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SIMULATION DES PERFORMANCES D'EXPLOITATION D'AUTOBUS ET DE TRAMWAYS EN SITE PROPRE A GROS DEBIT : une étude de cas d'après des systèmes exploités au Brésil et en Tunisie

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Abstract

Nous nous proposons dans cette communication d’explorer plus avant les possibilités qu’offrent les deux systèmes, autobus en site propre et métro léger., d’analyser les performances d'exploitation possibles pour comparer les avantages et inconvénients de chacun des deux systèmes du point de vue de la capacité. La méthodologie de cette étude repose principalement sur l'utilisation de modèles informatiques alimentés par des données mesurées sur site ou obtenues auprès d'exploitants par le Département Outre-mer du "Transport Research Laboratory" (TRL, UK), par l'Université Fédérale du Rio Grande do Sul (UFRGS, Porto Alegre) et par l'INRETS. Les différentes étapes de l’étude ont été : - rassembler les données relatives aux systèmes d’autobus en site propre pour calibrer le modèle existant Busway : les données du TRL et les données recueillies par l’ UFRGS sur les convois d’autobus de Porto Alegre nous ont permis de calibrer le modèle. - rassembler les données relatives aux systèmes de métro léger qui ont un trafic élevé c’est à dire en PED (Tunis, Alexandrie, Le Caire, etc.) ou en Europe orientale (Leipzig, Prague, Budapest), pour permettre de calibrer et valider le modèle Busway. - adapter le modèle Busway, écrit initialement pour évaluer les systèmes d’autobus, en établissant des sous-programmes qui sont incorporés dans le modèle Busway pour évaluer les performances des métros légers. - définir un corridor type pour la simulation, c’est à dire constituer les bases sur lesquelles ont été testés les systèmes d’autobus et de métro léger. - calibrer et valider le modèle Busway pour les systèmes de métro léger. - calibrer le modèle Busway pour les systèmes d ’autobus. - évaluer les performances d’exploitation en utilisant les plans d’expériences. - analyser les résultats.
SIMULATION DES PERFORMANCES D'EXPLOITATION
D'AUTOBUS ET DE TRAMWAYS EN SITE PROPRE
A GROS DEBIT : une étude de cas d'après des systèmes
exploités au Brésil et en Tunisie
F. Kuhn, Rs.Ing. (*)
F.D. Michel, M.Sc (**)
L.A. Lindau, Ph.D. (**)
(*) Evaluation des Systèmes de Transport Automatisés et de leur Sécurité
(INRETS/ESTAS)
20, rue Elisée Reclus
59650, Villeneuve d'Ascq, France
Fax: 33 20 438359
(**) Escola de Engenharia (EE/UFRGS)
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Praça Argentina, s/n, 3 andar
90035-190, Porto Alegre, Brasil
Fax: 55 51 2271807
F.Kühn, F.D. Michel, L.A. Lindau
2
1. INTRODUCTION
Le problème du transport de masse se pose avec de plus en plus d'acuité aussi bien dans les
grandes métropoles que dans les villes de taille moyenne. Les systèmes de capacité
intermédiaire peuvent être complémentaires d'un réseau de métro lourd dans les grandes
métropoles et bien adaptés aux axes lourds de réseaux de T.C. dans les villes de taille
moyenne. Parmi ces agglomérations, il y a un large créneau d'axes sur lesquels la demande
se situe entre 10000 et 30000 pas./h./sens. On trouve pour transporter ces débits deux types
de systèmes capables de répondre à ce niveau de demande : le métro léger et l'autobus en site
propre. Il y a encore peu de systèmes d’autobus en site propre et encore moins de métros
légers à travers le monde qui sont utilisés pour transporter de tels débits malgré le regain
d’intérêt pour le métro léger à travers le monde. En 1975, il y avait 300 réseaux de tramways,
en 1993 ce nombre s’est élevé à 330 et les prévisions pour l’an 2000 sont estimées à 400
réseaux (Kühn, 1994). De nombreux avantages découlent de l’adoption d’une technologie
autobus ou tramway, la souplesse et le coût pour l’autobus et l’assuranceNous nous
proposons dans cette communication d’explorer plus avant les possibilités qu’offrent les
deux systèmes, autobus en site propre et métro léger., d’analyser les performances
d'exploitation possibles pour comparer les avantages et inconvénients de chacun des deux
systèmes du point de vue de la capacité. La méthodologie de cette étude repose
principalement sur l'utilisation de modèles informatiques alimentés par des données
mesues sur site ou obtenues auprès d'exploitants par le Département Outre-mer du
"Transport Research Laboratory" (TRL, UK), par l'Université Fédérale du Rio Grande do
Sul (UFRGS, Porto Alegre) et par l'INRETS.
