ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIERE EN BELGIQUE

Transcription

1 ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIERE EN BELGIQUE Rapport pour: Service public Fédéral Mobilité et Transports Direction Générale Mobilité et Sécurité Routière, Direction Mobilité, City Atrium Rue du Progrès 1210 Bruxelles 15 octobre 2008 TRANSPORT & MOBILITY LEUVEN VITAL DECOSTERSTRAAT 67A BUS LOUVAIN BELGIQUE TEL +32 (16) FAX +32 (16) Numéro du rapport: Auteurs: Sven Maerivoet Isaak Yperman

2 Avant-propos La congestion de la circulation routière constitue un défi d importance capitale pour notre mobilité étant donné l augmentation du trafic prévue. Pour en avoir une idée concrète, ce rapport fait état de la croissance de la demande de trafic, de l importance de la congestion et de ses conséquences pour la Belgique. Les objectifs de cette étude sont les suivants : Étudier l ampleur de la congestion, tant que le plan spatial que temporel. Pour ce faire, la situation actuelle sera prise comme point de départ. Elle se base sur le volume et la répartition de la demande de trafic aujourd hui et dans le futur. Évaluer les conséquences économiques (notamment pour le transport de marchandises), les conséquences sociales (pertes de temps sur le trajet sans appréciation économique) et les conséquences environnementales (pollution de l air et consommation d énergie). Trouver des pistes de solutions sous forme de mesures de gestion, avec leurs effets secondaires, leur faisabilité, leur acceptation sociale et une estimation quantitative de leurs contributions. Faire entrer l évolution de la congestion dans un scénario volontariste en fonction de l évolution du trafic et des solutions proposées. L élément nouveau de cette étude est qu elle aborde tant la congestion sur les autoroutes que sur le réseau routier secondaire, en particulier en milieu régional et urbain. Pour ce faire, les données utilisées sur le trafic proviennent tant des mesures de détecteurs de véhicules simples que de capteurs GSM/GPS. dr. Sven Maerivoet dr. ir. Isaak Yperman ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 2

3 Table des matières Avant-propos...2 Table des matières...3 Liste des figures...5 Liste des tableaux...7 Liste des abréviations et symboles Recueil des mesures Mesures du réseau routier principal (RRP) Mesures du réseau routier secondaire (RRS) Résultats Analyse de la congestion actuelle ( ) Réseau routier principal (RRP) Réseau routier secondaire (RRS) Réseau routier régional (RRR) Réseau routier urbain (RRU) Pronostic de congestion en Effets de la congestion en 2007 et Pertes de temps pendant le trajet et heures perdues dans les véhicules Longueurs d embouteillages sur le RRP Longueurs d embouteillages en Longueurs d embouteillages en Émissions et consommation de carburant Mesures contre la congestion et leurs effets Scénarios du côté de la demande et de l offre Scénario de changements du côté de la demande Scénario de changements du côté de l offre Scénario volontariste Aperçu des mesures éventuelles et de leurs effets qualitatifs prévus L importance de la solidité d un réseau Une attention particulière pour les télépéages Résumé Analyse de la congestion actuelle Pronostic de la congestion en Durées de voyage et heures perdues dans les véhicules Longueurs d embouteillages sur le RRP Émissions et consommation de carburant...55 Appendice A: Communes dans les agglomérations et en Région bruxelloise...56 Appendice B: Volumes de trafic sur le RRP et le RRS en 2007 et B.1 Volumes de trafic B.1.1 Réseau routier principal...58 B.1.2 Réseau routier secondaire...60 B.2 Volumes de trafic Appendice C: Conversion des mesures du réseau routier secondaire...65 Appendice D: Courbes de congestion pour les régions...67 D.1 Détermination des durées de voyage moyennes par heure et des volumes de trafic...67 D.2 Réalisation des courbes de congestion...67 Appendice E: Description du modèle TREMOVE...69 E.1 Structure du modèle TREMOVE...69 E.2 Contexte politique du modèle TREMOVE...70 E.3 Base scientifique...71 E.3.1 Approche économique...71 E.3.2 Prix des transports...74 Appendice F: Embouteillages, risque d embouteillages, longueurs d embouteillages et heures perdues dans les véhicules dans START-SITTER...75 ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 3

4 F.1 Détection des embouteillages...77 F.2 Le risque d embouteillages sur une portion de route (RE)...76 F.3 Longueurs d embouteillages...78 F.4 Nombre d heures perdues dans les véhicules dans une zone...77 Références...79 ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 4

