Simulation des effets de structure des réseaux sur les polluants émis par l automobile personnelle

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1 Simulation des effets de structure des réseaux sur les polluants émis par l automobile personnelle J. Prud homme, C. Genre-Grandpierre, D. Josselin, R. Prud homme SAGEO Brest Julie Prud homme julie.prud-homme@etd.univ-avignon.fr UMR ESPACE CNRS 7300 Université d Avignon

2 Plan Introduction Calcul des émissions Paramètres des simulations Résultats : impact des réseaux sur les émissions J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013)

3 INTRODUCTION Contexte de développement durable Calcul des émissions de polluants

4 Contexte de développement durable Développement durable, ville durable, mobilité durable, transports durables J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013)

5 Estimation des émissions de polluants Approches pour estimation des émissions - Mesures des concentrations de polluants dans l atmosphère Pas d information sur la localisation de la source d émission - Estimation des émissions de polluants produites par les véhicules : modèles COPERT IV et MEET Échelle globale, basés sur des distances et des vitesses annuelles moyennes

6 Des modèles d émission MEET (Methodology of Emission Estimation from Transports) [J. Hickman et al. (2003)] Vitesse, distance, température, type de véhicule, carburant COPERT (COmputer Programme to calculate Emissions from Road Transport) [L. Ntziachristos, Z. Samaras et al. (2009)] Éléments de cinétique GREEN-DRT (Geographical Reasoning on Emission Estimation from transports based on road Network s shape) adapté à partir de MEET et COPERT [J. Prud homme et al. (2011)] Contexte de simulation de déplacements en TAD ou VP J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013) 6

7 CALCUL DES ÉMISSIONS DANS GREEN Émissions le long d'un parcours Calcul des émissions

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10 Trajet matin

11 Trajet matin

12 Trajet matin

13 Trajet matin

14 Trajet matin

15 Trajet soir

16 Calcul des émissions de polluants Émissions de circulation vitesse, distance, température, carburant, taille du véhicule Surémissions Au démarrage (à froid) À l accélération/décélération J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013)

17 Calcul des émissions de polluants Une dimension réseau omniprésente qui n est pas prise en compte dans les modèles Nécessité de travailler à une échelle plus fine Échelle du tronçon de route J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013)

18 Émissions calculées avec GREEN pour chaque tronçon (ou séquence ici)

19 Mode de calcul Etot = Esec Esec = E+E cold +E acc k A chaud E= DV,j e V,j,k A froid Ecold =ω [ f ( V ) +g ( T ) 1 ] Accélération Décélération Distance parcourue, émission tronçon W : référence d'émission f(v) : correction vitesse véhicule g(t) : correction température Eacc =max [ E0,f1+f2. v+f3. v²+f4.a+f5.a²+f6.v.a ] A : accélération, v : vitesse, f : coefficients spécifiques J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013)

20 Analyse des parcours GREEN : utilise l historique des parcours pour le calcul des surémissions Permet d identifier les changements de vitesse au cours d un parcours Calcul d un indice d homogénéité des vitesses (plus important = moins homogène) Nombre de changements de vitesse du trajet Pour un trajet n : Pour un réseau : Htot = Σ(Hn) Nombre total de sections du trajet J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013)

21 Chaîne de traitements J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013)

22 PARAMÈTRES DES SIMULATIONS Site d Avignon Scénarios de vitesse Déplacements et émissions

23 Localisation des points d arrêts Flux convergents versus aléatoires Agglomération d'avignon J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013) 23

24 Scénarios de vitesse J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013) 24

25 Déplacements et émissions 1000 déplacements Berlines 5 places diesel Contexte de conduite Diesel CO2 (g/km) NOx (g/km) Chaud Froid Accélération TOTAL J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013) 25

26 IMPACT DES RÉSEAUX SUR LES ÉMISSIONS Cartographie des émissions Effet des flux Impact des vitesses

27 Homogénéité des vitesses sur un réseau Une réduction de 2,5 tonnes d émissions avec le scénario homogène vs rapide Scénarios de vitesse Distance totale (km) Vitesse moyenne de circulation (km/h) Émissions (t) Réel , Lent , Rapide , Homogène , J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013) 27

28 Homogénéité des vitesses lors d un trajet Plus homogénéité des vitesses forte, moins d émissions Plus homogène J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013)

29 Localisation des émissions de CO2 sur le réseau selon la structure des flux J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013)

30 Localisation des émissions de CO2 sur le réseau selon le scénario de vitesse J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013)

31 CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES

32 Conclusions GREEN: une approche qui permet d estimer les émissions de polluants à une résolution spatiale fine + cartographie Les politiques de vitesses sur les réseaux routiers sont une manière d agir pour une meilleure qualité de l air application à couts réduits modification de l accessibilité et de l efficacité des trajets J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013) 32

33 Perspectives Analyser l impact des caractéristiques des réseaux routiers sur les émissions de polluants avec d autres systèmes de transports TAD, covoiturage Articuler le modèle d émission avec un modèle de trafic (depuis un SMA) impact des conditions de circulation (par ex. congestion) sur les émissions de polluants J. Prud homme et al. SAGEO 2013 (Brest FRANCE 09/2013) 33

34 Simulation des effets de structure des réseaux sur les polluants émis par l automobile personnelle J. Prud homme, C. Genre-Grandpierre, D. Josselin, R. Prud homme SAGEO Brest Julie Prud homme julie.prud-homme@etd.univ-avignon.fr UMR ESPACE CNRS 7300 Université d Avignon