Instruments d évaluation des réseaux routiers. Dr. Cesar Queiroz Ancien conseiller de la Banque mondiale sur le secteur routier Cotonou Juin 2012

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1 Instruments d évaluation des réseaux routiers Dr. Cesar Queiroz Ancien conseiller de la Banque mondiale sur le secteur routier Cotonou Juin 2012

2 Aperçu général, principaux concepts et contexte Le concept d optimisation Principal souci : comment optimiser les travaux d entretien et de réhabilitation Ce qu il faut pour utiliser RONET Structure de RONET Applications de RONET

3 État optimal de la route Budget $ Total des coûts du transport routier Budget de l Adm. routière Trop élevé Optimal Coûts pour les usagers Trop faible En trop mauvais état Optimal En trop bon état État de la route

4 RONET, conçu par Archondo-Callao pour le compte du SSATP, au service des décideurs pour les aider à : contrôler l état du réseau routier Planifier l allocation des ressources Apprécier les conséquences pour les politiques macro-économiques Mettre en place des systèmes de gestion du patrimoine routier

5 Accès : RONET est disponible gratuitement sur le site SSATP et celui de la Banque mondiale : Utilisation : RONET peut être utilisé dans n importe quelle ville, nation ou région, à partir du moment où les données sont disponibles Version 2.00 version la plus récente, publiée en 2009

6 RONET Version 2.00

7 Que faut-il pour bénéficier d outils tels que HDM-4 et RONET? Inventaire à jour du réseau et données sur son état, longueur des routes par catégorie, structure et uni de la chaussée Données sur le trafic en termes de volume par catégorie de véhicules, poids des véhicules lourds Données sur les coûts pour les usagers, prix d achat des véhicules neufs, niveau de consommation de carburant et prix Coûts unitaires des travaux routiers, réhabilitation ($/km), travaux neufs ($/km)

8 Longueur du réseau routier Matrix of Road Classes: Overall Network Evaluation Network Road Type Type Concrete Asphalt S.T. Gravel Earth Motorways Primary Secondary Tertiary Unclassified Traffic Condition Category Category Very Good Good Fair Poor Very Poor Traffic I Traffic II Traffic III Traffic IV Traffic V Total 5 X 5 X 5 X 5 = 625 Road Classes

9 Indice international d uni (IRI) Indicateur principal pour évaluer l état d une route avec les outils RONET et HDM Un étalon universel pour mesurer l uni des routes en général L indice IRI résume les qualités de l uni qui a un effet sur la réaction d un véhicule (vibrations par ex.) It relates to overall vehicle ride, operating cost, dynamic wheel loads, and overall surface condition

10 Développement de l IRI Expérimentation de l IRI à Brazilia en 1982 Référence : World Bank Technical Paper No. 45, The International Road Roughness Experiment: Establishing Correlation and a Calibration Standard for Measurements publié sur le site de la Banque mondiale

11 Indice international d uni

12 Signification et usages de l IRI IRI se détermine en mesurant le profil longitudinal de la route determined by measuring the profile along the wheel paths of the road, and then filtering the profiles through a quarter-car mathematical model to simulate the suspension deflection of a passenger car Il sert à évaluer l état d une route et s emploie comme spécification pour la construction d une route

13 Calcul de l IRI à partir des profils de route ProVAL - Profile Viewing and AnaLysis un logiciel de vision et d analyse des profils de chaussées, qui en plus calcule l IRI Parrainé par l administration fédérale des routes des USA Téléchargement gratuit sur :

14 Calcul de l IRI à partir des profils de route RoadRuf In outil de mesure de l IRI disponible sur le site de l Université du Michigan : ID=62 RoadRuf se compose d une table traçante interactive et d un analyseur de spectres Un exemple de programme pour calculer l IRI se trouve à l adresse suivante :

15 Modèle de détérioration des routes revêtues RONET utilise un modèle simplifié pour calculer la détérioration progressive des routes = K gm mt ( ) 5 α + α +α + volume de trafic loading (YE4) pavement modified structural number and subgrade bearing capacity (SNC) âge de la chaussée (t) Coefficient environnemental (m) État actuelle de la route (IRI a ) diri K e 1 SNC YE 4 t K m IRI gp o 1 2 gm a

16 Modèle Coûts d usage Exprimé comme fonction polynôle de l uni pour chaque catégorie de véhicule Conçu à partir de RUCKS (Logiciel statistique sur l analyse des coûts d usage ) 2 3 o URUC = a + a IRI + a IRI + a IRI URUC Coût unitaire pour les usagers ($/véhicule-km) IRI uni longitudinal de la chaussée (m/km) a 0, a 1, a 2, a 3 - coefficients qui varient en fonction des données d entrée (coûts des véhicules neufs, du carburant, des pneus)