5 Liste des figures Figure 1: Deux détecteurs de véhicules simples intégrés dans l asphalte l un à côté de l autre...10 Figure 2: Un groupe de détecteurs de véhicules voisins est appelé un poste de mesure. Plusieurs postes de mesure juste avant et après un complexe de bretelle d autoroute est appelé un complexe de mesure. Les données des détecteurs de véhicules sont envoyées vers une unité de traitement locale (CTRL), puis transmises aux bases de données en Régions flamande et wallonne. Elles sont alors centralisées dans le système fédéral START-SITTER...11 Figure 3: Un aperçu de la répartition spatiale des autoroutes en Belgique Figure 4: Un véhicule dont le conducteur téléphone avec son GSM, tandis qu il route d une certaine origine à une certaine destination suivant un itinéraire spécifique sur le réseau routier. À chaque fois que le véhicule franchit la limite entre deux cellules hexagonales, un handover est enregistré dans le système et la durée de voyage sur ce segment de route spécifique est déterminée...13 Figure 5: L évolution quotidienne du nombre total de kilomètres/véhicule en Belgique, pour les voitures particulières et les poids lourds, répartis en jours de semaine et week-ends Figure 6: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP en Région flamande Figure 7: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP en Région wallonne...15 Figure 8: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP en Région bruxelloise...15 Figure 9: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP dans l agglomération d Anvers Figure 10: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP dans l agglomération de Gand...16 Figure 11: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP dans l agglomération de Liège...16 Figure 12: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR en Région flamande...19 Figure 13: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR en Région wallonne Figure 14: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR en Région bruxelloise Figure 15: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR dans l agglomération d Anvers...20 Figure 16: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR dans l agglomération de Gand Figure 17: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR dans l agglomération de Liège Figure 18: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU en Région flamande Figure 19: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU en Région wallonne...23 Figure 20: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU en Région bruxelloise...23 Figure 21: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU dans l agglomération d Anvers Figure 22: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU dans l agglomération de Gand...24 Figure 23: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU dans l agglomération de Liège...24 Figure 24: Schéma d entrée et de sortie pour TREMOVE afin de calculer les indicateurs de congestion pour l année Figure 25: Courbes de congestion et volumes de trafic moyens et durées de voyage moyennes dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différents types de routes en Région flamande Figure 26: Courbes de congestion et volumes de trafic moyens et durées de voyage moyennes dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différents types de routes en Région wallonne...28 Figure 27: Courbes de congestion et volumes de trafic moyens et durées de voyage moyennes dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différents types de routes en Région bruxelloise...29 Figure 28: Courbes de congestion et volumes de trafic moyens et durées de voyage moyennes dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différents types de routes dans l agglomération d Anvers Figure 29: Courbes de congestion et volumes de trafic moyens et durées de voyage moyennes dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différents types de routes dans l agglomération de Gand...30 Figure 30: Courbes de congestion et volumes de trafic moyens et durées de voyage moyennes dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différents types de routes dans l agglomération de Liège...30 Figure 31: Volumes de trafic dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différentes régions et types de routes Figure 32: Augmentation du volume de trafic du Pic 2007 au Pic 2020 pour les différentes régions et types de routes...31 Figure 33: Durées de voyage dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différentes régions et types de routes...32 Figure 34: Augmentation de la durée de voyage du Pic 2007 au Pic 2020 pour les différentes régions et types de routes.32 Figure 35: Pertes de temps dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différentes régions et types de routes Figure 36: Augmentation des pertes de tempsd du Pic 2007 au Pic 2020 pour les différentes régions et types de routes..36 Figure 37: Heures perdues dans les véhicules dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différentes régions et types de routes Figure 38: Augmentation des pertes de temps du Pic 2007 au Pic 2020 pour les différentes régions et types de routes...37 ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 5

6 Figure 39: La répartition cumulative des risques pour le minimum de kilomètres d embouteillages sur le RRP en Belgique Figure 40: La répartition cumulative des risques pour le minimum de kilomètres d embouteillages sur le RRP en Région flamande...38 Figure 41: La répartition cumulative des risques pour le minimum de kilomètres d embouteillages sur le RRP en Région wallonne...39 Figure 42: La répartition cumulative des risques pour le minimum de kilomètres d embouteillages sur le RRP dans l agglomération d Anvers...39 Figure 43: La répartition cumulative des risques pour le minimum de kilomètres d embouteillages sur le RRP dans l agglomération de Gand...40 Figure 44: La répartition cumulative des risques pour le minimum de kilomètres d embouteillages sur le RRP dans l agglomération de Liège...40 Figure 45: Longueur d embouteillage en fonction du nombre d heures perdues dans les véhicules sur base des données START-SITTER pour la Belgique pendant la période Figure 46: Heures perdues dans les véhicules et longueur des embouteillages sur le RRP en 2007et en 2020 pour les différentes régions...43 Figure 47: Augmentation de la longueur d embouteillage du Pic 2007 au Pic 2020 pour les différentes régions sur le RRP...44 Figure 48: Consommation de carburant des voitures à l essence par catégorie cc...45 Figure 49: Évolution des émissions et de la consommation de carburant entre 2007 et 2020 pour les différentes régions...47 Figure 50: Effets des mesures de prix qui influencent le côté de la demande du problème de transport (Flandre, situation %)...48 Figure 51: Influence d une extension de capacité sur les durées totales de voyage Figure 52: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP en Région flamande Figure 53: Structure du modèle TREMOVE II...70 Figure 54: L arbre décisionnel pour le transport professionnel...72 Figure 55: L arbre décisionnel pour les foyers...73 Figure 56: Détection des embouteillages dans START-SITTER...76 ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 6

