Qu est-ce qu une vitesse durable sur la route?

Transcription

1 Qu est-ce qu une vitesse durable sur la route? Septembre 2010

2 Pourquoi roulons-nous vite? Nous roulons vite principalement pour gagner du temps

3 Mais une perception faussée du rapport entre vitesse et temps de parcours: Quelle sera la vitesse moyenne d une voiture qui parcourt la moitié de son itinéraire à V1= 60km/h et l autre moitié sur autoroute à V2= 120km/h? A B L1=AB/2 V1= 60km/h L2=AB/2 V2= 120km/h Vmoy= AB/(T1+T2)=AB/(L1/V1+L2/V2)=2V1V2/(V1+V2)=80 km/h La vitesse moyenne n est pas la moyenne des vitesses (V1+V2)/2=90km/h comme intuitivement nous l aurions certainement tous proposé!

4 Pourquoi commettons nous tous cette erreur de calcul? 2, ,70 x? x = 2,70/3 x 5 = 4,50 La proportionnalité (règle de trois) constitue la voûte de notre construction mentale du monde qui nous entoure et donc de la dépendance entre toute cause et les effets qu elle produit.

5 Or en réalité très peu de phénomènes entretiennent un rapport de proportionnalité entre causes & effets - Hormis le coût des marchandises ou les répartitions faites au prorata, il y a peu de phénomènes dont les effets sont proportionnels aux causes. -La plupart de temps, les effets sont exponentiels (effet boule de neige comme le feu), logarithmiques (acoustique et sensations en général) ou inversement proportionnels (pression et volume d un gaz, durée du chantier et nombre d ouvriers ou vitesse et durée du déplacement. -Il est toujours trompeur et déroutant de vouloir relier directement les causes aux effets de 2 grandeurs non proportionnelles: Causes Différentes relations de causes à effets entres 2 grandeurs «Un nénuphar double sa surface tous les jours et recouvre totalement la mare en une semaine.combien de temps faudra-t-il à 2 nénuphars pour recouvrir cette mare?»

6 Ainsi vitesse et temps de parcours ne sont pas en proportion directe (ΔT/ ΔV= Cste) Autant un piéton peut gagner significativement du temps en accélérant le pas, autant cela devient très difficile pour un automobiliste au delà de 100km/h

7 L erreur que l on commet tous Tout le monde sait qu à 60 km/h il faut 1mn pour faire 1km et 30s à 120km/h, l erreur commune est de rendre le temps de parcours proportionnel à la vitesse à partir de ces 2 pivots

8 Le calcul erroné de la moyenne Vmoy=(V1+V2)/2 FAUX Vmoy=2V1V2/(V1+V2) JUSTE

9 Plus on va vite, moins on gagne de temps ΔT/ΔV= Cste = 50s par km/h FAUX ΔT/ΔV=-L/V² décroît rapidement avec la vitesse JUSTE

10 Plus on va vite, moins on gagne de temps (suite) -20 km/h d écart entre 60 et 80 permettent de gagner 15s pour parcourir 1 km, entre 110 et 130 le gain n est plus que de 5s et entre 240 et 260 de 1s -entre 110 et 130 km/h on «gagne» 5s/km soit 8,3min/100km mais on «perd» 1,5L/100km = 2 /100km -Pour gagner 1h, il faudra rouler 60min/8,3min=715km, on aura perdu 7,15x2 =14,3 -Un salarié gagnant le salaire médian (10,5 net/h) devra donc travailler 1,4h pour gagner 1h sur la durée de son trajet (avec un carburant à 1,30 /L). Dans un raisonnement économique on peut donc même arriver à perdre du temps en roulant plus vite!

11 Consommation et vitesse: 2 autres grandeurs non proportionnelles L existence d un optimum énergétique - la consommation kilométrique (L/100km) est issue d un compromis entre la charge du moteur (essentiellement absorbée par la résistance de l air) et la durée de consommation (fonction de la vitesse) - elle n est donc pas une fonction croissante de la vitesse mais présente un minimum (meilleur compromis entre le rendement thermodynamique du moteur et l aérodynamique du véhicule) autour de 80 km/h pour un VL (70 km/h pour un PL). C est l optimum énergétique

12 Quelques rappels de chimie Moteur essence: 2C8H18 (iso-octane)+25o2 16CO2+18H2O+Q Q=35,5 MJ/Litre=9,9kWh/Litre Moteur diesel: C15H32 (penta-décane)+23o2 15CO2+16H2O+Q Q =38,1 MJ/Litre=10,6kWh/Litre - La combustion d 1 litre de carburant (essence ou gazole) produit environ 1,35m3 soit 2,5 kg de CO2 - Les émissions de CO2 sont donc strictement proportionnelles à la consommation des véhicules - Un plein de carburant (50L) produit environ 125 kg CO2 - Un arbre de haute tige en pleine croissance(40 ans) fixe 10 kg CO2/an