Les différentes étapes de l’étude ont été :
- rassembler les données relatives aux systèmes d’autobus en site propre pour
calibrer le modèle existant Busway : les données du TRL et les données recueillies par l’
UFRGS sur les convois d’autobus de Porto Alegre nous ont permis de calibrer le modèle.
- rassembler les données relatives aux systèmes de métro léger qui ont un trafic élevé
c’est à dire en PED (Tunis, Alexandrie, Le Caire, etc.) ou en Europe orientale (Leipzig,
Prague, Budapest), pour permettre de calibrer et valider le modèle Busway.
- adapter le modèle Busway, écrit initialement pour évaluer les systèmes d’autobus, en
établissant des sous-programmes qui sont incorporés dans le modèle Busway pour évaluer
les performances des métros légers.
- définir un corridor type pour la simulation, c’est à dire constituer les bases sur
lesquelles ont été testés les systèmes d’autobus et de métro léger.
- calibrer et valider le modèle Busway pour les systèmes de métro léger.
- calibrer le modèle Busway pour les systèmes d ’autobus.
- évaluer les performances d’exploitation en utilisant les plans d’expériences.
- analyser les résultats.
2. DEUX SYSTEMES DE CAPACITE INTERMEDIAIRE
2.1. L' autobus en site propre
De nombreuses villes ont déployé des efforts croissants pour accorder aux autobus la
priorité sur le trafic individuel afin de rendre à ce type de système de transport ponctualité,
fiabilité et rapidité. Grâce à des voies réservées, à la priorité aux feux de circulation et à des
techniques perfectionnées pour la minimisation des temps d'immobilisation aux arrêts on
obtient pour l'autobus sur voie réservée des performances proches de celles des tramways et
même du métro. (Heunemann et al.,1993). Les critères pour l'adoption de l'une ou l'autre des
mesures de priorité varient normalement selon le volume horaire d' autobus et de voyageurs.
Différents types de sites permettent de donner une certaine priorité à la circulation des
autobus, absolue dans le cas d'un site propre intégral et non prioritaire dans le cas d'un site
banalisé, on trouve ainsi une grande variation de niveaux de service.
F.Kühn, F.D. Michel, L.A. Lindau
3
Une étude (Gardner et al.,1991) concernant 8 Busways parmi 40 identifiés à travers le
monde montre qu'un axe de site propre pour autobus "Busway" comportant 2 couloirs par
sens et desservant des stations très fréquentées mais sans mesures d'exploitation spéciales
peut transporter 11 à 15 000 pas./h/sens selon les conditions locales. 5 sur les 8 busways
étudiés transportaient des flux de 15 000 pas./h/sens ou plus dans la direction de montée
critique et 3 transportaient 18 000 pas./h/sens. Le record du nombre de passagers a été de
26 000 pas./h/sens à Porto Alegre. Pour atteindre ces capacités, il est nécessaire d'avoir des
conditions particulières dans les stations : ainsi à Sao Paulo, les autobus peuvent doubler
dans diverses stations, mais par contre à Porto Alegre non, mais l'ordonnancement des
convois d'autobus permet de réduire le temps de montée des voyageurs dans les stations de
la ligne Assis Brasil. La technique des autobus organisés en convois appelée COMONOR
(COMbois de ONibus ORdenados, autobus ordonnés en convois) nécessite que les autobus
soient ordonnés à l'entrée du "busway", selon la fréquence des lignes, une organisation des
arrêts selon la destination des usagers, chaque bus venant se placer au droit de l'arrêt qui le
concerne, la position du bus dans le convoi en mouvement étant la même que celle dans la
station. Le principe est de minimiser les temps d'arrêts en ayant des autobus qui démarrent
et s'arrêtent presque simultanément. Par exemple, chaque ligne et chaque autobus sont
placés dans un des 3 groupes A-B-C et les autobus sont rangés autant que possible dans
l'ordre correct au début du "busway" où se trouve un feu de signalisation donnant le départ.
Cette organisation couplée à la possibilité de doubler au droit des arrêts permet d'accroître la
capacité de la ligne et la vitesse commerciale des systèmes de transport par autobus. Cette
organisation garde une certaine souplesse et permet de choisir différentes longueurs de
convois (jusqu'à 9 autobus), convois complets ou incomplets en fonction de l'arrivée des
autobus à l'entrée du couloir.
