Études de cas pratique

EGC

Conception de trottoirs conviviaux

Conception de Trottoirs Conviviaux en Ingénierie de Transport

Conception de Trottoirs Conviviaux

Comprendre la Conception de Trottoirs Conviviaux

La conception de trottoirs conviviaux est essentielle pour promouvoir la marche, améliorer l'accessibilité pour tous les usagers (y compris les personnes à mobilité réduite - PMR), et créer des espaces publics agréables et sûrs. Un trottoir convivial doit offrir une largeur suffisante pour le flux piétonnier, être dégagé d'obstacles, présenter des pentes et des revêtements adéquats, et intégrer harmonieusement le mobilier urbain. L'analyse de la capacité piétonne et le respect des normes d'accessibilité sont des aspects clés de cette conception.

Données de l'étude

On étudie la conception d'un nouveau trottoir le long d'une rue commerçante animée.

Caractéristiques du trottoir et du flux piétonnier :

  • Largeur totale du trottoir disponible entre la façade des bâtiments et la bordure de chaussée (\(L_{\text{tot}}\)) : \(3.50 \, \text{m}\)
  • Zone "morte" le long des façades (vitrines, entrées) non utilisable pour la circulation piétonne : \(0.60 \, \text{m}\)
  • Mobilier urbain (bancs, poubelles, signalisation) implanté le long du trottoir, occupant une bande de largeur effective : \(0.40 \, \text{m}\)
  • Débit piétonnier de pointe observé (\(Q_p\)) : \(1200 \, \text{piétons/heure}\) dans le sens le plus chargé.
  • Vitesse moyenne de marche des piétons (\(V_{\text{piéton}}\)) : \(1.1 \, \text{m/s}\)

Normes et recommandations :

  • Largeur minimale de cheminement libre pour PMR : \(1.40 \, \text{m}\) (ponctuellement \(1.20 \, \text{m}\))
  • Pente longitudinale maximale pour une rampe PMR sans palier de repos intermédiaire : \(5\%\)
  • Hauteur d'un obstacle à franchir par une rampe : \(0.25 \, \text{m}\)

Tableau simplifié des Niveaux de Service (LOS) Piétons (basé sur l'espace par piéton) :

LOS Espace par Piéton (\(\text{m}^2\text{/piéton}\)) Description
A\(> 5.6\)Écoulement libre, choix de vitesse et dépassement aisés.
B\(> 3.7 \text{ à } 5.6\)Capacité de dépasser les piétons plus lents.
C\(> 2.2 \text{ à } 3.7\)Liberté de choisir sa vitesse, dépassements possibles mais avec attention.
D\(> 1.4 \text{ à } 2.2\)Vitesse et capacité de manœuvre restreintes.
E\(> 0.75 \text{ à } 1.4\)Vitesses très réduites, dépassements difficiles, contacts fréquents.
F\(\le 0.75\)Vitesses très faibles, arrêts fréquents, écoulement en bloc.
Schéma : Section Transversale d'un Trottoir
Façade Bordure L_tot = 3.50m Zone Morte (0.60m) Mobilier (0.40m) Largeur Utile (Lu) Conception d'un Trottoir Convivial

Schéma d'une section transversale de trottoir avec ses différentes zones.

Questions à traiter

  1. Quels sont les critères principaux qui définissent un trottoir "convivial" et accessible à tous ?
  2. Calculer la largeur utile (\(L_u\)) du trottoir disponible pour la circulation des piétons.
  3. Calculer la densité piétonne (\(k_p\)) sur la largeur utile pendant l'heure de pointe, en piétons par mètre carré (\(\text{piétons/m}^2\)). (Indice : Débit = Densité × Vitesse × Largeur utile)
  4. Déterminer le Niveau de Service (LOS) piéton correspondant à cette densité, en utilisant le tableau fourni. Ce LOS est-il satisfaisant ?
  5. Calculer la longueur minimale (\(L_{\text{rampe}}\)) d'une rampe PMR nécessaire pour franchir l'obstacle de \(0.25 \, \text{m}\) de hauteur, en respectant la pente maximale admissible.
  6. Si la largeur utile calculée est inférieure à la largeur minimale de cheminement libre pour PMR (\(1.40 \, \text{m}\)), quelles solutions pourraient être envisagées pour améliorer l'accessibilité ?

