Modélisation

La modélisation permet de reproduire la réalité pour mesurer l’impact des évolutions futures. Nous intervenons depuis 2004 auprès de collectivités, de l’État et de clients privés, dans la réalisation de modélisations et simulations du trafic routier. L'ensemble des modélisations réalisées par Lee Sormea sous Aimsun représente près de 200 projets de toutes échelles, allant d’un carrefour à une agglomération de 150 000 habitants.

Modélisation : plusieurs modèles selon vos besoins

La modélisation nous permet de reproduire les conditions réelles de trafic d’un réseau de transports à partir des données terrain, pour :

  • Comprendre les dysfonctionnements que subit un territoire
  • Tester des scénarios d’optimisation
  • Anticiper une situation future…

Nous réalisons en fonctions des besoins spécifiques de chaque étude des modèles macroscopiques, mésoscopiques et microscopiques.

Modèle macroscopique : un modèle statique pour comprendre les enjeux des déplacements d’un territoire

Le modèle macroscopique est un modèle statique, mono ou multimodal, qui représente de manière simplifiée les déplacements sur une période donnée (heures de pointe ou journée entière) d’un secteur défini, en général très étendu. Nous exploitons le modèle statique dans le cadre de réseaux maillés complexes ou d’études d’aménagements ponctuels, dans lesquels la modélisation est microscopique mais l’affectation statique.

Cet outil d’aide à la décision nous permet d’évaluer les projets d’aménagements ou de modifications des infrastructures de transports, ainsi que les évolutions des systèmes de transports, grâce à la sortie de nombreux indicateurs :

  • File d’attente
  • Taux de saturation des voies
  • Débits
  • Trafic Moyen Journalier (TMJ)
  • Itinéraires des véhicules
  • Flux affectés…

Modèle à quatre étapes : un modèle multimodal pour une vision complète des déplacements

Le modèle 4 étapes est un modèle statique qui permet le dimensionnement et l’évaluation des investissements liés au développement des nouvelles mobilités au sein d’un territoire, principalement de nouvelles infrastructures de transport en commun. Il présente l’avantage de prendre en compte les volumes de déplacements pour chaque moyen de transport (transports en commun, véhicules légers, modes actifs), permettant l’estimation de la fréquentation d’une nouvelle ligne de transports en commun.

Nous construisons ce modèle via les étapes suivantes :

  • Génération de la demande de déplacements, issue du recueil de terrain, enquêtes de ménages, données socio-économiques…
  • Distribution des déplacements par reconstitution des matrices origine/destination tous modes,
  • Répartition modale par approche agrégée : matrices éclatées par modes afin d’estimer le volume de déplacements pour chaque moyen de transport,
  • Affectation des déplacements : estimation de la charge et répartition du trafic au sein du modèle, sous Aimsun.

Modèle microscopique : une vision dynamique et localisée à l’échelle du véhicule

Le modèle microscopique est un modèle dynamique que nous utilisons dans le cadre de projets précis et d’échelle locale (carrefours, centre-ville, échangeur, voies, …), mais les analyses peuvent également porter sur le fonctionnement global d’un réseau d’une agglomération. La modélisation intervient à la suite de l’établissement d’un diagnostic précis du comportement des usagers et du fonctionnement du réseau, et permet de :

  • Représenter visuellement l’état actuel d’un réseau routier et ses dysfonctionnements
  • Mieux comprendre l’origine et l’évolution spatio-temporelle des phénomènes de congestion
  • Estimer et quantifier les gains attendus d’une mesure de gestion de trafic, d’une régulation d’accès, d’un évènement routier ou d’un aménagement,
  • Évaluer l’impact sur les déplacements d’une évolution de trafic ou d’un projet futur,
  • Observer les interactions entre différents modes de transport : priorité transports en commun, voie de covoiturage, passage piéton, voie cyclable…

Les véhicules sont représentés individuellement en modélisant leur cinématique suivant leur comportement et leur environnement proche (dépassement, traversée piétonne, feux avec phasage réel, géométrie d’un ouvrage…), ainsi que les conditions de circulation sur leur itinéraire.

Ce modèle s’appuie sur une demande de transport qui évolue dans la période d’étude. Le chemin initial des véhicules peut en effet varier en fonction de l’état du trafic en temps réel et le choix d’affectation des véhicules (dynamique ou statique).

Nous utilisons le logiciel de simulation Aimsun, dont l’outil de calibration et d’analyse des résultats permet de comparer les données graphiques et numériques des simulations avec les données réelles.

Il nous permet également de calculer un ensemble d’indicateurs statistiques, permettant de quantifier la congestion et de qualifier le fonctionnement d’un aménagement ou d’un secteur : vitesses, temps de parcours sur des itinéraires, temps d’arrêt, temps perdu, longueur de remontées de file, taux de saturation des voies, débits, Trafic Moyen Journalier (TMJ), paramètres environnementaux tels les émissions de GES par véhicule, consommation de carburants…

Nous fournissons les résultats et indicateurs statistiques des simulations sous différentes formes de rendus pour faciliter les prises de décision et la communication avec les différents partenaires :

  • Bases de données compatibles avec les logiciels usuels (Dbase, Arcinfo, Excel),
  • Représentation cartographique avec l’expression des indicateurs par tronçon ou itinéraire, sur la période étudiée (15min, 1h, …),
  • Représentation dynamique de la circulation des véhicules en temps réel 2D, 3D ou vidéo.

Modele microscopique - Simulation sur giratoire

Modele microscopique – Etude

Modèle mésoscopique : un modèle hybride combinant les niveaux macro et micro

Le modèle mésoscopique sous Aimsun fonctionne avec une représentation individuelle des véhicules et utilise les mêmes modèles (bien que simplifiés) de changement de voies et de lois de poursuite que le microsimulateur, tout en permettant un gain de temps très important dans le calage comme dans la simulation. L’affectation se fait soit selon un équilibre dynamique, soit selon un choix d’itinéraires stochastiques.

L’avantage du modèle mésoscopique réside donc dans le principe de modélisation désagrégée des agents, nous permettant la prise en compte de tous les objets de régulation : feux microrégulés, stratégie, priorité aux transports en commun aux carrefours, détection des incidents… tout en conservant une vitesse de calcul compatible avec des grands modèles.