2.2. Le métro léger
On observe, depuis quelques années, un intérêt grandissant pour le tramway ou le métro
léger. Les réalisations et mises en exploitation récentes présentent un bilan positif en terme
de trafic, de résultats d'exploitation et en terme d'impact sur l'agglomération desservie. Le
métro léger, ou tramway moderne en site propre, constitue aujourd’hui, par delà les
innovations techniques concernant le matériel roulant, un véritable système de transport avec
ses infrastructures propres et ses méthodes d’exploitation. Il apparaît, à ce titre, comme axe
lourd de réseaux hiérarchisés de transport collectif, dont il constitue, soit l’axe principal, soit
un axe secondaire en site propre, entre métros et chemins de fer, d’une part, et les réseaux
d’autobus d’autre part. La fluidité de la circulation des véhicules d'un système de métro léger
est très importante et notamment l'incidence du nombre de conflits entre le métro léger, la
circulation générale et les piétons. Aussi la tendance des réseaux existants et des lignes
nouvelles est d'accroître les tronçons en site propre ou séparé de leurs lignes de métro. Le
niveau de priorité accordé aux véhicules doit être modulé en fonction du débit sur la ligne,
inférieurs à 30 véh./h/sens, le franchissement des carrefours s'effectue à niveau avec un bon
degré de priorité donné au tramway : régularité et vitesse sont maximales; compris entre 30 et
60 véh./h/sens, le fonctionnement des feux de circulation ne peut plus accorder une priorité
élevée. Des débits supérieurs à 60 véh./h/sens sont parfois observés en marche à vue sur une
voie réservée mais très rarement car ils conduisent à des difficultés d'échanges aux stations, à
des pertes de capacité et à une diminution sensible de la vitesse commerciale. La prise en
compte des métros légers dans les stratégies de régulation des feux permet de donner à ces
véhicules une importance particulière en rapport avec les flux de déplacements de personnes
qu'ils permettent.
Les systèmes de métro léger des pays en développement se différencient de ceux des pays
développés par les conditions de leur exploitation : en effet, la charge des véhicules et des
stations, le respect de la séparation des sites utilisés par la circulation générale et le métro
léger, la prise en compte ou non des véhicules aux feux, etc., constituent différentes
contraintes qui font qu’un système fonctionne bien en Europe avec une charge moyenne et
fonctionne mal en PED avec une très forte charge en atteignant très rapidement ses limites
bien en dessous des objectifs théoriques prévus lors de la mise en place du projet.
F.Kühn, F.D. Michel, L.A. Lindau
4
Le métro léger avec des capacités unitaires de 340 à 900 places, offre des capacités qui se
situent entre 5000 et 45000 pas./h/sens. Pour des capacités maximum, au delà de 30
passages/heures, le métro léger doit être entièrement isolé des autres circulations urbaines et
doté d’une signalisation de régulation et de protection.
3. LE MODELE BUSWAY
Busway a été développé pour effectuer la simulation de couloirs d'autobus pour un flux plus
ou moins important de véhicules (Lindau, 1983), puis a été adapté pour simuler l’exploitation
de lignes de métro léger. Ce modèle permet l'évaluation des effets de l'adoption de diverses
configurations telles que les caractéristiques géométriques de la voie, les contraintes de
contrôle de feux, de montée/descente et de trafic.
La méthode de simulation consiste à engendrer individuellement des véhicules en leur
attribuant les caractéristiques de distribution de trafic tenant compte des caractéristiques
géométriques du tronçon : le modèle réévalue à chaque seconde toutes les caractéristiques
cinématiques des véhicules, pour une période d'exploitation d'une heure et détermine, à partir
de fonctions probabilistiques, leurs caractéristiques de dégagement (comme la vitesse
d'insertion, la vitesse maximum désirée, l'accélération, la désaccélération) puis les procédures
basées sur le comportement du véhicule qui suit sont utilisées pour réévaluer la position de
chaque véhicule à chaque seconde. Le modèle Busway peut donc évaluer, par exemple, pour
chaque véhicule, toutes les modifications du contrôle des feux, toutes les influences
provenant d'un autre véhicule et aussi, toutes les conditions de montée/descente de voyageurs
dans les stations, représentant des trajectoires sensibles à ces modifications.
