La simulation dynamique des déplacements en 10 questions @ Pour plus d’informations : www.simulationdynamique.fr Qu’est-ce que la simulation dynamique ? Réalisation : CETE de Lyon, Certu, Setra - Mise en page : CETE de Lyon Un modèle de simulation dynamique est un outil d’aide à la décision. Il permet d’évaluer le fonctionnement d’une infrastructure ou d’un réseau routier sur une période donnée en prenant en compte les interactions entre les différents modes de transport. Ministère de l'Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement CETE de Lyon - Département Mobilités 25, avenue François Mitterrand Case n°1 69674 Bron cedex Tél. 33 (0)4 72 14 31 82 www.developpement-durable.gouv.fr Ministère de l'Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement www.developpement-durable.gouv.fr S I M U L ATI O N DY N A M I Q U E 10 Q U E S T I O N S C L É S Pourquoi utiliser la simulation dynamique ? • pour évaluer et comparer des solutions d’aménagement des infrastructures de transport ; Quel est le déroulement d’une étude ? La trame classique d’une étude de simulation dynamique est : • pour évaluer et comparer des solutions de gestion des trafics ; • la reconstitution de la situation actuelle (si c’est pertinent), étape appelée « calage » ; • pour évaluer l’impact d’évolutions diverses de la demande de déplacement sur une infrastructure existante (exemple : grands événements) ; • la modélisation de la situation projet ; • pour mieux se préparer à la gestion des incidents avant qu’ils ne se produisent sur le terrain. Dans quels cas est-elle le plus utile ? La simulation dynamique ne remplace pas les méthodes et les outils classiques de dimensionnement et d’évaluation du fonctionnement d’une infrastructure mais les complète. Elle est particulièrement utile lorsque : • la demande de trafic varie beaucoup au cours du temps ; • la zone d’étude comporte des systèmes de régulation dynamique ; • on prend en compte des incidents ou d’autres phénomènes aléatoires ; • les interactions entre les modes de transport ont un impact significatif sur la circulation ; • il existe un risque de remontée d’une file d’attente d’un carrefour jusqu’à son voisin. Comment fonctionne-t-elle ? Un modèle de simulation dynamique cherche à décrire l’écoulement d’un trafic sur un réseau à l’aide d’un ensemble de lois mathématiques. On peut par exemple estimer l’accélération d’un véhicule en fonction de sa vitesse désirée et de la distance qui le sépare du véhicule précédent. Un modèle de simulation dynamique du trafic est une vision simplifiée de la réalité qu’il représente et certains phénomènes ne sont pas reproduits (influence de la météo par exemple). Il existe plusieurs familles de modèles dont les principales sont : • les modèles microscopiques (modélisation individuelle de tous les véhicules) ; • les modèles mésoscopiques (modélisation de paquets homogènes de véhicules) ; • les modèles macroscopiques (modélisation du trafic comme un fluide). Quelles sont les données nécessaires ? Quelle que soit l’approche retenue, il est nécessaire de disposer d’une description fine de : • l’analyse et la comparaison des résultats. Quels sont les résultats obtenus ? Les modèles de simulation permettent d’estimer de nombreux indicateurs caractérisant le fonctionnement du réseau, par exemple les évolutions des temps de parcours ou des files d’attente. L’analyse de ces indicateurs permet aux techniciens d’apporter des éléments objectifs aux décideurs. Les résultats des simulations peuvent également être visualisés sous forme d’animation en deux ou trois dimensions, devenant ainsi d’excellents outils pédagogiques. Vu l’imprécision inhérente aux modèles et l’incomplétude des données d’entrée, on présentera les résultats sous forme de comparaison entre des situations, plutôt qu’un résultat brut. Quels sont les outils commerciaux disponibles ? Il existe un grand nombre d’outils de simulation dynamique développés et commercialisés à travers le monde. Une liste non exhaustive de ces outils peut être trouvée sur le site simulationdynamique.fr. Qui fait de la simulation dynamique ? Outre des connaissances approfondies en ingénierie du trafic, l’utilisation de ces outils requiert un temps d’apprentissage significatif. De nombreux bureaux d’études privés disposent désormais des compétences dans l’utilisation de ces outils. Celles-ci sont également largement développées et partagées au sein du réseau scientifique et technique du ministère, notamment au sein des CETE (Centres d’études techniques) qui utilisent quotidiennement ces outils à des fins opérationnelles ainsi qu’à des fins de recherche, et contribuent à la capitalisation et à la diffusion des bonnes pratiques. Quel avenir pour la simulation dynamique ? Les développements récents, tant du côté de la recherche que du côté des éditeurs de logiciels, permettent d’élargir le domaine d’emploi de ces outils, par exemple : • l’infrastructure de transport (réseau) composée de tronçons, d’intersections, de points d’entrée et de sortie du réseau et les dispositifs de gestion de priorité ; • la modélisation des piétons, des deux-roues motorisés et des vélos ; • la demande de trafic, quantifiant de manière dynamique les volumes et les mouvements des usagers des différents modes sur le réseau. • le couplage avec des outils de gestion en temps réel des déplacements. La détermination de la demande a un impact significatif sur les résultats mais est soumise à de nombreux obstacles : mauvaise connaissance de la demande actuelle, incertitudes sur l’évolution future, dépendance de la demande par rapport à l’aménagement étudié, etc. Ministère de l’Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement • le couplage avec des modèles d’émissions de polluants ou de bruit ; Enfin, de nouveaux champs d’application de la simulation dynamique continuent à apparaître : modélisation à grande échelle (scénarios d’évacuations d’agglomération), couplage de la simulation dynamique avec les outils statiques de prévision des déplacements sur une agglomération, etc. L’usage des outils de simulation dynamique est donc appelé à se développer encore davantage.