7 Liste des tableaux Tableau 1: Aperçu de la classification des mesures....9 Tableau 2: Volumes de trafic moyens sur le réseau routier principal Tableau 3: Durées de voyage moyennes sur le réseau routier principal Tableau 4: Tableau récapitulatif avec les paramètres de toutes les courbes de congestion pour le réseau routier principal...18 Tableau 5: Volumes de trafic moyens sur le réseau routier régional...21 Tableau 6: Durées de voyage moyennes sur le réseau routier régional...21 Tableau 7: Tableau récapitulatif avec les paramètres de toutes les courbes de congestion pour le réseau routier régional Tableau 8: Volumes de trafic moyens sur le réseau routier urbain Tableau 9: Durées de voyage moyennes sur le réseau routier urbain Tableau 10: Tableau récapitulatif avec les paramètres de toutes les courbes de congestion pour le réseau routier urbain...25 Tableau 11: Volumes de trafic et durées de voyage pour le Pic 2007 et le Pic 2020 pour le RRP Tableau 12: Volumes de trafic et durées de voyage pour le Pic 2007 et le Pic 2020 pour le RRR...27 Tableau 13: Volumes de trafic et durées de voyage pour le Pic 2007 et le Pic 2020 pour le RRU...27 Tableau 14: Pertes de temps moyennes et moyenne des heures perdues dans les véhicules pour les différentes régions pour le RRP...34 Tableau 15: Pertes de temps moyennes et moyenne des heures perdues dans les véhicules pour les différentes régions pour le RRR Tableau 16: Pertes de temps moyennes et moyenne des heures perdues dans les véhicules pour les différentes régions pour le RRU...35 Tableau 17: Un récapitulatif de la longueur moyenne des embouteillages en kilomètres, pour les différentes régions en 2007, avec une distinction entre l heure de pointe du matin et celle du soir. L écart type statistique est également donné pour ces longueurs d embouteillage...41 Tableau 18: Heures perdues dans les véhicules et longueur des embouteillages sur le RRP en 2007 et en 2020 pour les différentes régions...43 Tableau 19: Consommation de carburant et émissions en 2007 et 2020 pour les différentes régions...46 Tableau 20: Un récapitulatif des mesures éventuelles, de leurs effets qualitatifs prévus et de leur impact. Il y est également indiqué dans quelle mesure la structure et la cohésion du réseau contribuent à la réalisation de l objectif et de la mesure. Les mesures en vert correspondent à celles qui ont été exposées dans les scénarios de ce rapport (tableau basé sur [IMSY]) Tableau 21: Volumes de trafic annuels (2007) sur le RRP dans les différentes Régions...57 Tableau 22: Facteurs de volume pour les différentes Régions...57 Tableau 23: Facteurs de volume voor de verschillende agglomérations...58 Tableau 24: Volumes de trafic horaires moyens normalisés sur le RRP Tableau 25: Volumes de trafic annuels (2007) sur le RRP dans les différentes zones Tableau 26: Volumes de trafic horaires moyens sur le RRP pour le Pic Tableau 27: Volumes de trafic annuels (2007) sur le RRS dans les différentes Régions...59 Tableau 28: Volumes de trafic horaires moyens sur le RRR dans les différentes Régions (km véhicule/h)...59 Tableau 29: Volumes de trafic horaires moyens sur le RRU dans les différentes Régions (km véhicule/h) Tableau 30: Longueurs de routes pour les différents types de routes et zones...60 Tableau 31: Volumes de trafic annuels (2007) sur le RRS dans les différentes zones Tableau 32: Volumes de trafic horaires moyens sur le RRR dans les différentes agglomérations (km véhicule/h) Tableau 33: Volumes de trafic horaires moyens sur le RRU dans les différentes agglomérations (km véhicule/h)...61 Tableau 34: Volumes de trafic horaires moyens sur le RRR pour le Pic Tableau 35: Volumes de trafic horaires moyens sur le RRU pour le Pic Tableau 36: Accroissement de la population dans les différentes Régions...62 Tableau 37: Taux de croissance économique du secteur des transports dans les différentes Régions...62 Tableau 38: Kilomètres/passager en 2007 et 2020 dans les différentes Régions...62 Tableau 39: Kilomètres/tonne en 2007 et 2020 dans les différentes Régions Tableau 40: Volumes de trafic annuels (2007 et 2020) pour les différentes Régions Tableau 41: Volumes de trafic annuels (2007 et 2020) pour les différentes agglomérations...63 Tableau 42: Volumes de trafic horaires moyens sur le RRP pour le Pic Tableau 43: Volumes de trafic horaires moyens sur le RRR pour le Pic Tableau 44: Volumes de trafic horaires moyens sur le RRU pour le Pic Tableau 45: Longueur du réseau routier par Région ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 7

8 Liste des abréviations et symboles Abréviations (générales) BPR CFVD GDT FCD SPF FVD GPS GSM RRP RRS RRR START-SITTER RRU Bureau of Public Roads Cellular Floating Vehicle Data Gestion dynamique du trafic Floating car data Service Public Fédéral Floating vehicle data Global Positioning System Groupe Spécial Mobile / Global System for Mobile communications Réseau routier principal Réseau routier secondaire Réseau routier régional Systeem Trafiek Autowegen in Reële Tijd / Système Intelligent de Trafic en TEmps Réel des autoroutes Réseau routier urbain Abréviations (émissions) CO CO 2 NO x MP SO 2 COV Monoxyde de carbone Dioxyde de carbone Oxyde d azote Matière particulaire (fine poussière) Dioxide de soufre Composés organiques volatils Symboles α β C RE LE L m q Q T T ff V VVU Paramètre de la courbe de congestion Paramètre de la courbe de congestion Volume de trafic maximal (en kilomètres/véhicule/heure) Risque d embouteillage sur une portion de route Longueur d embouteillage (en kilomètres) Longueur du réseau routier (en kilomètres) Facteur de proportion Volume de trafic (en kilomètres/véhicule/heure) Volume annuel (en kilomètres/véhicule/an) Durée du voyage (en secondes) Durée du voyage dans un réseau peu chargé avec un trafic fluide (en secondes) Perte de temps (en secondes/kilomètre) Moyenne des heures perdues dans les véhicules (en heures véhicule/heure) ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 8

9 1. Recueil des mesures Les mesures du trafic ont été recueillies pour la période allant du 09/10/2007 au 31/03/2008, ce qui représente 175 jours. Une distinction a été faite entre les données du réseau routier principal (RRP) et celles du réseau routier secondaire (RRS), puisqu elles proviennent de plusieurs sources différentes. La période allant du 09/10/2007 au 31/03/2008 couvre un semestre. Elle a été choisie à ce moment parce que le système utilisé pour enregistrer les mesures du réseau routier secondaire n est entré en service que le 09/10/2007. Réseau routier principal (RRP) Réseau routier secondaire (RRS) Réseau routier régional (RRR) Réseau routier urbain (RRU) Les mesures recueillies sont classées par type de route, lieu et temps. Cette classification diffère peu pour le RRP et le RRS, comme le montre le Tableau 1 : Réseau routier principal Réseau routier secondaire Différenciaton selon le type de route Différenciation selon le type de route Autoroutes Voies régionales (*) Voies urbaines (**) Différenciation spatiale Différenciation spatiale Régions Régions Région flamande Région flamande Région wallonne Région wallonne Région bruxelloise Région bruxelloise Agglomérations Agglomérations Anvers Anvers Gand Gand Liège Liège Différenciation temporelle Différenciation temporelle Période Période Heures de pointe du matin (6h 9h) Heures de pointe du matin (6h 9h) Journée (9h 16h) Creux (9h 16h & 19h 6h) (***) Heures de pointe du soir (16h 19h) Heures de pointe du soir (16h 19h) Nuit (19h 6h) Type de jour Type de jour Jour ouvrable Jour ouvrable Jour non ouvrable Jour non ouvrable Tableau 1 : Aperçu de la classification des mesures. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 9