Le modèle est constitué par 3 modules différents , le premier relatif aux caractéristiques
géométriques du trafic et à l'introduction des véhicules, le deuxième exécutant les calculs
répétitifs chaque fois que le temps s'accroît et gérant toutes les données de sortie, le
troisième étant responsable de l'interface entre l'utilisateur et le modèle. Le deuxième module
ou "simulateur" commande trois fonctions de base pour la simulation qui se rapportent à la
modélisation de l'arrêt du véhicule dans les stations, au passage des véhicules aux feux et à la
détermination des différentes vitesses avec lesquelles les véhicules roulent pendant le
déroulement de la simulation.
Dans le cas d'un arrêt, Busway calcule pour chaque station le temps pendant lequel chaque
véhicule s'arrête en attendant les montées et les descentes des voyageurs plus un temps mort
(ouverture et fermeture des portes, attente du voyageur, etc.). Ce temps est calculé en fonction
d'une distribution de volume de voyageurs qui montent dans chaque véhicule, du temps
moyen de montée d'un voyageur (ou une relation entre montée et descente) et en fonction
d'une distribution des temps morts en station.
En ce qui concerne les vitesses, Busway effectue une évaluation de l'itération entre 2
véhicules. Pour cela il calcule, pour chaque seconde, la vitesse de chaque véhicule en fonction
d'une distribution pour l'ensemble du tronçon ou d'une distribution pour chaque interstation
de vitesse de consigne, de l'accélération, et d'autres paramètres qui sont utilisés dans les
équations du modèle "des véhicules qui se suivent".Tous les calculs prennent aussi en
compte, au delà des caractéristiques cinématiques de chaque véhicule, la position de celui-ci
par rapport à la station la plus proche, par rapport au premier feu où le véhicule doit s'arrêter
(feu rouge) et la position du véhicule qui est devant lui.
4. LE CALIBRAGE DU MODELE
La procédure de calibrage permet d'ajuster les paramètres ou constantes du modèle afin qu'il
puisse représenter autant que possible la réalité. Pour cela il est important de collecter des
données sur les caractéristiques du système qui vont être modélisées. Dans notre cas, les
données ont été recueillies sur le site du busway de Farrapos à Porto Alegre (Brésil) pour les
autobus et sur la ligne 1 du métro léger de Tunis pour les tramways. Le métro léger de Tunis
est un système moderne réalisé dans un pays en développement dont le réseau est en
F.Kühn, F.D. Michel, L.A. Lindau
5
progression constante depuis la première mise en service en 1985. Il en est de même pour
l'exploitation des autobus sur l'axe lourd de Farrapos. Les procédures de calibrage et les
chronométrages effectués sur les deux sites ont fait l'objet de la même procédure (Kühn et
Michel ,1993).
Les résultats de la simulation obtenus sur un tronçon de 6123 m comportant 8 stations et 3
carrefours à feux avec détection de la ligne 1 du Métro léger de Tunis sont résumés dans le
tableau 1 ci dessous, ils sont représentatifs de la réalité de l'exploitation non seulement pour
la moyenne de la vitesse commerciale obtenue mais aussi pour l'écart type.
Paramètres Réalisation Simulation
moyenne écart type moyenne écart type
Vitesse Commerciale
en km/h
17,01 2,59 17,36 1,51
Temps d’arrêt par station
en sec.
52,13 36,02 46,77 20,82
Tableau 1 : Comparaison des valeurs réelles et simulées de la Vc.
5. LES PARAMETRES DE LA SIMULATION
La définition de conditions équivalentes d'expérimentation pour deux technologies différentes
à comparer reste difficile. Nous avons retenu un site commun incorporant les caractéristiques
moyennes des bus en site propre et des tramways. Les paramètres pour les bus proviennent
d'une étude conduite par le TRL (Gardner et al, 1991) et de l'expérience brésilienne
(Szasz,1978; Lindau, 1983). Les paramètres de tramways ont été définis à partir de données
recueillies à Tunis (Kühn et Michel, 1993) et en Europe (Gardner et al, 1993). Le tronçon
simulé de 7 km reliant le centre ville à une banlieue de forte densité essaie de garder, autant
que possible, des conditions de base similaires pour l'exploitation des bus ou des tramways.
La période de simulation correspond à l'heure la plus chargée de l'après midi, lorsque les
montées sont concentrées dans les stations du centre ville. De manière à comparer les
performances des autobus et des tramways, un plan d'expériences a été établi (Nanni et
Ribeiro,1992; Simoes, 1993). Cette méthodologie permet d'étudier l'influence de plusieurs
facteurs sur une variable dépendante choisie dans ce cas comme la vitesse commerciale, Vco.
