Méthode d évaluation des émissions de polluants : problématique des parcs automobiles SERRES 2013 21-22 mars 2013 Michel ANDRÉ, Antoine MONTENON Anaïs PASQUIER Laboratoire Transports et Environnement 22/03/2013 1
Introduction - Enjeux, contexte Dans un contexte d impacts sanitaires croissants de la pollution de l air, de sévérisation des réglementations, de contentieux européen sur la pollution de l air dans les agglomérations, la connaissance des parcs automobiles français devient un enjeu de «pollution de l air» 22/03/2013 2 Pour la quantification nationale ou locale des émissions de polluants des transports, Pour l évaluation environnementale de mesures de type restriction de circulation, PDU, etc. Pour la détermination / prévision des niveaux de pollution (par les ASQA) en complément des stations de mesure des concentrations de polluants
Parcs automobiles français et pollution de l air Pourquoi? Influence prépondérante Des catégories de véhicules (VP, VUL, PL, Bus / Cars, 2-roues) De la motorisation Émission à chaud g/km, Parcs France, 2010 (essence, diesel, 0,5 0,83 NMHC dépollution) g/km PM De la réglementation 0,4 Camions pollution (émission) des véhicules 0,3 Voitures Diesel 0,2 Essence 0,1 0,0 Euro- Euro- Euro- Euro- Euro- Euro- Euro- Euro- Euro- Euro- Euro- Euro- Euro- Euro- Euro0 I II III IV 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 Diesel 22/03/2013 3 HGV Diesel Petrol pass. car
Parcs automobiles français et pollution de l air Pourquoi? Influence sans doute supérieure à celle des conditions de circulation et autres paramètres d utilisation, compte tenu des variations potentielles emission (g/km) UK - émissions du trafic en 2005 (10% camions) 6 CO2 (g/km) 600 NOx PM10 x 10 5 500 CO 4 CO2 3 300 2 200 1 100 0 0 0 22/03/2013 4 400 NMHC 20 40 60 80 Average speed (km/h) 100 120
La description du parc repose sur des processus complexes exemple Parc IFSTTAR (national) Immatriculations annuelles selon les technologies très détaillées Statistiques externes Probabilités de survie * Parc statique Statistiques externes * données sensibles 22/03/2013 5 Kilométrages annuels * Composition technologique du parc en circulation Tendances prospectives *
Parcs automobiles français et pollution de l air Problématiques particulières Nécessité d une connaissance détaillée des parcs Évaluation prospective Spécificités locales de parcs Parcs urbains Mesures de restriction s appliquant à des véhicules «polluants» Forte influence liée à l évolution naturelle du parc qui rend difficile l évaluation d une mesure particulière Les motorisations alternatives (électriques, hybrides, etc.) s inscrivent dans la «démographie» du parc automobile Évaluation de mesures de gestion du trafic / des transports Par catégories, technologies, normes EURO ou âge Parcs «en circulation» (composition pondérée par l utilisation) En fait, s appliquent aux véhicules selon leur âge et leur motorisation Parc local (urbain), et distorsion de composition induite par la restriction D où la nécessité d une approche locale d observation des parcs 22/03/2013 6
Etude de cas : la rocade sud grenobloise Projet MOCoPo 22/03/2013 7
Méthode d observation du parc automobile local Observations : par Caméras à Lecture Automatique de Plaques (CLAP) 4 caméras (2/sens de circulation) au-dessus des voies 8 septembre au 10 octobre 2011 => env. 1 690 000 observations Véhicules français : 53% des observations Fichier cartes grises par l AAA Caractéristiques techniques des immatriculations observées 77 % des immatriculations retrouvées, soit env. 272 000 véhicules (690 000 observations) Classification des véhicules en 218 types 22/03/2013 8 nécessaires aux calculs d émission VP-VUL-PL-Bus-Car-Deux-roues / Motorisation (Essence / Diesel) / Normes Euro (émission de polluants)