10 TRANSPORT & MOBILITY LEUVEN Voici quelques remarques sur cette classification : 1.1 Le réseau routier principal (RRP) est constitué d autoroutes (A/E numéros) et de périphériques (R numéros inférieurs ou égaux à 9). Le réseau routier régional (RRR) est constitué de routes régionales et provinciales (N numéros) qui relient les différentes villes entre elles, dont les périphériques avec R numéros supérieurs ou égaux à 10. Le réseau routier urbain (RRU) est composé de voies communales asphaltées. Les agglomérations d Anvers, Gand et Liège et la Région bruxelloise sont définies dans l Appendice A. Pour le RRS, les périodes Journée et Nuit sont réunies en 1 seule Période de creux. Les jours non ouvrables dans la période considérée allant du 09/10/07 au 31/03/08 incluent tous les samedis, dimanches, jours fériés (à savoir le 01/11/07, 02/11/07, 25/12/07, 01/01/08), ainsi que les jours des vacances de Noël 24/12/07, 26/12/07, 27/12/07, 28/12/07 et 31/12/07. Tous les autres jours dans la période étudiée sont considérés comme des jours ouvrables. Mesures du réseau routier principal (RRP) Le RRP est principalement mesuré avec des détecteurs de véhicules simples inductifs intégrés dans le revêtement1. Ces capteurs sont en fait des boucles de fil de cuivre posées dans l asphalte, généralement en configuration rectangulaire (voir exemple Figure 1). Dès qu un véhicule passe sur une boucle, il est détecté. S il n y a qu 1 seule boucle à un certain niveau de mesure, on parle de détecteur de véhicule simple. Les dimensions classiques d un détecteur de véhicules simple sont une largeur de 1.8 mètre (cela correspond à la moitié de la largeur d une bande classique en Belgique et aux Pays-Bas), et une longueur de 1.5 mètre. La largeur permet de détecter un véhicule classique qui change de bande (même s il arrive que les motos échappent aux détecteurs). La longueur est telle qu un petit camion peut être détecté par la boucle, tout comme un véhicule simple ; de même, la boucle est assez petite pour que les véhicules individuels puissent être comptés dans une situation de trafic congestionné [Mae06]. Figure 1 : Deux détecteurs de véhicules simples intégrés dans l asphalte l un à côté de l autre. Ces détecteurs de véhicules simples enregistrent à chaque minute le nombre de voitures particulières et de camions (il s agit des volumes de trafic), ainsi que les vitesses moyennes de ces véhicules en dépassement. Il existe aussi des détecteurs de véhicules inductifs doubles, ainsi que plusieurs caméras, mais il n y a aucune distinction selon le type de capteur dans l implémentation vers la base de données de mesures. 1 ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 10

11 Toutes les données générées sont stockées dans le système START-SITTER, qui signifie Systeem Trafiek Autowegen in Reële Tijd et Système Intelligent de Trafic en TEmps Réel des autoroutes [SPF]. La Figure 2 indique où les détecteurs de véhicules se trouvent sur une autoroute. Il y a 1 détecteur de véhicules par bande de circulation. Un groupe de détecteurs de véhicules voisins (dans des bandes de circulation qui se touchent) est appelé poste de mesure. Un groupe de postes de mesure juste avant et après une bretelle d autoroute est appelé un complexe de mesure. Ces complexes de mesure envoient à chaque minute leurs mesures aux bases de données centrales en Région flamande et wallonne. Le système fédéral START-SITTER centralise les mesures des deux bases de données. CTRL CTRL Légende vers la base de données détecteur véhicules de poste de mesure complexe de mesure Figure 2 : Un groupe de détecteurs de véhicules voisins est appelé un poste de mesure. Plusieurs postes de mesure juste avant et après un complexe de bretelle d autoroute est appelé un complexe de mesure. Les données des détecteurs de véhicules sont envoyées à une unité de traitement locale (CTRL), puis transférées aux bases de données en Région flamande et wallonne. Elles sont à leur tour centralisées dans le système fédéral START-SITTER. Il faut souligner que les détecteurs de véhicules simples sont connus pour leur marge d erreur relativement élevée pour la vitesse moyenne. Par conséquent, il faut toujours interpréter les résultats en prenant cette remarque en considération. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 11