13 Emissions de CO2 par secteur depuis 1960 en millions de tonnes - Les émissions du transport routier ont connu une forte hausse depuis 1960 (+490% entre 1960 et 2007 et +14% entre 1990 et 2007) et représentent 34% des émissions nationales totales. - Cette hausse s explique en grande partie par l augmentation du trafic routier (+513% entre 1960 et 2007 et +27% entre 1990 et 2007)

14 Les émissions de CO2 par mode de transport en France métropolitaine En 2007, le transport routier a généré l émission de 136 millions de tonnes de CO2 (34% des émissions nationales) dont les 7/10 étaient émis par les véhicules légers et utilitaires.

15 La vitesse et le trafic : causes principales d émission de CO2 -En Limousin, le transport routier provoque l émission chaque année de 2,5 Millions de tco2 (29% des émissions régionales estimées à 8,5Millions de tco2). -Les autoroutes A20 (22,6%) et A89 (3,8%) occasionnent à elles seules plus du quart des émissions régionales du domaine des transports.

16 La réduction de vitesse permet aussi d améliorer l écoulement du trafic Courbe débit-vitesse sur une autoroute à 3 voies source Certu/principe de régulation du trafic/jacques Nouvier juil08 -Plus on roule vite, plus on laisse d espace avec le véhicule qui précède et moins le trafic est dense -Il existe un optimum de débit autour de 80 km/h (3500 veh/h pour 2voies et 4800 pour 3 voies) -L optimum de débit coïncide par chance avec l optimum énergétique (environ 80km/h)

17 La gravité perçue des comportements Dépasser la vitesse autorisée c est à dire rouler plus vite n est pas perçu comme un comportement grave et pourtant.

18 La réduction de sa vitesse permet indiscutablement de réduire le nombre et la gravité des accidents: =76 km/h La diminution de la vitesse pendant le freinage pour deux véhicules roulant à 110 et 130km/h n est pas la encore «proportionnelle» Pour 20 km/h de différence de vitesse lors de la perception de l obstacle, alors que le véhicule à 110 peut s arrêter, le véhicule roulant à 130 percute l obstacle à 76 km/h.

19 Les limitations européennes actuelles La limitation moyenne sur autoroute en Europe est aujourd hui comprise entre 110 et 120 km/h 100 : 3 pays dont la Norvège 110 : 7 pays dont GB,S,RUS 120 : 13 pays dont E,SF,P 130 : 12 pays dont D,F,PL La contrainte carbone et l épuisement des ressources fossiles devraient rapidement faire évoluer les seuils de vitesses maximales autorisées

20 Les 3 piliers du développement durable et la réduction de vitesse sur la route Une vitesse réduite permet: - d améliorer la sécurité ( km/h = 76 km/h) - d augmenter la capacité des infrastructures - réduire les nuisances (bruit, pollution) Une vitesse réduite permet: - de diminuer le coût kilométrique du déplacement ( km/h = 2,85 /100km) - sans perte de temps significative (rapport durée/vitesse non proportionnel) Une vitesse réduite permet: - de réduire la consommation des ressources épuisables - de réduire les émissions de gaz à effet de serre ( km/h =1,9L ou = 4,5kg/CO2/100km)

21 Un «disque à calcul» pour sensibiliser les (nouveaux) conducteurs à l intérêt de réduire sa vitesse -sur une face d'évaluation de l'influence d'une réduction de sa vitesse en terme de consommation de coût de carburant, de rejet de CO2 et de sécurité - sur l'autre face, calcul de sa consommation et ses émissions de CO2, à chaque plein de carburant - référence aux disques de stationnement en zone bleue - format CD pour rangement boite à gants - rusticité (carton recyclé qui marche sans pile) et totale cohérence avec les concepts de frugalité et d efficacité énergétiques promus par ce disque.

22 Solution du problème et fin de la présentation Problème: Un nénuphar double sa surface tous les jours et recouvre totalement la mare en une semaine.combien de temps faudra-t-il à 2 nénuphars pour recouvrir cette mare? Solution: 6 jours et non 3,5jours! En effet, en partant avec 2 nénuphars, on n aura gagné qu un jour puisque en doublant chaque jour, le deuxième jour, il y a 2 nénuphars. Merci de votre attention et bonne route durable Septembre 2010