Les facteurs concernés par l'expérimentation sont :
Facteur 1 : vitesse moyenne désirée (Vde) m/s
Facteur 2 : le temps mort dans les stations (Tmor) s
Facteur 3 : le temps moyen de montée par voy. (Tmont) s/pas
Facteur 4 : la demande max. en pas/h (Dem) pas./h
Facteur 5 : le flux de véhicules à l'heure (Flux) veh/h
Facteur 6 : distance moyenne entre stations (Dst) m
Facteur 7 : distance moyenne entre feux (Dfeu) m
Facteur 8 : utilisation de convois; longueur veh. (Lgv) - ; m
Facteur 9 : type de feux; durée du cycle (Tfeu) - ; s
Vde représente la vitesse de consigne qu'adopte le conducteur en l'absence de conflit; des
valeurs limites ont été déterminées à partir de données recueillies à Tunis et à Grenoble pour
le tramway et Porto Alegre pour l'autobus.Tmor représente le temps perdu avant et après la
montée/descente des passagers aux stations; des valeurs ont été définies à partir d'études du
TRL (bus) et d'après les relevés à Tunis (Tram).Tmont définit le temps moyen de montée
pour un passager; l'intervalle est estimé à la fois pour le bus et le tram à partir des courbes du
TRL et TRB (National Research Council,1985). Dem représente le volume total de
passagers montants dans les stations pendant l'heure de pointe dans la direction la plus
chargée; la valeur maximum a été fixée au dessus de celle trouvée par le TRL pour un
système de tramway, c'est à dire 16500 pass./h/dir.à Leipzig; la valeur limite pour les bus se
F.Kühn, F.D. Michel, L.A. Lindau
6
base sur la demande observée sur les sites propres brésiliens. Flux indique le débit horaire
de véhicules nécessaires pour transporter la demande; la gamme de valeurs prend en compte
les débits constatés au Brésil pour le bus, et un intervalle minimum de 1 minute pour le
tramway. Dst caractérise l'espacement entre stations; l'intervalle pour l'étude a été défini en
fonction des observations de l'INRETS et du TRL sur plusieurs sites propres. Dfeu définit
l'espacement entre les carrefours à feux; de la même façon que pour les stations, il a été
défini à partir des systèmes existants. Lgv indique le type de véhicules utilisé, dans le cas des
bus l'utilisation ou non de convois, dans le cas des trams l'utilisation d'unité multiple ou non;
la longueur des bus a été spécifiée à partir des données de l'UITP (1978). Tfeu s'applique
aux autobus lorsque les durées de temps de feux sont fixes et que les décalages entre feux
sont déterminés avec ou sans onde verte.
Site
Propr
e
Niveau Vde
m/s
Tmor
sec.
T
mon
sec.
Dem
pas/h/
dir
Flux
véh/h/
dir
Dst
m
Dfeu
m
Lgv
typ con
v
Tfeu
régul.
-2 6 5,00 1,50 7500 150 300 200
-1 8,65 11,25 2,13 11875 200 375 400 11sco 90sov
Bus 0 11,30 17,50 2,75 16250 250 450 600 11acc 60aov
113,95 23,75 3,38 20625 300 525 800 11aci 90aov
216,60 30,00 4,00 25000 350 600 1000
-2 7,00 4,0 1,50 7500 10 400 200
-1 9,25 10,5 2,13 10625 22 550 400 30
Tram 0 11,50 17,0 2,75 13750 35 700 600
113,75 23,05 3,38 16875 47 850 800 60
216,00 30,00 4,00 20000 60 1000 1000
Tableau 2 : Valeurs des paramètres pour les différents niveaux
Nota : sco = sans convoi sov = sans onde verte
acc = avec convoi complet aov = avec onde verte
aci = avec convoi incomplet 90 = cycle de 90 sec.
6. COMPARAISON DES PERFORMANCES DES 2 SYSTEMES
Nous avons décidé d'utiliser un plan factoriel fractionné connu comme "Second order
composite design" (SOCD) project (Box and Draper, 1987). En effet, avec un plan factoriel
complet on aurait dû réaliser plus de 50000 simulations avec Busway et certaines
combinaisons n'apparaîssent certainement pas dans les conditions réelles d'exploitation. Pour
chaque configuration, 3 simulations ont été répétées en choisissant de façon aléatoire les
données ce qui représente mieux la nature stochastique des évènements. L'utilisation du plan
factoriel fractionné nous a permis de réduire le nombre total de configurations ainsi pour le
tramways 64 configurations soit 192 simulations ont été effectuées; pour l'autobus 48
configurations soit 144 simulations ont été effectuées.