Correction : Conception de Trottoirs Conviviaux

Question 1 : Critères d'un trottoir convivial et accessible

Critères :

Un trottoir convivial et accessible à tous doit répondre à plusieurs critères essentiels :

  • Largeur suffisante et dégagée : Offrir une largeur utile (cheminement libre) suffisante pour permettre le croisement aisé des piétons, y compris ceux utilisant des aides à la mobilité (fauteuils roulants, poussettes, cannes). Les normes prévoient souvent une largeur minimale (ex: 1.40m).
  • Absence d'obstacles : Le cheminement principal doit être libre de tout obstacle fixe (poteaux mal placés, mobilier urbain empiétant, terrasses de café non réglementaires) ou temporaire.
  • Revêtement de qualité : Le sol doit être stable, non glissant (même par temps de pluie), sans trous ni ressauts importants, pour assurer la sécurité et le confort de tous les usagers.
  • Pentes et dévers maîtrisés : Les pentes longitudinales doivent être modérées pour ne pas fatiguer excessivement les piétons et être accessibles aux PMR. Les dévers (pentes transversales pour l'évacuation des eaux) doivent être faibles pour ne pas déséquilibrer.
  • Accessibilité PMR : Respect des normes pour les personnes à mobilité réduite, incluant des abaissés de trottoir aux traversées piétonnes, des rampes d'accès avec pentes et paliers réglementaires, des bandes d'éveil à la vigilance, etc.
  • Sécurité par rapport à la circulation motorisée : Bonne séparation physique (bordures, parfois mobilier ou plantations) et visuelle par rapport à la chaussée. Traversées piétonnes bien signalées et sécurisées.
  • Confort et agrément : Présence de mobilier urbain adapté (bancs, poubelles), d'ombre (arbres), d'un bon éclairage, d'une ambiance agréable (propreté, esthétique).
  • Continuité des cheminements : Assurer des itinéraires piétons continus et logiques, sans interruptions brutales ou détours excessifs.
  • Lisibilité et orientation : Signalétique claire pour les piétons, notamment aux intersections ou points d'intérêt.
Résultat Question 1 : Un trottoir convivial est large, sans obstacle, avec un bon revêtement, des pentes douces, accessible aux PMR, sécurisé par rapport au trafic, confortable et offrant une bonne continuité de cheminement.

Question 2 : Calcul de la largeur utile (\(L_u\)) du trottoir

Principe :

La largeur utile est la largeur totale du trottoir moins les largeurs occupées par les zones mortes et les obstacles fixes.

Formule(s) utilisée(s) :
\[ L_u = L_{\text{tot}} - L_{\text{zone morte}} - L_{\text{mobilier}} \]
Données spécifiques :
  • \(L_{\text{tot}} = 3.50 \, \text{m}\)
  • \(L_{\text{zone morte}} = 0.60 \, \text{m}\)
  • \(L_{\text{mobilier}} = 0.40 \, \text{m}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} L_u &= 3.50 \, \text{m} - 0.60 \, \text{m} - 0.40 \, \text{m} \\ &= 3.50 \, \text{m} - 1.00 \, \text{m} \\ &= 2.50 \, \text{m} \end{aligned} \]
Résultat Question 2 : La largeur utile du trottoir disponible pour la circulation des piétons est \(L_u = 2.50 \, \text{m}\).

Question 3 : Calcul de la densité piétonne (\(k_p\))

Principe :

La relation fondamentale du trafic piéton est \(Q_p = k_p \cdot V_p \cdot L_u\), où \(Q_p\) est le débit piétonnier, \(k_p\) la densité piétonne, \(V_p\) la vitesse moyenne de marche, et \(L_u\) la largeur utile. On peut donc isoler \(k_p\).

Formule(s) utilisée(s) :
\[ k_p = \frac{Q_p}{V_p \cdot L_u} \]

Il faut s'assurer que les unités sont cohérentes (par exemple, \(Q_p\) en piétons/s, \(V_p\) en m/s, \(L_u\) en m, pour obtenir \(k_p\) en piétons/m²).

