Comment calculer la capacité utilisée d’un carrefour à feux

Fiche n° 186

Publication: 05 février 2020

1 Préambule

 

16 mouvements sont possibles sur un carrefour à 4 branches :

Le mouvement englobe l’ensemble des usagers qui, dans la traversée d’un carrefour, provien­nent de la même branche d’accès et se dirigent vers la même sortie. Il est défini par son origine et sa destination (sans distinction de sens pour les mouvements piétons). Sur une entrée de carrefour, on distingue un mouvement piéton, un mouvement tout droit, un mouvement tourne-à-droite et un mouvement tourne-à-gauche.

S’interroger sur l’écoulement du trafic aux feux amène à se poser deux questions : combien de voitures passent et sur quel laps de temps ?

 

En théorie, nous considérons qu’un feu permet un écoulement « naturel » du trafic avec un débit de 1800 e.v.p.e.v.p. Equivalent véhicule particulier : équivalence de véhicules prenant en compte la gêne engendrée par l'encombrement des différentes catégories de véhicules par l'application de coefficients. Ainsi, 1 véhicule particulier = 1 e.v.p. ; 1 poids lourd = 2 ou 3 e.v.p.(le nombre d’essieux divisé par 2) ; 1 deux-roues = 0.3 e.v.p./ heure, soit

1 e.v.p./ 2 secondes.

 

Certains mouvements ne s’écoulent toutefois pas aussi aisément.  Il faut tenir compte des manœuvres gênées par le trafic prioritaire :

1 e.v.p. / 3 secondes

1 e.v.p. / 3,5 secondes

 

Une autre observation a toute son importance : tandis que s’écoule le mouvement auquel le vert est donné, d’autres usagers, face à un feu rouge, sont confrontés à un temps d’attente.

Pour limiter les attentes trop longues (notamment celles des cyclistes et des piétons), il convient de fixer une durée de cyclePériode séparant deux passages successifs de l’ensemble des feux d’un carrefour à feux de signalisation par le même état après admission de tous les courants de véhicules, sous réserve que chacun ait déroulé tous ses états. maximale.

La durée d’un cycle de feux peut être raccourcie ou allongée, mais une valeur généralement admise est 90 secondes. C’est cette valeur que nous utilisons par défautNotamment pour le calcul de capacité.

Un cycle de 90 secondes

⇒Donc 40 cycles par heure.

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2 Qu’entend-on par « capacité utilisée d’un carrefour à feux » ?

 

 

Les interpellations concernant les carrefours à feux ont souvent trait au taux de saturation du carrefour, et ce principalement en heures de pointes.

Après avoir compté les véhicules, il faut déterminer la capacité utilisée du carrefour.

Le but est de livrer un pourcentage, qui correspond au rapport :

Demande / Offre

Le rapport entre la demande globale de vert et l’offre de vert du cycle donne la capacité utilisée du carrefour pour la charge de trafic donnée.

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  3 En pratique, comment réaliser le calcul de capacité ?

 

 

3.1 On pose un diagnostic

 

Demande

 

Il faut observer le trafic, par exemple à l’heure de pointe du matin (HPM).

 

 

 

 

 

Schématisation du carrefour pris comme exemple

 

 

 

Les comptages fournissent le trafic horaire :

 

On considère alors le trafic moyen, pour un cycle de 90 secondes (c’est-à-dire qu’on divise par 40Puisqu’il y a 40 cycles de 90 ‘’ dans une heure. les valeurs du schéma précédent).

 

On détermine le temps de vert (la demande de vert) qui correspond à cela.

L’hypothèse est qu’il faut 2’’ pour le mouvement tout droit et pour le tourne-à-droite, alors qu’il faut 3’’ pour le tourne-à-gauche (puisqu’il y a conflit).

 

Offre actuelle

 

On observe les phases qui existent actuellement, par exemple :

1)    La phase de l’axe principal :
le feu est vert durant 60’’
2)    La phase de l’axe secondaire :
le feu est vert durant 18’’

Il y a 6’’ d’intervert à chaque changement de phase.
Le cycle dure donc effectivement 90’’ = 60’’ + 6’’ + 18’’ + 6’’.

 

On détecte éventuellement un problème en regardant où la demande est la plus forte.

 

Techniquement, on parle alors de « mouvements déterminants ».

Les mouvements déterminants d’un carrefour sont des mouvements tous antagonistes entre eux, de telle sorte qu’ils ne peuvent recevoir le vert en même temps.  Ils doivent donc nécessairement se succéder.  Ce sont aussi les mouvements les plus pénalisants, les plus chargés en quantité de trafic. Ils vont déterminer la durée du cycle. C’est pourquoi on les appelle « déterminants ».

 

Pendant la phase de l’axe principal : Pendant la phase de l’axe secondaire :
48’’ + 6’’ = 54’’  (le plus pénalisant de la phase) 4’’ + 3’’ = 7’’ (le plus pénalisant de la phase)
28’’ + 3’’ = 31’’ 2’’ + 4’’ = 6’’

 

Le problème se situe clairement au niveau de l’axe principal où le rapport actuel de la demande et de l’offre donne : 54’’/60’’= une capacité consommée de 90 %.

L’axe secondaire a, quant à lui, une capacité consommée de 7’’/18’’ = 40 %.

 

 

 

3.2 On calcule la capacité intrinsèque du carrefour

Sa capacité utilisée (avec une durée de cycle arbitraire de 90’’, en gardant le même type de feux, la même affectation des bandes de circulation et sans report de trafic vers d’autres itinéraires).

La somme des demandes de vert des mouvements déterminants donne la demande globale de vert, puisque tous les autres mouvements, globalement moins volumineux, pourront passer pendant ce temps.

Dans notre exemple : 48’’+ 6’’+ 4’’ + 3’’ = 61’’ = la demande globale de vert.

La capacité utilisée du carrefour est de 61’’/78’’Le temps du cycle moins 2 interverts = 90’’ – (2 x 6’’) = 78 ‘’’ = 80 %.

 

 

 

3.3 On voit si le rééquilibrage du phasageC’est une façon de calquer l’offre sur la demande. peut apporter une première solution.

  Axe principal Axe secondaire Totaux

Demande

54’’ (soit 90 % de la demande totale de vert) 7’’ (soit 10 % de la demande totale de vert) = 61’’
Offre actuelle 60’’ 18’’ = 78 ‘’

Nouvelle offre proposée

70’’ (donc environ 90 % de l’offre) 8’’ (donc environ 10 % de l’offre) = 78’’
Nouveau rapport Demande/Offre 77 % 87 %  

 

Cette nouvelle offre de vert permet de résoudre le problème de capacité sur l’axe principal, tout en conservant un pourcentage de capacité consommée acceptable sur l’axe secondaire.

La capacité utilisée varie si on change le type de feux (en optant pour des feux fléchés, par exemple), la durée du cycle ou l’affectation des bandes de circulation. Ce sont ces paramètres-là qui permettront de proposer, le cas échéant, d’autres solutions.

Par ailleurs, notre calcul a débuté par une observation de l’heure de pointe du matin.  Il va de soi que l’on n’obtient pas les mêmes données de trafic si l’on considère une autre tranche horaire. Les capacités utilisées et intrinsèques sont alors différentes, elles aussi.

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4 Sources et infos

 

Date de mise à jour

Aucune

 

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Sources:

  • néant

 

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 Mots-clés:

    1. Feux

Avertissement:

Les informations publiées dans la Sécurothèque ( http://www.securotheque.be ) sont fournies à titre informatif. Sur le terrain, la réalisation des aménagements découle d’exigences spécifiques, examinées au cas par cas.

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