Taux de Saturation d’un Carrefour Urbain

Exercice : Taux de Saturation d'un Carrefour Urbain

Taux de Saturation d’un Carrefour Urbain

Contexte : L'analyse d'un carrefour à feuxIntersection de routes où la circulation est régulée par des feux de signalisation tricolores. est fondamentale en ingénierie des transports.

L'un des indicateurs clés pour évaluer la performance d'un carrefour est le taux de saturation. Cet indicateur, souvent noté 'x', compare le volume de trafic arrivant à la capacité réelle de l'approche du carrefour. Il permet de diagnostiquer la congestion, de prévoir les files d'attente et d'optimiser les plans de feux. Cet exercice vous guidera à travers le calcul et l'interprétation de ce paramètre essentiel pour la gestion du trafic urbain.

Remarque Pédagogique : Cet exercice vous apprendra à appliquer les formules de base de la théorie des files d'attente à un cas pratique d'ingénierie de la circulation pour évaluer l'efficacité d'un carrefour à feux.


Objectifs Pédagogiques

  • Comprendre la notion de capacité et de débit de saturation.
  • Calculer la capacité d'une approche de carrefour à feux.
  • Déterminer et interpréter le taux de saturation.
  • Analyser l'impact des variations de trafic et de temps de feu vert.

Données de l'étude

On étudie l'approche Nord d'un carrefour urbain standard à quatre branches, régulé par des feux tricolores. L'objectif est d'évaluer son niveau de performance durant l'heure de pointe du matin.

Fiche Technique du Carrefour
Schéma du Carrefour Étudié
Approche Nord (étudiée) q
Paramètre de Régulation et de Trafic Symbole Valeur Unité
Débit de saturation de base \(S\) 1800 véh/h/voie
Temps de cycle des feux \(C\) 90 secondes
Temps de vert effectif pour l'approche \(g\) 30 secondes
Volume de trafic observé (demande) \(q\) 450 véh/h
Nombre de voies sur l'approche \(N\) 1 voie

Questions à traiter

  1. Calculer la capacité de l'approche Nord du carrefour.
  2. Déterminer le taux de saturation (ou degré de saturation) de cette approche.
  3. Interpréter la valeur du taux de saturation obtenue. Que signifie-t-elle en termes de conditions de circulation ?
  4. Le trafic devrait augmenter de 20% dans les années à venir. Quel sera le nouveau taux de saturation si le plan de feux reste inchangé ?
  5. Pour maintenir un niveau de service acceptable (taux de saturation cible de 0.85) avec le trafic futur, quel nouveau temps de vert effectif faudrait-il allouer à cette approche ?

Les bases sur la Capacité des Carrefours

Pour évaluer un carrefour à feux, on utilise des concepts clés qui permettent de quantifier sa performance. Les deux notions fondamentales sont la capacité et le taux de saturation.

1. Capacité d'une approche (\(c\))
La capacité est le débit maximal de véhicules qu'une approche peut écouler dans les conditions données (géométrie, plan de feux). Elle dépend directement du débit de saturation et de la proportion de temps "utile" (le temps de vert) par rapport au temps total (le cycle). \[ c = S \times \frac{g}{C} \times N \] Où \(S\) est le débit de saturation, \(g\) le temps de vert effectif, \(C\) le temps de cycle et \(N\) le nombre de voies.

2. Taux de Saturation (\(x\))
C'est le rapport entre la demande (le trafic qui arrive, \(q\)) et l'offre (la capacité de l'approche, \(c\)). C'est un indicateur sans dimension qui mesure le niveau de congestion. \[ x = \frac{q}{c} \] Un taux inférieur à 0.85 indique généralement un fonctionnement fluide, entre 0.85 et 1.0 une instabilité potentielle, et supérieur à 1.0 une saturation avérée (formation de files d'attente croissantes).


Correction : Taux de Saturation d'un Carrefour Urbain

Question 1 : Calculer la capacité de l'approche Nord du carrefour.

Principe

La capacité d'une approche à feux représente le nombre maximum de véhicules qu'elle peut laisser passer en une heure. Elle n'est pas constante et dépend du "temps d'ouverture" accordé par le feu vert. On la calcule en multipliant le débit maximum théorique (débit de saturation) par le ratio de temps vert sur le temps de cycle total.