17 Exemple d IRI et de qualité de la chaussée Excellent : IRI moins de 2.5 m/km Bon : IRI de 2.5 m/km à 3.5 m/km Acceptable : IRI de 3.5 m/km à 5.5 m/km Mauvais : IRI de 5.5 m/km à10.5 m/km Médiocre : IRI supérieur à 10.5 m/km

18 Riverside Freeway, SR 91, CA

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24 Types de réseaux routiers Les réseaux peuvent se classer sous cinq catégories définies en termes de fonction, de région, de relief ou encore d environnement Default Alternative Configuration Configurations Examples Network Types by Types by Types by Type Functional Class Geographic Region Terrain Type 1 Motorways North Region Flat Terrain 2 Primary South Region Hilly Terrain 3 Secondary Easthern Region Mountainous Terrain 4 Tertiary Western Region NA 5 Unclassified Central Region NA

25 Types de surface RONET fait appel à 5 types de surface. Les caractéristiques des types de surface propres à un pays sont définies par les usagers Surface Type Default Configuration Surface Type 1 Cement Concrete 2 Asphalt Mix 3 Surface Treatment 4 Gravel 5 Earth

26 Les catégories de trafic varient en fonction des types de surface Average Annual Daily Traffic (AADT) Illustrative Standards Surface Traffic Traffic Minimum Maximum Average Geometry Pavement Type Category Level (veh/day) (veh/day) (veh/day) Standard Standard Earth Traffic I T lane warranted Formation not warranted Traffic II T lane warranted Formation warranted Traffic III T lane warranted Gravel warranted Traffic IV T lane warranted Gravel warranted Traffic V T , lane warranted Paved Surface warranted Gravel Traffic I T lane warranted Formation warranted Traffic II T lane warranted Gravel warranted Traffic III T lane warranted Gravel warranted Traffic IV T , lane warranted Paved Surface warranted Traffic V T6 1,000 3,000 2,000 2-lane warranted Paved Surface warranted Paved Traffic I T lane warranted Gravel warranted Traffic II T , lane warranted Paved Surface warranted Traffic III T6 1,000 3,000 2,000 2-lane warranted Paved Surface warranted Traffic IV T7 3,000 10,000 6,500 2-lane warranted Paved Surface warranted Traffic V T8 10,000 30,000 20,000 4-lane warranted Paved Surface warranted - Standard given for illustration purposes. Proper standards are country specific. - AADT of motorized 4-tires or more 2-way traffic

27 Qualité de l état de la route par catégorie Excellent : Nécessite que des travaux d entretien courant Bon : Nécessite des travaux d entretien courant et préventif ou de rechargement partiel /point à temps Acceptable : Nécessite des travaux d entretien courant et périodique Mauvais : Nécessite des travaux d entretien, ainsi que de renforcement ou de reconstruction partielle Médiocre : Nécessite des travaux d entretien et des travaux complets de reconstruction

28 RONET Principales données d entrée Longueur des tronçons (par catégorie, volume de trafic, état) Coûts unitaire des travaux routiers Données pays (taux d actualisation, prix du carburant, salaires, par de véhicules, taux de croissance du trafic )

29 Calcul de la valeur actuelle du patrimoine routier Road Current Type Condition Current Asset Value Unit Cost Paved Roads Very Good Construction Unit Cost Good Construction Unit Cost - Preventive Treatment Unit Cost Fair Construction Unit Cost - Resurfacing Unit Cost Poor Construction Unit Cost - Strengthening Unit Cost Very Poor Construction Unit Cost - Full Reconstruction Unit Cost Gravel Roads Very Good Construction Unit Cost Good Construction Unit Cost - Spot Regravelling Unit Cost Fair Construction Unit Cost - Regravelling Unit Cost Poor Construction Unit Cost - Partial Reconstruction Unit Cost Very Poor Construction Unit Cost - Full Reconstruction Unit Cost Earth Roads Very Good Construction Unit Cost Good Construction Unit Cost - Spot Repairs Unit Cost Fair Construction Unit Cost - Heavy Grading Unit Cost Poor Construction Unit Cost - Partial Reconstruction Unit Cost Very Poor Construction Unit Cost - Full Reconstruction Unit Cost

30 Évaluation des performances Divers scénarios budgétaires et leurs conséquences Road Network Budget Scenarios Consequences Optimal +2 Road Works Optimal +1 Performance Financial Optimal Assessment Economic Optimal -1 Condition Optimal -2 Asset Value Optimal -3 Road Users Do Minimum Etc. Do Nothing Custom