Les résultats obtenus avec Busway ont été évalués à partir de l'analyse de la variance et des
techniques de régression multiple. L'analyse de variance permet d'identifier les facteurs
significatifs, les termes quadratiques et les interactions qui influencent la variable dépendante
c'est à dire la vitesse commerciale. La technique de la régression multiple permet d'exprimer
la variable dépendante comme fonction des facteurs exprimés dans le tableau 2.
Dans le plan d'expérience, le nombre de stations et de feux est plus important dans le centre
de l’agglomération, les stations sont aussi plus fréquentées dans le centre qu'en périphérie.
Le modèle complet obtenu dans le cas du tramway s'écrit :
Vco = 21,75 + 2,14 Vde - 1,30 Tmor + 0,40 Tmor2 + 1,45 Dst + 0,99 Lgv - 0,61
Tmont + 0,22 Tmon2 + 0,93 Flux - 0,24 Flux2 - 0,46 Dem + 0,19 Dem2 + 0,27 Dfeu - 0,80
Tmor * Dem + 0,71 Flux * Dfeu + 0,45 Dfeu * Tmor + 0,38 Lgv * Tmor + 0,34 Lgv *
Vde + 0,32 Tmor * Tmont
avec un coefficient de détermination, R2 = 0,97
F.Kühn, F.D. Michel, L.A. Lindau
7
Le modèle complet dans le cas de l'autobus, s'écrit :
Vco = 14,81 + 1,23 Vde - 0,23 Vde2 - 0,95 Tmor - 0,64 Tmont - 0,27 Flux - 0,64 Dem
+ 0,48 Dst + 0,80 Dfeu - 0,65 Lgv - 0,10 Tfeu + 0,21Dst * Dfeu + 0,10 Dst * Lgv + 0,14
Flux * Dem + 0,21 Tmor * Dem - 0,20 Flux * Vde - 0,14 Tmont * Dem - 0,22 Tmor * Vde
- 0,09 Tmor * Dst - 0,11 Dem * Dst + 0,10 Vde * Dst - 0,17 Dem * Dfeu + 0,16 Vde *
Dfeu + 0,16 Dem * Lgv - 0,28 Vde * Lgv
avec un coefficient de détermination , R2 = 0,96
Une bonne estimation de la vitesse commerciale des systèmes autobus et tramway peut être
obtenue à partir des expressions ci-dessus, en introduisant les valeurs des niveaux
correspondantes à la valeur de chaque facteur "Vde, ..., "Lgv" dans l'équation correspondante
au modèle obtenu.
Le tableau 3 présente les valeurs des coefficients associés aux termes linéaires du modèle de
régression : l'analyse de ces valeurs permet d'évaluer l'importance de chaque terme sur la
vitesse commerciale. Les problèmes d'échelle ont été évités en utilisant des valeurs codées
pour chaque variable; ainsi le signe et la grandeur du coefficient indiquent quel est son effet
+/- sur la vitesse commerciale. Par exemple dans le cas de l'autobus, le coefficient pour la
vitesse de consigne est + 1,23 c'est à dire si la vitesse passe du niveau 0 (11,30 m/s) au
niveau +1 (13,95 m/s), la vitesse commerciale augmentera de 1,23 m/s.
Facteurs Notation Tramway Busway
F 1 : vitesse moyenne désirée Vde en m/s 2,14 1,23
F2 : temps mort dans les stations Tmor s - 1,30 - 0,95
F3: tps moy de montée par voy Tmont s/pas -0,61 -0,64
F 4: la demande max. en pas/h Dem pas./h -0,46 -0,64
F5: flux de véhicules à l'heure Flux veh/h 0,93 - 0,27
F6: distance moy entre stations Dst en m 1,45 0,48
F7: distance moyenne entre feux Dfeu en m 0,27 0,80
F8: utilisation de convois; longueur
véhicule.
Lgv - ; m 0,99 - 0,65
F 9 : type de feux; durée du cycle Tfeu - ; s n.a. n.s.