12 Figure 3 : Un aperçu de la répartition géographique des autoroutes en Belgique. La Figure 3 reprend un aperçu de la répartition géographique des autoroutes en Belgique. Il faut souligner que le ring R0 autour de Bruxelles fait majoritairement partie de la Région flamande. Par conséquent, la portion d autoroutes pour la Région bruxelloise est infime (seulement 11 kilomètres de longueur), ce qui a pour conséquence que les résultats pour ce type de route et cette région ne sont pas toujours représentatifs à cause de leur faible précision statistique. Pour cette étude, les mesures de tous les postes de mesure sur le réseau autoroutier belge sont issues de la base de données START-SITTER, ce qui donne le nombre de kilomètres/véhicule par heure et la vitesse moyenne par heure pour une heure moyenne au Matin, en Journée, au Soir et pendant la Nuit et ce, pour toutes les régions pendant la période d étude concernée du 09/10/2007 au 31/03/ Mesures du réseau routier secondaire (RRS) Le RRS est mesuré sur base de la communication mobile, dont les GSM (nous parlons ici de cellular floating vehicle data, ou CFVD). L idée sous-jacente est que chaque GSM échange des informations sur sa localisation avec une station de base. Celles-ci sont modelées sous forme d une grille de cellules hexagonales, où le centre de chaque cellule contient une antenne radio. Si on appelle avec un GSM, celuici est constamment en contact avec au moins une certaine antenne. Lorsque le conducteur d un véhicule roule et s éloigne d une antenne, le signal entre le GSM et l antenne s affaiblit. Dès que le conducteur et son véhicule arrivent au bord d une cellule hexagonale, son GSM établit une nouvelle connexion avec l antenne de la cellule hexagonale voisine. À ce moment, on parle d un handover. Lorsque deux handovers surviennent, le système de mesure peut déterminer le temps qu il a fallu pour aller d un point à l autre, ce qui indique une mesure directe de la durée du voyage (voir Figure 4 pour avoir un aperçu). Cette durée de voyage est ensuite associée automatiquement par le système à une carte routière digitale pour donner les durées de voyage sur le RRS [ML07]. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 12

13 destination origine durée de voyage segments handover GSM route Figure 4 : Un véhicule dont le conducteur téléphone avec son GSM, tandis qu il route d une certaine origine à une certaine destination suivant un itinéraire spécifique sur le réseau routier. À chaque fois que le véhicule franchit la limite entre deux cellules hexagonales, un handover est enregistré dans le système et la durée de voyage sur ce segment de route spécifique est déterminée. En Belgique, Be-Mobile 2 est l entreprise qui fournit ces données du trafic sur base d informations mobiles. Outre les GSM, elle utilise également les appareils GPS qui se trouvent dans certains véhicules (par exemple les sociétés de courrier qui suivent leur parc automobile en permanence). On parle alors de floating car data (FCD), ou plus généralement de floating vehicle data (FVD). Les données mobiles du trafic sont recueillies par segment de route et par intervalle de temps de cinq minutes. Sur cette base, Be-Mobile agrège les données et fournit les durées de voyage moyennes par kilomètre de route sur le RRR et le RRU, et ce pour une heure moyenne au Matin, au Soir et pendant le Creux, pour toutes les régions. Il faut noter que les volumes de trafic ne peuvent pas être mesurés directement par le système. C est pourquoi une méthode a été développée pour cette étude afin de pouvoir travailler judicieusement avec les volumes de trafic sur le RRS (voir Appendice B.1.2 pour de plus amples détails à cet égard). En ce qui concerne la nature des mesures provenant du RRS, nous constatons qu un GSM risque d être plus utilisé dans les embouteillages que dans un trafic fluide. En outre, ce système donne une approximation où il existe une certaine marge d erreur inhérente aux mesures. 2 ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 13

14 2. Résultats 2.1 Analyse de la congestion actuelle ( ) La situation routière dans une région est caractérisée par un volume de trafic moyen (nombre de kilomètres/véhicule par heure) et une durée de voyage moyenne par kilomètre parcouru. Ces deux éléments indiquent dans quelle mesure la situation routière est congestionnée, ce qui donne une indication de la formation d embouteillages. Pour la période étudiée allant du 09/10/2007 au 31/03/2008, ces indicateurs de congestion sont déterminés pour différents types de routes, différentes régions et différentes périodes. Sur base de ces mesures, les courbes de congestion sont également déterminées comme expliqué dans l Appendice D. Ces courbes, qui indiquent comment évoluent les durées de voyage en fonction des volumes de trafic, se rapprochent au mieux des mesures. Elles sont utilisées pour évaluer la congestion en 2020, ainsi que les effets de la congestion en 2007 et en Réseau routier principal (RRP) Pour le RRP, tous les points de données enregistrés dans la période allant du 09/10/2007 au 31/03/2008 sont reproduits pour les différentes régions de la Figure 6 à la Figure 11. De même, la courbe de congestion qui se rapproche au plus de ces points de mesure est donnée à chaque fois. Pour déterminer la courbe de congestion, il est fait référence à la méthode exposée dans l Appendice D. La Figure 5 présente un aperçu de l évolution quotidienne du nombre total de kilomètres/véhicule en Belgique, pour les voitures particulières et les poids lourds, répartis en jours de semaine et en week-ends Jours de semaine Week-ends u 1u 2u 3u 4u 5u 6u 7u 8u 9u 10u 11u 12u 13u 14u 15u 16u 17u 18u 19u 20u 21u 22u 23u Figure 5 : L évolution quotidienne du nombre total de kilomètres/véhicule en Belgique, pour les voitures particulières et les poids lourds, répartis en jours de semaine et week-ends. Chaque point de mesure donne une durée de voyage moyenne par kilomètre pour un certain volume de trafic (nombre de kilomètres/véhicule par heure moyenne dans une période, c est-à-dire par heure moyenne au Matin, en Journée, au Soir ou pendant la Nuit). La détermination des durées de voyage moyennes par heure et des volumes de trafic dans les régions est abordée dans l Appendice D. Les points de mesure d une période différente ont une couleur différente. Une distinction est également faite entre les jours ouvrables et les jours non ouvrables. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 14

15 Les courbes de congestion utilisées servent à estimer la congestion à un niveau suffisamment agrégé, ce qui implique donc une simplification de la réalité. Figure 6 : Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP en Région flamande. Figure 7 : Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP en Région wallonne. Figure 8: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP en Région bruxelloise. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 15

16 Figure 9: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP dans l agglomération d Anvers. Figure 10: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP dans l agglomération de Gand. Figure 11: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRP dans l agglomération de Liège. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 16