Problèmes techniques de l approche Données des véhicules étrangers indisponibles Délai entre observations et récupération des caractéristiques techniques (via AAA data) Pertes d informations Problèmes techniques de lecture par les caméras (contre-jour, bouchon, masque, cause indéterminée) CG-538-FG : Renault Mégane 2.2L Diesel année 2010 CG-539-FG : Renault Trafic 2.5L Diesel année 2001 GC-538-EG : Citroën C3 Picasso 1.6L Essence année 2009 Quelques incertitudes sur la composition précise du parc 22/03/2013 9
Résultats : composition du parc roulant Type de véhicule 22/03/2013 10 Parc moyen observé Parc Week-end observé Parc national IFSTTAR VP 80% 90% 77% VUL 16% 9% 19% PL 3,7% 0,7% 3,5% Bus 0,1% 0,2% 0,2% Car 0,2% 0,1% 0,3%
Résultats : composition du parc roulant Type de véhicule VP Diesel Parc moyen observé Essence Autres VUL Diesel Parc Week-end observé Parc national IFSTTAR 68% 69 % 72% 31% 30% 27% 1% 1% 0,5% 97% 97% 99% Essence 2% 3% 1% Autres 1% 0,5% -% PL RT TT/AT 22/03/2013 11 56% 58% 50% 44% 42% 50%
Résultats : composition du parc roulant Type de véhicule VP Parc moyen observé Parc Week-end observé Parc national IFSTTAR < Euro 4 61% 61% 52% Euro 4-5 38% 38% 48% 1% 1% -% Autres PL < Euro 4 51% 51% 41% Euro 4-5 49% 49% 59% 22/03/2013 12
Variabilité temporelle du parc taux de PL versus VL taux Euro4-5 versus <Euro4 artition des créneaux de 6 minutes selon le pourcentage Répartition de VLdes créneaux de 6 minutes selon le pourcentage de Nbre de créneaux 45 % 4000 Nbre de créneaux 77% 1500 3000 6% 33 % 2000 1000 4% 18 % 4% 7% 6% 500 1000 0 0 0 45 55 60 65 70 % VL 75 80 Source : Observations des plaques d immatriculation 22/03/2013 13 85 90 95 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 % <Euro4
Le calcul d émissions la méthode utilisée COPERT /COPCETE Basé sur les vitesses moyennes Météorologie, Mois/Année (1990-2025), Parc (Rur, Aut, Urb) 276 types de véhicules, classés en 3 catégories (VP PL Bus) 30 polluants et consommation Modèle simple, facile d utilisation 22/03/2013 14
Application au parc local Données de trafic SIREDO Grenoble / Echirolles Composition du parc : trois types parc moyen observé à Grenoble parc triple (Heure Creuse Heure Pleine -Week-End) parc national simulé IFSTTAR 2011 Vitesses de circulation : Différenciation VP et PL/Bus 20 km/h (hypothèse Air Rhône-Alpes) 10 km/h 22/03/2013 15
Variabilité spatiale du trafic Le 15.09.2011 Sens E-O Le 15.09.2011 Sens O-E 22/03/2013 16
Calcul des émissions incidence du parc NOx et PM, sur une distance d environ 950 mètres v(vl)-v(pl/bus) = 10 km/h Polluants Kg/semaine Parc Moyen Parc Triple Parc IFSTTAR NOx 233 232 228 PM 29,6 29,7 30,0 v(vl)-v(pl/bus) = 20 km/h Polluants Kg/semaine Parc Moyen Parc Triple Parc IFSTTAR NOx 239 238 234 PM 29,8 29,8 30,1 22/03/2013 17
Calcul des émissions influence du pas de temps 3 pas de temps : 6 minutes, 15 minutes, 1 heure Différence VL/PL de 20 km/h (Hypothèse Air Rhône-Alpes) Ecarts hebdomadaires : du 11/09 au 17/09/2011 Ecart 6min / 15 min = 0,4% pour les NOx 0,3% pour les PM Ecart 6min / 1h = 1% pour les NOx 0,3% pour les PM NB : Les créneaux d 1h non complets ont été définis comme nuls dans cette comparaison 22/03/2013 18
Calcul des émissions influence du pas de temps 22/03/2013 19
Conclusions Une approche d observation locale du parc automobile par vidéo Parc local observé parc national simulé Des écarts significatifs (entre catégories, motorisations et réglementations) Forte variabilité temporelle du parc Incertitudes dues à des difficultés techniques Parc local, échantillon très important, richesse de la description Composition PL / VL, âge et réglementation pollution Émissions de polluants 22/03/2013 20 Lorsque les estimations sont agrégées (semaine, journée), les écarts restent faibles Mais des écarts importants peuvent être observés à échelle fine (selon la finalité des études), particulièrement lors des transitions de régime de trafic (début d heure de pointe, congestion, etc)
Merci pour votre attention Michel ANDRÉ, Antoine MONTENON Anaïs PASQUIER Laboratoire Transports et Environnement 22/03/2013 21