31 Normes de travaux routiers RONET évalue les différentes normes de travaux d entretien et de réhabilitation pour chaque classe de route Road Classes Standards Very High Standard High Standard Medium Standard Low Standard Very Low Standard Do Minimum Standard Do Maximum Standard

32 Routes revêtues en bi-couche Roughness (IRI, m/km) Very High Standard High Standard Medium Standard Low Standard Very Low Standard Do Minimum Do Nothing Year

33 Norme optimale RONET détermine la norme optimale pour chaque classe de route 9,000 8,000 Present Value Costs (M$) 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 Least Total Society Costs 1,000 0 Do Nothing Do Minimum Do Minimum Low Very Low Medium High Very High Road Agency Costs Total Society Costs Road User Costs

34 Scénarios budgétaires Optimal + 2 Two standards above optimal standard per road class Optimal + 1 Optimal Optimal 1 Optimal 2 Optimal 3 One standard above optimal standard per road class Optimal standard per road class One standard below optimal standard per road class Two standards below optimal standard per road class Three standards below optimal standard per road class Do Minimum Do Nothing Custom Do minimum on all road classes Do nothing on all road classes User defined standard per network type and traffic category

35 Un exemple de conséquences budgétaires pour l administration routière Road Agency Costs Breakdown (Years 1-20) Annual Costs Years 1-20, M$/year Network Scenario Rehabilitation Periodic Maint. Recurrent Maint. Road Agency Total Optimal Network Optimal Optimal Optimal Optimal Optimal Do Minimum Do Nothing Custom

36 Conséquences pour les usagers Unit Road User Costs Unit Road User Costs ($/vehicle-km) Network Scenario Current Years 5 Years 10 Years 20 Total Optimal Network Optimal Optimal Optimal Optimal Optimal Do Minimum Do Nothing Custom

37 Conséquences pour la société Society Costs (Total Costs Years 1-20) Total Costs Years 1-20, M$ Network Scenario Road Agency Road Users Society Total Optimal +2 1,335 17,698 19,033 Network Optimal +1 1,102 17,936 19,038 Optimal ,026 18,939 Optimal ,794 19,610 Optimal ,491 20,226 Optimal ,360 20,989 Do Minimum ,027 22,381 Do Nothing 0 22,896 22,896 Custom ,635 19,612

38 Effets sur l état du réseau routier : Uni (IRI en m/km)

39 Détail des travaux routiers (M$) ($/km-an) ($/véh-km) (km/an) par catégorie et type de surface Years 1-5 Years 6-20 Road Agency Costs (M$/year) Road Agency Costs (M$/year) Network Paved Unpaved Total Percent Network Paved Unpaved Total Percent Motorways % Motorways % Primary % Primary % Secondary % Secondary % Tertiary % Tertiary % Total % Total % Percent 42% 58% 100% Percent 44% 56% 100% Rehabilitation Costs (M$/year) Rehabilitation Costs (M$/year) Network Paved Unpaved Total Percent Network Paved Unpaved Total Percent Motorways % Motorways % Primary % Primary % Secondary % Secondary % Tertiary % Tertiary % Total % Total % Percent 35% 65% 100% Percent 100% 0% 100% Periodic Maintenance Costs (M$/year) Periodic Maintenance Costs (M$/year) Network Paved Unpaved Total Percent Network Paved Unpaved Total Percent Motorways % Motorways % Primary % Primary % Secondary % Secondary % Tertiary % Tertiary % Total % Total % Percent 69% 31% 100% Percent 35% 65% 100% Recurrent Maintenance Costs (M$/year) Recurrent Maintenance Costs (M$/year) Network Paved Unpaved Total Percent Network Paved Unpaved Total Percent Motorways % Motorways % Primary % Primary % Secondary % Secondary % Tertiary % Tertiary % Total % Total % Percent 32% 68% 100% Percent 31% 69% 100%

40 Redevance d usage Road User Charges Performance Assessment Fuel Consumption Vehicle Registration Fees License Fees Road Damage Fees Routine Maintenance Distance Travel Fees Periodic Maintenance International Transit Revenues Rehabilitation Toll Revenues + Foreign Vehicle Permit Revenues Administration Vignettes Revenues Improvements Carbon Taxes Revenues Other Traffic Enforcement Revenues = Other Fees and Taxes Revenues Total Funding Needs Total Revenues Funding Gap

41 Étapes suivantes Se familiariser avec le guide RONET Procéder à l exercice interactif de familiarisation avec RONET Obtenir les données aussi réalistes que possible sur le réseau routier de chaque pays participant Développer un programme optimal de travaux d entretien et de réhabilitation Préparer un rapport présentant les résultats en bref

42 Cesar Queiroz Consultant, former World Bank Highways Adviser Tel Washington, DC, USA