Analyser la circulation d’une intersection
Comprendre l’analyser la circulation d’une intersection
Vous avez été affecté(e) à une mission critique en tant qu’ingénieur(e) junior dans une firme spécialisée en ingénierie des transports. Votre tâche consiste à évaluer la capacité et l’efficacité d’une intersection stratégique située dans une zone urbaine en pleine expansion. Les autorités locales prévoient une augmentation significative du trafic dans les années à venir et envisagent des améliorations pour maintenir une circulation fluide.
Pour comprendre le Calcul de la Distance entre Tunnel et Carrefour, cliquez sur le lien.
Données de Base:
- Localisation: Zone urbaine en expansion
- Configuration de l’Intersection: Intersection en T
- Route Principale: Largeur de 10 mètres
- Route Secondaire: Largeur de 7 mètres
- Limitation de Vitesse: 50 km/h sur les deux routes
- Signalisation Lumineuse:
- Cycle total: 90 secondes
- Phase verte (route principale): 40 secondes
- Phase verte (route secondaire): 30 secondes
- Phase orange: 3 secondes
- Phase de transition: 6 secondes
- Trafic Actuel:
- Route Principale: 800 véhicules/heure
- Route Secondaire: 600 véhicules/heure
- Facteur de Conversion Débit-Vitesse: 0.85
- Largeur moyenne d’un véhicule: 2,5 mètres

Questions:
1. Calcul de la Capacité des Chaussées:
- Déterminez la capacité de chaque chaussée en prenant en compte la largeur des routes et le facteur de conversion débit-vitesse.
- Quelle est la capacité de la chaussée principale et de la chaussée secondaire?
2. Analyse du Taux de Saturation:
- Calculez le taux de saturation pour chaque chaussée.
- Quels sont les taux de saturation pour les chaussées principale et secondaire? Quelles conclusions pouvez-vous tirer concernant la fluidité du trafic?
3. Évaluation des Temps de Feu Vert Effectifs:
- Quelle est la durée effective du feu vert pour les chaussées principale et secondaire?
Conclusion et Recommandations:
- Conclusion Générale: Résumez l’état actuel de la circulation à l’intersection et identifiez les zones potentielles de problèmes ou d’opportunités pour amélioration.
- Recommandations Stratégiques:
- Discutez de la nécessité d’une surveillance continue ou de modifications structurelles, comme l’ajustement des cycles de feux ou l’ajout de voies.
- Suggérez d’impliquer les autorités locales et le public dans la planification des améliorations futures pour assurer une acceptation et une efficacité accrues.
- Quelles actions recommanderiez-vous pour améliorer la gestion du trafic à cette intersection?
Correction : Analyser la circulation d’une intersection
1. Calcul de la Capacité des Chaussées
A. Chaussée Principale
1. Détermination du nombre de voies :
Donnée :
- Largeur de la route = 10 m
- Largeur moyenne d’un véhicule = 2,5 m
Calcul :
\[ \text{Nombre de voies} = \frac{10}{2,5} = 4 \quad \text{(4 voies)} \]
2. Calcul du débit de saturation par voie ajusté :
Donnée :
- Saturation de base = 1900 véhicules/heure/voie
- Facteur de conversion = 0,85
Calcul :
\[ Q_{\text{voie}} = 1900 \times 0,85 \] \[ Q_{\text{voie}} = 1615 \; \text{véhicules/heure/voie} \]
3. Capacité brute de la chaussée :
\[ Q_{\text{brute}} = \text{Nombre de voies} \times Q_{\text{voie}} \] \[ Q_{\text{brute}} = 4 \times 1615 \] \[ Q_{\text{brute}} = 6460 \; \text{véhicules/heure} \]
4. Application du temps de feu vert effectif :
Donnée :
- Temps de feu vert pour la route principale = 40 s
- Cycle total = 90 s
Calcul :
Le rapport temps vert / cycle est :
\[ \frac{40}{90} \approx 0,444 \]
Ainsi, la capacité effective est :
\[ Q_{\text{eff, principale}} = 6460 \times 0,444 \] \[ Q_{\text{eff, principale}} \approx 2867 \; \text{véhicules/heure} \]
B. Chaussée Secondaire
1. Détermination du nombre de voies :
Donnée :
- Largeur de la route = 7 m
- Largeur moyenne d’un véhicule = 2,5 m
Calcul :
\[ \frac{7}{2,5} = 2,8 \]
\(\Rightarrow \quad \text{Nombre de voies} = \lfloor2,8\rfloor = 2 \; \text{(on arrondit à l’entier inférieur)}\)
2. Calcul du débit de saturation par voie ajusté :
(Même que pour la chaussée principale)
\[ Q_{\text{voie}} = 1900 \times 0,85 \] \[ Q_{\text{voie}} = 1615 \; \text{véhicules/heure/voie} \]
3. Capacité brute de la chaussée :
\[ Q_{\text{brute}} = 2 \times 1615 \] \[ Q_{\text{brute}} = 3230 \; \text{véhicules/heure} \]
4. Application du temps de feu vert effectif :
Donnée :
- Temps de feu vert pour la route secondaire = 30 s
- Cycle total = 90 s
Calcul :
Le rapport temps vert / cycle est :
\[ \frac{30}{90} = 0,333 \]
La capacité effective est alors :
\[ Q_{\text{eff, secondaire}} = 3230 \times 0,333 \] \[ Q_{\text{eff, secondaire}} \approx 1077 \; \text{véhicules/heure} \]
2. Analyse du Taux de Saturation
Le taux de saturation permet d’évaluer dans quelle mesure le trafic actuel utilise la capacité de l’intersection. Il se calcule par :
\[ \text{Taux de saturation} = \frac{\text{Débit actuel}}{\text{Capacité effective}} \]
A. Pour la Chaussée Principale
Donnée :
- Trafic actuel = 800 véhicules/heure,
- Capacité effective \( Q_{\text{eff, principale}} \approx 2867 \) véhicules/heure.