Tableau 3 : Paramètres les plus significatifs à l'égard de la vitesse commerciale
Nota : n.s : n'est pas significatif ; n.a. : ne s'applique pas
7. DISCUSSION
Nous observons d'après simulation les vitesses commerciales de 2 systèmes en site propre
exploités le long d'un axe lourd de 7 km. Les résultats doivent être interprétés comme une
première approximation dans la comparaison des performances de ces systèmes. Les limites
incluent la longueur de la section d'axe simulée; d'autres sections pourraient aussi faire l'objet
d'une évaluation. La prise en compte des tramways aux carrefours à feu, lorsqu'il n'y a qu'un
passage de rame par cycle de 30 à 60 rames/h , est très efficace. Dans le cas des autobus en
site propre nous n'avons pas utilisé de prise en compte aux feux. La dispersion dans le temps
perdu aux arrêts pour les autobus rend l'onde verte inefficace pour améliorer la vitesse
commerciale des autobus. L'élément principal restrictif dans cette étude préliminaire est le
F.Kühn, F.D. Michel, L.A. Lindau
8
niveau maximum de la demande auquel ont été soumis l'autobus et le tramway c'est à dire
respectivement 25000 et 20000 pas./h/sens. Aussi ces résultats doivent être interprétés avec
précaution.
L'impact le plus important sur la vitesse commerciale à la fois pour l'autobus et le tramway
vient du changement de vitesse de consigne, Vde.La conduite des véhicules étant manuelle et
le site n'étant pas intégralement séparé des conflits avec les piétons et les voitures aux
carrefours, les véhicules malgré les progrès techniques ne peuvent augmenter leur vitesse de
consigne.
Le plan d'expérience montre aussi que plus les stations (Dst) et les carrefours à feux (Dfeu)
sont éloignés, plus la vitesse commerciale augmente. L'impact des carrefours à feux est plus
élevé pour les autobus puisqu'il n'y a pas de prise en compte aux feux pour les autobus dans
cette étude.
Plus le temps mort (Tmor) et le temps de montée (Tmon) sont grands plus petite est la vitesse
commerciale. Ceci renforce l'idée que l'on doit utiliser de meilleurs équipements pour
améliorer les échanges ainsi : une ouverture de portes plus rapide, des portes plus larges, un
niveau de quai et de plancher identiques, des systèmes de vente de tickets rapides,etc.
Le flux de véhicules (Flux) génère des effets de différent ordre sur la vitesse commerciale des
trams et des bus. De gros débits d'autobus entraînent des retards par les queues qui se
forment en entrée de stations tandis que le petit nombre de tramway comparativement
n'entraînent pas de phénomène de queue. Un gros débit de tramways entraîneraient des
retards aux carrefours à feux; La simulation n'a pas limité le temps de vert jusqu'à 60
véhicules/h.
L'augmentation de la demande (Dem) produit comme prévu une réduction de la vitesse
commerciale. En relation avec la longueur des véhicules (Lgv) les premiers résultats montrent
que plus les tramways sont longs , meilleure est leur vitesse commerciale, le nombre de portes
plus grand permettant de réduire le temps d'arrêt en station.
8. BIBLIOGRAPHIE
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Conference Paper
Full-text available
Since the vast majority of people in less developed countries will continue to rely upon public transport for some considerable time, it is essential that their urban areas have the best. possible mass transit system. Research recently completed has shown that the solution chosen by many cities can not always be justified on technical or economic grounds alone. Buses, which are the predominant mode of public transport in most developing countries, suffer because of traffic congestion. Segregated Busways provide a good service but have a poor 'image'. Rail-based systems are able to avoid congestion, but need a dedicated right-of-way, and have very high construction costs. Light Rail Transit (LRT) may offer an intermediate solution; it is thought by many to be capable of carrying high passenger flows, and to possess an appealing modern image, but without the high costs of a full metro system. A current TRRL/INRETS joint programme has looked at seven cities operating Light Rail schemes; findings suggest that there is not always a large difference between LRT and Busways in terms of the number of passengers carried on a single corridor. Many cities appear to find it difficult to use the full capacity of rail-based systems for extended periods of time. In none of the case study cities was light rail technology being extended to its limits. The next stage of the research will be to examine exactly what these limits are. A simulation model for this purpose is currently under development. Reasons for choice of mass transit technology are compounded by overwhelming commercial pressures from multinational manufacturers, a desire to improve a cities image or status, and a lack of unbiased guidance. It is hoped that the results of this research programme, when completed, will improve the information available to help guide both technicians and politicians-towards an appropriate solution.