Données spécifiques :
  • \(Q_p = 1200 \, \text{piétons/heure}\)
  • \(V_p = 1.1 \, \text{m/s}\)
  • \(L_u = 2.50 \, \text{m}\)
Calcul :

Conversion de \(Q_p\) en piétons/seconde :

\[ Q_p (\text{piétons/s}) = \frac{1200 \, \text{piétons/heure}}{3600 \, \text{s/heure}} = \frac{1200}{3600} = \frac{1}{3} \, \text{piétons/s} \approx 0.3333 \, \text{piétons/s} \]

Calcul de la densité piétonne :

\[ \begin{aligned} k_p &= \frac{0.3333 \, \text{piétons/s}}{1.1 \, \text{m/s} \times 2.50 \, \text{m}} \\ &= \frac{0.3333}{2.75} \, \text{piétons/m}^2 \\ &\approx 0.1212 \, \text{piétons/m}^2 \end{aligned} \]
Résultat Question 3 : La densité piétonne sur la largeur utile pendant l'heure de pointe est \(k_p \approx 0.121 \, \text{piétons/m}^2\).

Question 4 : Détermination du Niveau de Service (LOS) piéton

Principe :

Le LOS piéton est souvent déterminé à partir de l'espace moyen disponible par piéton, qui est l'inverse de la densité piétonne (\(Espace = 1/k_p\)). On compare cette valeur aux seuils du tableau fourni.

Données spécifiques :
  • \(k_p \approx 0.1212 \, \text{piétons/m}^2\)

Tableau des LOS (rappel) :

LOSEspace par Piéton (\(\text{m}^2\text{/piéton}\))Description
A\(> 5.6\)Écoulement libre...
B\(> 3.7 \text{ à } 5.6\)Capacité de dépasser...
C\(> 2.2 \text{ à } 3.7\)Liberté de choisir sa vitesse...
D\(> 1.4 \text{ à } 2.2\)Vitesse et capacité de manœuvre restreintes.
E\(> 0.75 \text{ à } 1.4\)Vitesses très réduites...
F\(\le 0.75\)Vitesses très faibles...
Calcul de l'espace par piéton :
\[ \begin{aligned} \text{Espace par piéton} &= \frac{1}{k_p} \\ &\approx \frac{1}{0.1212} \, \text{m}^2\text{/piéton} \\ &\approx 8.251 \, \text{m}^2\text{/piéton} \end{aligned} \]
Détermination du LOS :

Un espace par piéton d'environ \(8.25 \, \text{m}^2\text{/piéton}\) est supérieur à \(5.6 \, \text{m}^2\text{/piéton}\).

Cela correspond à un LOS A.

Un LOS A indique des conditions d'écoulement excellentes, avec une grande liberté pour les piétons de choisir leur vitesse et de se déplacer. C'est un niveau de service très satisfaisant.

Résultat Question 4 : L'espace par piéton est d'environ \(8.25 \, \text{m}^2\text{/piéton}\), ce qui correspond à un Niveau de Service (LOS) A. Ce LOS est très satisfaisant.

Quiz Intermédiaire 1 : Si la densité piétonne était de \(0.5 \, \text{piétons/m}^2\), quel serait le LOS ?

Question 5 : Longueur minimale d'une rampe PMR (\(L_{\text{rampe}}\))

Principe :

La longueur d'une rampe est la hauteur à franchir divisée par la pente (exprimée en décimal).

Formule(s) utilisée(s) :
\[ L_{\text{rampe}} = \frac{\text{Hauteur à franchir}}{\text{Pente}} \]
Données spécifiques :
  • Hauteur à franchir = \(0.25 \, \text{m}\)
  • Pente maximale admissible = \(5\% = 0.05\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} L_{\text{rampe}} &= \frac{0.25 \, \text{m}}{0.05} \\ &= 5.0 \, \text{m} \end{aligned} \]

Une rampe de \(5.0 \, \text{m}\) avec une pente de \(5\%\) ne nécessiterait pas de palier de repos intermédiaire selon les normes qui exigent un palier si la longueur dépasse \(10 \, \text{m}\) pour cette pente (ou si la hauteur franchie est plus importante).

Résultat Question 5 : La longueur minimale de la rampe PMR pour franchir \(0.25 \, \text{m}\) avec une pente de \(5\%\) est de \(5.0 \, \text{m}\).