Calcul :
\[ s_{\text{principale}} = \frac{800}{2867} \] \[ s_{\text{principale}} \approx 0,279 \quad \text{soit environ } 28\% \]
B. Pour la Chaussée Secondaire
Donnée :
- Trafic actuel = 600 véhicules/heure,
- Capacité effective \( Q_{\text{eff, secondaire}} \approx 1077 \) véhicules/heure.
Calcul :
\[ s_{\text{secondaire}} = \frac{600}{1077} \] \[ s_{\text{secondaire}} \approx 0,557 \quad \text{soit environ } 56\% \]
Interprétation :
- La chaussée principale utilise environ 28 % de sa capacité, ce qui indique une circulation très fluide sur ce tronçon.
- La chaussée secondaire, avec un taux de saturation d’environ 56 %, est plus sollicitée et, bien que toujours en dessous de sa capacité, pourrait devenir le point critique en cas d’augmentation du trafic futur.
3. Évaluation des Temps de Feu Vert Effectifs
Les temps de feu vert effectifs correspondent aux durées durant lesquelles les véhicules peuvent circuler sans interruption (avant l’avertissement de passage en phase orange ou l’arrêt).
- Pour la route principale :
Le temps de feu vert est donné comme 40 secondes. - Pour la route secondaire :
Le temps de feu vert est donné comme 30 secondes.
(Ces valeurs sont directement indiquées dans les données de signalisation et permettent d’établir le rapport de disponibilité du passage pour chaque approche.)
Conclusion et Recommandations
Conclusion Générale
L’analyse de l’intersection montre que :
- Route principale :
La capacité effective est d’environ 2867 véhicules/heure avec un taux de saturation de 28 %. La circulation sur la route principale est donc largement en dessous de sa capacité théorique. - Route secondaire :
La capacité effective est d’environ 1077 véhicules/heure avec un taux de saturation de 56 %. Même si ce taux reste acceptable aujourd’hui, il représente une utilisation plus importante de la capacité disponible.
En résumé, l’intersection présente actuellement un bon niveau de fluidité, particulièrement sur la route principale, mais la chaussée secondaire est plus proche de sa limite et pourrait devenir un goulot d’étranglement en cas d’augmentation significative du trafic.
Recommandations Stratégiques
- Surveillance continue :
Mettre en place un suivi régulier des volumes de trafic, en particulier sur la chaussée secondaire, afin de détecter précocement toute tendance à la saturation. - Ajustement des cycles de feux :
Envisager, si le trafic de la route secondaire continue d’augmenter, d’allonger la durée de son feu vert (ou de rééquilibrer les temps alloués dans le cycle) pour améliorer la fluidité sur ce tronçon. - Modification structurelle :
Étudier la possibilité d’augmenter la capacité de la chaussée secondaire (par exemple, en ajoutant une voie) si les prévisions de trafic indiquent une saturation imminente. - Concertation avec les parties prenantes :
Impliquer les autorités locales, les experts en mobilité et le public dans la planification des améliorations futures afin d’assurer une acceptation et une efficacité accrues des mesures envisagées. - Optimisation globale :
Réaliser des simulations de circulation pour évaluer l’impact de divers scénarios (modification des temps de feu, ajouts de voies, etc.) et choisir les solutions les plus adaptées à l’évolution du trafic.
Analyser la circulation d’une intersection
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