Article
Full-text available
L' INRETS a engagé un programme de recherche sur les potentialités des métros légers dans les villes en développement en liaison avec le TRL et l'Université Fédérale de Rio Grande do Sul (UFRGS): cette recherche s'appuie sur une synthèse de différentes expériences de métros légersen exploitation qui doit préciser en un premier temps les performances des technologies intermédiaires et notamment leur capacité en fonction des divers paramètres à identifier, dans un deuxième temps, cette recherche vise à une évaluation comparative de la technologie tramway avec les autres options technologiques de transport de masse (autobus en site propre et métro). Dans le cadre d'un protocole de coopération entre la France et la Tunisie, l'INRETS et la SMLT ont engagé une étude d'évaluation a posteriori du métro léger de Tunis dont l' analyse technicoéconomique des performances a débuté en 1992 sous la forme d'une étude en coopération. La SMLT exploite le réseau de métro léger de Tunis, en extension constante depuis 1985, comportant actuellement 4 lignes d'un linéaire total de 30 km. Présentation de l'étude Cette étude porte sur les performances du métro léger de Tunis et les paramètres suivants: - la vitesse commerciale - le temps de circulation entre arrêts - la fréquence d'exploitation - la distance entre arrêts - les conditions de trafic - les temps d'arrêts - la capacité offerte. Après avoir effectué de nombreux comptages, définis les tronçons les plus chargés du réseau, nous avons décidé de simuler l'exploitation du métro léger sur 2 tronçons, l'un entre les stations Ouardia et Barcelone sur la ligne 1, l'autre entre les stations Ariana et Mandela sur la ligne 2: la simulation se faisant dans le sens le plus chargé à l'heure de pointe du matin. Cette simulation nous a permis d'évaluer l'incidence d'une réduction du temps mort et donc du temps d'arrêt en station sur la vitesse commerciale et de l'augmentation de la vitesse de consigne sur la vitesse commerciale.
Technical Report
Full-text available
This report looks at the performance of Light Rail Transit (LRT) systems and tramways in developing cities. Case study and estimation procedures have been used to examine the maximum passenger carrying capacity of various types of LRT. This report complements other work by TRL on metros (Fouracre et al., 1990) and on high capacity busways (Gardner et al. 1991). The traditional tramways surveyed in India, Egypt and China all carry flows of less than 7,000 passengers par hour per direction (pphd). The more modern systems in Tunis. Budapest and Alexandria carry up to 13,000 pphd. Only the system in Manila, which is elevated (and hence segregated) along its entire length ca carry flows over 18,000 pphd. The main problem for LRT in developing cities appears to be the level of interference fro other road users, together with the difficulty of controlling and organising a regular headway service. The inability of vehicles to overtake when others are delayed, and long turn around times at terminals compound the problem. Despite their technical limitations under developing country conditions. LRT systems are very popular, and can have advantages in improving the quality of life and civic pride. They should not however be seen as an ideal solution for a poor developing city.
Article
The ability to predict the response of a vehicle in a stream of traffic to the behaviour of its predecessor is important in estimating what effect changes to the driving environment will have on traffic flow. Various proposed to explain this behaviour have different strengths and weaknesses. The paper constructs a new model for the response of the following vehicle based on the assumption that each driver sets limits to his desired braking and acceleration rates. The parameters in the model correspond directly to obvious characteristics of driver behaviour and the paper goes on to show that when realistic values are assigned to the parameters in a simulation, the model reproduces the characteristics of real traffic flow.
Article
Thesis (Ph. D.)--University of Southampton, 1983.
Article
This paper reviews in outline the principal developments in traffic signal control since its inception, and explains the current interest in decentralised systems and the discrete time, rolling horizon approaches to real time control. It is argued that signal control alone is insufficient to solve growing problems of urban congestion, and that recent technological advances in Road Transport Informatics are making integrated systems more attractive. One potential area of integration is automatic debiting and signal control. Through automatic debiting for road use and parking it is possible to confront the motorist with the full marginal cost of his activity, inclusive of the environmental impact, leading to more socially efficient decision-making behaviour. Signal control could then be oriented to cost minimisation. A second area of integration is in-vehicle information and signal control. Efficient decision-making requires well-informed drivers. The systems have shared information requirements and interact with each other strongly. A third area of integration is public transport management and signal control. In general, priority is required for public transport and the emergency services on designated lanes and at junctions, without disadvantaging other road users unnecessarily. As with the other two areas of integration, there is considerable scope for information exchange, leading to improved state estimation, and joint optimisation.
Role of the new transit in metropolitan transportation system
  • R Gakenheimer
Gakenheimer, R. (1994). Role of the new transit in metropolitan transportation system. Proceedings of the International Conference on the New Transit Systems and systems Presentation. The Korea Transport Institute. Pusan, Korea, 5-22.