Question 6 : Solutions si largeur utile insuffisante pour PMR

Principe :

La largeur utile calculée à la question 2 est \(L_u = 2.50 \, \text{m}\). La largeur minimale de cheminement libre recommandée pour les PMR est de \(1.40 \, \text{m}\) (avec des rétrécissements ponctuels possibles à \(1.20 \, \text{m}\)). Dans notre cas, \(2.50 \, \text{m} > 1.40 \, \text{m}\), donc la largeur utile est suffisante pour le cheminement PMR de base.

Cependant, si la largeur utile calculée avait été inférieure à \(1.40 \, \text{m}\) (par exemple, si \(L_{\text{tot}}\) était plus faible ou les obstacles plus importants), plusieurs solutions pourraient être envisagées pour améliorer l'accessibilité :

Solutions possibles :
  • Réduire l'emprise des obstacles :
    • Repositionner ou remplacer le mobilier urbain pour qu'il occupe moins d'espace ou qu'il soit regroupé dans des zones dédiées hors du cheminement principal.
    • Négocier avec les commerçants pour réduire l'empiètement des étalages ou terrasses sur la zone de circulation piétonne (si applicable).
    • Intégrer la signalisation sur les façades ou sur des supports minimisant l'encombrement au sol.
  • Augmenter la largeur totale du trottoir (\(L_{\text{tot}}\)) :
    • Si possible, empiéter sur la chaussée (réduction de la largeur des voies de circulation automobile, suppression d'une voie de stationnement). Cela nécessite une analyse globale de la rue.
    • Repenser l'alignement des façades lors de projets de réaménagement urbain (solution à très long terme).
  • Créer des zones de cheminement prioritaires : Assurer qu'au moins une bande continue respecte la largeur minimale PMR, même si d'autres parties du trottoir sont plus encombrées.
  • Gestion des flux : Dans des cas extrêmes de forte affluence et de largeur limitée, des mesures de gestion des flux piétons pourraient être envisagées (sens uniques piétons temporaires, etc.), bien que cela soit rare pour un dimensionnement permanent.
  • Optimisation de la "zone morte" : Voir si une partie de la zone le long des façades peut être rendue partiellement utilisable par une meilleure conception des entrées de magasins ou des vitrines.
Résultat Question 6 : La largeur utile calculée (\(2.50 \, \text{m}\)) est supérieure à la norme PMR (\(1.40 \, \text{m}\)). Si elle était insuffisante, les solutions incluraient la réduction des obstacles, l'élargissement du trottoir (potentiellement sur la chaussée), ou la création de cheminements prioritaires.

Quiz Intermédiaire 2 : Une pente longitudinale de \(6\%\) pour une rampe PMR :

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

7. La largeur utile d'un trottoir est la largeur :

8. Un Niveau de Service (LOS) piéton "F" indique :

9. Pour une rampe PMR, une pente plus faible (ex: 3% au lieu de 5%) pour franchir la même hauteur :

Glossaire

Trottoir Convivial
Espace piétonnier conçu pour être sûr, confortable, accessible à tous les usagers, et agréable à utiliser.
Largeur Utile
Partie d'un trottoir effectivement libre de tout obstacle et disponible pour la circulation des piétons.
PMR (Personne à Mobilité Réduite)
Toute personne ayant des difficultés à se déplacer, de manière temporaire ou permanente (ex: personnes en fauteuil roulant, avec poussette, personnes âgées, malvoyants).
Débit Piétonnier (\(Q_p\))
Nombre de piétons passant par une section donnée par unité de temps (ex: piétons/heure).
Densité Piétonne (\(k_p\))
Nombre de piétons par unité de surface sur une zone piétonne (ex: piétons/m²).
Niveau de Service (LOS) Piéton
Mesure qualitative des conditions de circulation piétonne, souvent basée sur l'espace disponible par piéton ou la densité.
Rampe PMR
Plan incliné conçu pour permettre aux personnes à mobilité réduite de franchir des différences de niveau.
Pente Longitudinale
Inclinaison d'un cheminement dans le sens de la marche.
Dévers (Pente Transversale)
Inclinaison d'un cheminement perpendiculairement au sens de la marche, généralement pour l'évacuation des eaux.
Mobilier Urbain
Ensemble des objets installés dans l'espace public pour les usagers (bancs, poubelles, abribus, signalisation, etc.).
Conception de Trottoirs Conviviaux - Exercice d'Application

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