17 Pour chaque région, tous les points de mesure qui font partie d une certaine période (Matin, Journée, Soir ou Nuit) sont rassemblés dans une moyenne pour la période étudiée de 175 jours. Cela donne les volumes de trafic moyens et les durées de voyage moyennes, reproduits dans le Tableau 2 et le Tableau 3. Volume de trafic moyen (kilomètre/véhicule/heure) RRP Jour ouvrable Jour non ouvrable Région Matin Soir Jour Nuit Matin Soir Jour Nuit Région flamande Région wallonne Région bruxelloise Agglomération d Anvers Agglomération de Gand Agglomération de Liège Tableau 2: Volumes de trafic moyens sur le réseau routier principal. Durée de voyage moyenne (secondes/kilomètre) RRP Jour ouvrable Jour non ouvrable Région Matin Soir Jour Nuit Matin Soir Jour Nuit Région flamande 41,48 39,29 39,09 37,25 36,57 36,85 36,32 36,67 Région wallonne 36,75 35,94 37,16 36,02 35,76 33,76 34,16 34,43 Région bruxelloise 38,34 55,53 37,52 35,55 33,95 36,97 35,86 35,15 Agglomération d Anvers 40,87 40,16 39,22 36,65 36,02 36,61 36,24 36,16 Agglomération de Gand 38,82 38,94 38,65 37,63 37,05 37,51 36,56 36,82 Agglomération de Liège 36,80 36,05 37,11 35,96 35,42 32,92 33,35 34,42 Tableau 3: Durées de voyage moyennes sur le réseau routier principal. En Région flamande, les durées de voyage sont légèrement plus élevées que dans les autres Régions. De même, dans l agglomération d Anvers, on constate que les durées de voyage sont légèrement plus élevées que dans les autres agglomérations. Les durées de voyage en Flandre et à Anvers diffèrent très peu. Il en est de même pour les durées de voyage en Wallonie et à Liège. Pour toutes les régions, la congestion la plus importante survient au matin et au soir pendant les jours ouvrables. En général, on observe des volumes de trafic supérieurs le soir par rapport au matin, mais des durées de voyage plus élevées au matin. L heure de pointe du matin est légèrement plus intense, mais plus concentrée, celle du soir est mieux répartie, tant dans le temps que dans l espace. On constate des volumes de trafic et des durées de voyage inférieurs en journée pendant les jours ouvrables. Ensuite, les volumes de trafic diminuent du soir de jour non ouvrable, à la journée de jour non ouvrable, la nuit de jour ouvrable, la nuit de jour non ouvrable puis au matin de jour non ouvrable. Les durées de voyage diminuent dans le même ordre. On constate que durant la nuit de jour ouvrable, on roule relativement lentement, davantage qu un jour non ouvrable. Voici quelques exceptions aux généralités précédentes : En Région bruxelloise, le matin et le soir de jour ouvrable, on constate des volumes de trafic similaires, mais la durée de voyage est considérablement plus élevée le soir. En Région wallonne et dans l agglomération de Liège, les durées de voyage pendant les jours ouvrables sont les plus élevées en journée. Les jours non ouvrables, les durées de voyage le matin et la nuit sont plus élevées que le soir et en journée. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 17

18 Dans l agglomération d Anvers, les volumes de trafic en journée de jour ouvrable sont très élevés, même plus que le matin. Les courbes de congestion dans les figures précédentes se rapprochent au mieux des points de mesure (voir aussi Appendice D). Elles indiquent comment évoluent les durées de voyage en fonction des volumes de trafic. Elles ont la forme fonctionnelle suivante : q T = Tff 1+ α C β où T ff = durée de voyage dans un réseau non chargé avec un trafic fluide (secondes), q = volume de trafic (kilomètres/véhicule par heure), C = volume de trafic maximal (kilomètres/véhicule par heure), α = constante, β = constante. Le Tableau 4 donne un récapitulatif des paramètres de cette fonction de congestion pour les différentes régions sur le RRP : RRP T ff C α β Région (secondes) (km véhicule) (-) (-) Région flamande 36, ,1254 1,6002 Région wallonne 34, ,0748 1,0000 Région bruxelloise 33, ,3300 1,2385 Agglomération d Anvers 35, ,1507 1,5600 Agglomération de Gand 36, ,0694 1,5298 Agglomération de Liège 35, ,0469 1,5515 Tableau 4: Tableau récapitulatif des paramètres de toutes les courbes de congestion pour le réseau routier principal Réseau routier secondaire (RRS) Pour le RRS, tous les points de mesure de la période allant du 09/10/07 au 31/03/08 pour les différentes régions sont reproduits de la Figure 12 à la Figure 23. Les Figure 12 à Figure 17 présentent les points de mesure pour le réseau routier régional (RRR), groupés dans la Section Les Figure 18 àfigure 23 indiquent ces points pour le réseau routier urbain (RRU), groupés dans la Section Chaque point de mesure donne une durée de voyage moyenne par km pour un certain volume de trafic (nombre de kilomètres/véhicule par heure moyenne dans une période). Il faut noter que les durées de voyage sur le RRR et le RRU ont été obtenues après conversion des données sources. L Appendice C reprend de plus amples informations à cet égard. Les volumes de trafic sur le RRR et le RRU sont issus d une conversion des volumes de trafic sur le RRP. L Appendice B décrit comment ils sont obtenus. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 18

19 Réseau routier régional (RRR) Figure 12: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR en Région flamande. Figure 13: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR en Région wallonne. Figure 14: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR en Région bruxelloise. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 19

20 Figure 15: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR dans l agglomération d Anvers. Figure 16: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR dans l agglomération de Gand. Figure 17: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRR dans l agglomération de Liège. Les volumes de trafic moyens et les durées de voyage moyennes pour la période étudiée de 175 jours pour le réseau routier régional sont résumés dans le Tableau 5 et le Tableau 6 : ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 20

