de pointe. Vitesse moyenne (km/h) HPM HPS L26 actuelle BHNS Nord vers sud 18,2 20,1 Sud vers Nord 19 21,2 Nord vers sud 16,2 22,2 Sud vers Nord 18,7 19,3 Les variantes modélisées : Quatre variantes intégrant le BHNS ont été modélisées en fonction de contraintes géométriques et du diagnostic trafic : mises aux normes des bretelles, création de giratoire, déplacement d une bretelle d insertion. La comparaison des résultats se base sur des indicateurs tels que : les temps de parcours globaux, les temps de parcours sur des origines/destinations, les longueurs dynamiques de files, les débits. Exemple d une variante testée : Cette variante comprend la suppression d une bretelle d entrée et le déplacement d une autre. Elle intègre aussi la création de 2 giratoires. création Suppression Bretelle 3 Création d une branche sur le nouveau giratoire Création d une nouvelle bretelle 2 5/8

6 Quelques résultats : Le schéma suivant présente l'indicateur temps de parcours total pour les deux périodes simulées. Cet indicateur permet plus particulièrement de comparer les temps passés par tous les usagers sur le réseau en fonction des variantes. Temps de Parcours Total matin et soir cumulés ,6 % ,6 % + 0,7 % Heures totales ,3 % 6200 TP Total matin et soir % actuelle BHNS variante2 variante 3 variante 4 variante 5 Variantes Le deuxième indicateur permet de comparer les temps de parcours du BHNS le soir, sur un itinéraire choisi pour les différentes variantes modélisées. 6/8

7 Synthèse de l étude : Cette étude de trafic s intègre dans une étude d opportunité plus globale prenant en compte le diagnostic de sécurité routière et les études de faisabilité de modification des caractéristiques géométriques pour la remise aux normes de l échangeur. Elle a permis de mettre en lumière les difficultés, les limites et l'intérêt de l'utilisation d'un outil de simulation du trafic dans le cadre d'une opération d'aménagement importante d'un échangeur autoroutier en milieu urbain. Les principales difficultés sont liées à la possibilité d obtenir un recueil de données de qualité dans un contexte urbain congestionné. Le calage du modèle nécessite en effet de disposer d'un recueil très précis pour caractériser la situation actuelle. Les limites portent essentiellement sur l'aspect comportemental des automobilistes qu'il est souvent délicat de reproduire : Certains comportements spécifiques des usagers au droit de cet échangeur sont difficilement reproductibles lors des simulations comme la répartition du trafic par voie, le déport des véhicules de la voie de droite vers la voie du milieu et le non retour sur la voie de droite après des dépassements. La modélisation est régie par les lois de poursuite, les lois de changement de voie et les lois d insertion qui ne peuvent par nature pas prendre en compte les comportements déviants parfois observés. La mise aux normes de bretelles devrait se traduire par une meilleure insertion des usagers et des comportements plus sécuritaires sur la section courante et limiter les accidents actuels sur des bretelles trop courtes et à forte pente. L'évaluation a priori de ces effets par un outil de simulation dynamique reste limitée. Les intérêts sont nombreux : L utilisation d un outil de simulation offre une grande latitude dans le choix des variantes et la combinaison de solutions à tester. Les résultats issus des solutions testées permettent aux maîtres d'ouvrages et décideurs de visualiser les effets, les impacts des différentes variantes et de faire des choix en conséquence. Dans le cas précis de cette étude, dont l'objectif était de prendre en considération les conséquences de l'aménagement sur la qualité de service du Bus à Haut Niveau de Service, le raisonnement a été mené de façon à trouver une solution ne dégradant pas les temps de parcours des TC. Cet objectif a permis de converger vers une solution plus coûteuse qu'initialement prévue en raison des contraintes inhérentes à la zone d étude. L'utilisation de l'outil de simulation est déterminant pour le choix de la solution retenue. Ce projet devra s inscrire dans une réflexion plus globale des futurs projets des différents partenaires tels que la circulation d un bus sur l autoroute, la requalification de la traversée urbaine du quartier de St Antoine. 7/8

8 Cédric BARIOU CETE Méditerranée - Aix En Provence Tél : Courriel : cedric.bariou@developpement-durable.gouv.fr Au 1er janvier 2014, les 8 CETE, le Certu, le Cetmef et le Sétra fusionnent pour donner naissance au Cerema : centre d études et d expertise sur les risques, l environnement, la mobilité et l aménagement. 8/8