21 Volume de trafic moyen (km véhicule/heure) RRR Jour ouvrable Jour non ouvrable Région Matin Soir Creux Matin Soir Creux Région flamande Région wallonne Région bruxelloise Agglomération d Anvers Agglomération de Gand Agglomération de Liège Tableau 5: Volumes de trafic moyens sur le réseau routier régional. Durée de voyage moyenne (secondes/kilomètre) RRR Jour ouvrable Jour non ouvrable Région Matin Soir Creux Matin Soir Creux Région flamande 77,05 78,90 75,02 66,59 68,65 68,50 Région wallonne 69,25 69,90 68,69 65,76 65,17 64,33 Région bruxelloise 148,38 168,35 150,95 117,29 137,50 134,24 Agglomération d Anvers 108,08 115,09 101,97 89,96 96,87 95,37 Agglomération de Gand 77,32 80,35 71,84 64,34 66,70 65,97 Agglomération de Liège 90,30 100,78 92,49 78,09 87,99 93,31 Tableau 6: Durées de voyage moyennes sur le réseau routier régional. Sur le réseau routier régional (RRR), les durées de voyage sont les plus élevées en Région bruxelloise, suivie par les agglomérations d Anvers, de Liège et de Gand et enfin la Région flamande et wallonne. C est principalement à Bruxelles que les durées de voyage sont très élevées, plus du double de la Flandre et de la Wallonie. Pour toutes les régions, les plus grands volumes de trafic et les durées de voyage les plus importantes sont observées les soirs de jour ouvrable, suivis par les matins. Ensuite, les volumes de trafic diminuent du soir de jour non ouvrable à la période de creux de jour ouvrable, tandis que les durées de voyage dans cette période de creux sont plus élevées que le soir de jour non ouvrable. Il s avère donc une fois de plus qu on roule relativement lentement la nuit des jours ouvrables. Les volumes de trafic et les durées de voyage les moins importants sont observés pendant la période de creux des jours non ouvrables et enfin le matin de jour non ouvrable. Les exceptions à ces constatations sont les suivantes : En Région bruxelloise, les matins de jour ouvrable présentent des volumes de trafic légèrement plus élevés que le soir, mais ils diffèrent très peu. L agglomération de Liège connaît des durées de voyage très élevées durant les périodes de creux, tant les jours ouvrables que les jours non ouvrables. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 21

22 Le Tableau 7 fournit un récapitulatif des paramètres des courbes de congestion pour les différentes régions sur le réseau routier urbain : RRR T ff C α β Région (secondes) (km véhicule) (-) (-) Région flamande 67, ,2081 1,0000 Région wallonne 64, ,1264 1,0000 Région bruxelloise 120, ,4041 1,0000 Agglomération d Anvers 92, ,2801 1,3185 Agglomération de Gand 65, ,2702 1,5330 Agglomération de Liège 83, ,2679 1,0000 Tableau 7: Tableau récapitulatif avec les paramètres de toutes les courbes de congestion pour le réseau routier régional. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 22

23 Réseau routier urbain (RRU) Figure 18: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU en Région flamande. Figure 19: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU en Région wallonne. Figure 20: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU en Région bruxelloise. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 23

24 Figure 21: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU dans l agglomération d Anvers. Figure 22: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU dans l agglomération de Gand. Figure 23: Points de mesure et courbe de congestion pour le RRU dans l agglomération de Liège. Les volumes de trafic moyens et les durées de voyage moyennes pour la période étudiée de 175 jours pour le réseau routier urbain sont récapitulés dans le Tableau 8 et le Tableau 9: ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 24

25 Volume de trafic moyen (kilomètre/véhicule/heure) RRU Jour ouvrable Jour non ouvrable Région Matin Soir Creux Matin Soir Creux Région flamande Région wallonne Région bruxelloise Agglomération d Anvers Agglomération de Gand Agglomération de Liège Tableau 8: Volumes de trafic moyens sur le réseau routier urbain. Durée de voyage moyenne (secondes/kilomètre) RRU Jour ouvrable Jour non ouvrable Région Matin Soir Creux Matin Soir Creux Région flamande 74,82 76,22 79,69 59,85 64,02 69,48 Région wallonne 89,35 87,46 92,53 82,93 78,37 81,69 Région bruxelloise 177,35 194,95 187,33 156,83 172,80 171,42 Agglomération d Anvers 114,00 119,29 115,58 104,47 108,42 108,37 Agglomération de Gand 117,61 125,85 115,15 111,47 108,97 105,21 Agglomération de Liège 107,70 114,95 110,66 97,92 98,94 107,04 Tableau 9: Durées de voyage moyennes sur le réseau routier urbain. Sur le réseau routier urbain (RRU), les durées de voyage sont également les plus élevées en Région bruxelloise. Elles diminuent ensuite des agglomérations de Gand vers Anvers et Liège, la Région wallonne et enfin flamande. Ici aussi, les durées de voyage à Bruxelles sont plus de deux fois plus élevées qu en Flandre et en Wallonie. Par région, les durées de voyage au matin, le soir et pendant la période de creux sont assez équilibrées. À Bruxelles et dans les agglomérations étudiées, les durées de voyage sont les plus élevées le soir, tandis que les Régions flamande et wallonne présentent les durées de voyage les plus élevées pendant la période de creux. Les durées de voyage sont toujours supérieures pendant les jours ouvrables que pendant les jours non ouvrables. Les jours non ouvrables, les durées de voyage durant la période de creux et le soir sont plus élevées que le matin. Le Tableau 10 fournit un récapitulatif des paramètres des courbes de congestion pour les différentes régions sur le réseau routier urbain : RRU T ff C α β Région (secondes) (km véhicule) (-) (-) Région flamande 58, ,4013 1,0000 Région wallonne 80, ,1763 1,0000 Région bruxelloise 154, ,2953 1,0000 Agglomération d Anvers 106, ,1449 1,0000 Agglomération de Gand 114, ,1476 4,4887 Agglomération de Liège 98, ,2412 1,0000 Tableau 10: Tableau récapitulatif avec les paramètres de toutes les courbes de congestion pour le réseau routier urbain. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 25

26 2.2 Pronostic de congestion en 2020 Pour déterminer les indicateurs de congestion volume de trafic moyen et durée de voyage moyenne pour l année 2020 pour les différents types de routes et régions, on utilise le modèle TREMOVE (voir aussi Appendice E). Sur base du volume de trafic en 2007 et du lien entre volumes de trafic et durées de voyage, TREMOVE calcule ces indicateurs pour l année 2020 (voir Figure 24) : Volumes horaires moyens Pic 2020 Durées de voyage Pic 2020 Volumes horaires moyens Pic 2007 (km véhicule/heure) Volume annuel 2007 (km véhicule/an) TREMOVE Volume annuel 2020 Émissions 2007 Émissions 2020 Figure 24 : Schéma d entrée et de sortie pour TREMOVE afin de calculer les indicateurs de congestion pour l année Le modèle TREMOVE fait une distinction entre les trois Régions flamande, wallonne et bruxelloise. Les agglomérations d Anvers, de Gand et de Liège sont également définies dans le modèle. De plus, les trois types de routes RRP, RRR et RRU sont également distingués. Ce faisant, l entrée et la sortie par région et par type de route peuvent être déterminées. Une première entrée pour le modèle TREMOVE est donc les courbes de congestion précitées. Elles établissent le lien entre les volumes de trafic et les durées de voyage. Pour les différents types de routes et régions, on entre également le nombre total de kilomètres/véhicule parcouru durant toute l année 2007 (TREMOVE effectue toujours des calculs par an). Pour ce faire, les chiffres du SPF Mobilité et Transports 3 sont utilisés, comme décrit dans l Appendice B. Une autre entrée pour TREMOVE est le volume de trafic moyen par heure pour la période Pic En ce qui concerne la différenciation temporelle, TREMOVE distingue un pic et un creux. Dans ce qui suit, nous nous concentrons sur la période de pic pertinente pour le problème de congestion. Cette période de pic est définie comme la moyenne des heures de pointe du matin et du soir pour les jours ouvrables. Pour la période Pic 2007, il faut également entrer les volumes de trafic moyens par heure dans TREMOVE. Ces volumes de trafic sont déterminés comme la moyenne des volumes mesurés pour la période allant du 09/10/2007 au 31/03/2008 durant les heures de pointe du matin et du soir en jour ouvrable, mais ces volumes mesurés sont d abord normalisés de telle sorte qu ils correspondent au total des kilomètres/véhicule parcourus par an en Ce processus de normalisation est décrit dans l Appendice B. De même, les courbes de congestion sont également normalisées pour atteindre cette correspondance. 3 Source : Service Public Fédéral Mobilité et Transports, Recensement de la circulation 2006, n 39, appendice B, pages B5- B6. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 26

27 Sur base des entrées décrites ci-dessus, TREMOVE calcule ainsi les volumes de trafic et les durées de voyage pour la période Pic Les durées de voyage correspondantes sont lues dans les courbes de congestion ; les résultats sont récapitulés du Tableau 11 au Tableau 13 : RRP volume (km véh/h) volume (km véh/h) durée (s/km) durée (s/km) Augmentation durée Région (%) Région flamande ,8 40,7 2,3% Région wallonne ,6 36,9 0,8% Région bruxelloise ,5 45,4 6,8% Agglomération d Anvers ,7 40,7 2,5% Agglomération de Gand ,7 39,2 1,1% Agglomération de Liège ,3 36,7 0,9% Tableau 11: Volumes de trafic et durées de voyage pour le Pic 2007 et le Pic 2020 pour le RRP. RRR volume (km véh/h) volume (km véh/h) durée (s/km) durée (s/km) Augmentation durée Région (%) Région flamande ,2 77,6 1,9% Région wallonne ,0 68,5 0,8% Région bruxelloise ,7 128,4 1,3% Agglomération d Anvers ,5 109,4 2,8% Agglomération de Gand ,4 76,5 2,9% Agglomération de Liège ,1 93,0 2,1% Tableau 12: Volumes de trafic et durées de voyage pour le Pic 2007 et le Pic 2020 pour le RRR. RRU volume (km véh/h) volume (km véh/h) durée (s/km) durée (s/km) Augmentation durée Région (%) Région flamande ,1 76,6 3,2% Région wallonne ,0 86,9 1,1% Région bruxelloise ,1 161,4 0,8% Agglomération d Anvers ,8 117,3 1,3% Agglomération de Gand ,7 118,8 1,8% Agglomération de Liège ,6 108,4 1,7% Tableau 13: Volumes de trafic et durées de voyage pour le Pic 2007 et le Pic 2020 pour le RRU. Les Figure 25 à Figure 30 indiquent pour chaque région les différentes courbes de congestion par type de route. Sur chaque courbe de congestion, les volumes de trafic moyens et les durées de voyage moyennes sont indiqués pour le Pic 2007 et le Pic ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 27

28 Figure 25: Courbes de congestion, volumes de trafic moyens et durées de voyage moyennes dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différents types de routes en Région flamande. Figure 26: Courbes de congestion, volumes de trafic moyens et durées de voyage moyennes dans le Pic 2007 et le Pic 2020 pour les différents types de routes en Région wallonne. ANALYSE DE LA CONGESTION ROUTIÈRE EN BELGIQUE 28