Mini-Cours

La capacité peut être vue comme l'offre de service de l'infrastructure. Alors que le débit de saturation est une caractéristique quasi-intrinsèque de la voie (liée à la géométrie et au comportement des conducteurs), la capacité est le résultat direct de la politique de gestion du carrefour (le plan de feux). C'est le paramètre sur lequel l'ingénieur trafic a le plus de contrôle pour ajuster la performance.

Remarque Pédagogique

Pensez toujours à l'analogie du robinet : le débit de saturation (S) est la taille du tuyau (le maximum possible), le ratio g/C est le pourcentage d'ouverture du robinet, et la capacité (c) est le débit d'eau réel qui en sort. On ne peut pas avoir plus d'eau que ce que le tuyau permet, et le débit dépend de combien de temps on ouvre le robinet.

Normes

Les méthodologies de calcul de capacité des carrefours à feux sont standardisées au niveau international. Les plus connues sont le "Highway Capacity Manual" (HCM) aux États-Unis, et en France, les guides techniques du CERTU (maintenant Cerema) qui fournissent des valeurs de débit de saturation de base et des facteurs de correction.

Formule(s)

Formule de la capacité d'une approche

\[ c = S \times \frac{g}{C} \times N \]
Hypothèses

Pour ce calcul de base, nous posons les hypothèses suivantes :

  • Le débit de saturation de 1800 véh/h/voie est une valeur standard pour des conditions idéales (voies larges, pas de stationnement, pas de bus, 100% de voitures).
  • Le temps de vert est "effectif", c'est-à-dire qu'il prend déjà en compte les temps de pertes au démarrage et à la fin du vert.
  • Le trafic arrive de manière uniforme pendant l'heure de pointe.
Donnée(s)

Nous extrayons les valeurs nécessaires de l'énoncé.

ParamètreSymboleValeurUnité
Débit de saturation\(S\)1800véh/h/voie
Temps de vert effectif\(g\)30s
Temps de cycle\(C\)90s
Nombre de voies\(N\)1voie
Astuces

Pour aller plus vite, remarquez que le ratio \(g/C = 30/90 = 1/3\). La capacité est donc simplement le tiers du débit de saturation. Un calcul mental rapide (1800 / 3) donne immédiatement 600. C'est un bon moyen de vérifier l'ordre de grandeur de votre résultat.

Schéma (Avant les calculs)

Visualisons le concept : le flux de saturation est "filtré" par le cycle des feux pour donner la capacité.

Concept de Capacité
S = 1800 Filtreg/C = 1/3c = ?
Calcul(s)

Application de la formule

\[ \begin{aligned} c &= 1800 \frac{\text{véh}}{\text{h} \cdot \text{voie}} \times \frac{30 \text{ s}}{90 \text{ s}} \times 1 \text{ voie} \\ &= 1800 \times \frac{1}{3} \\ &= 600 \text{ véh/h} \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)

Un diagramme à barres est idéal pour comparer la capacité (l'offre) au débit de saturation (le potentiel maximum).

Comparaison Débit de Saturation vs Capacité
1800Saturation (S)1800Capacité (c)600véh/h
Réflexions

Avec un feu vert durant un tiers du temps, la capacité de l'approche est logiquement un tiers de son débit de saturation maximal. Cette valeur de 600 véh/h représente le seuil à ne pas dépasser pour éviter une congestion systématique.

Points de vigilance

Attention aux unités ! Le débit de saturation est en \(\text{véh/h}\), mais les temps de feux sont en secondes. Heureusement, dans la formule, le ratio g/C est adimensionnel, ce qui simplifie le calcul. Assurez-vous toujours que les unités s'annulent correctement.

Points à retenir

La capacité n'est pas une constante. C'est une fonction directe du plan de feux. Pour une même géométrie, doubler le temps de vert double la capacité. C'est le principal levier d'action de l'ingénieur trafic.

Le saviez-vous ?

Le concept de débit de saturation a été formalisé dans les années 1950 par le chercheur britannique F.V. Webster. Ses travaux, notamment la célèbre "formule de Webster" pour le calcul des temps de cycle optimaux, sont encore enseignés et constituent la base de nombreuses méthodes modernes de régulation de trafic.

FAQ

Questions fréquentes sur ce sujet.

Résultat Final
La capacité de l'approche Nord est de 600 véhicules par heure.
A vous de jouer

Pour améliorer la fluidité, la ville décide de passer le temps de vert à 36 secondes. Quelle serait la nouvelle capacité de l'approche ?

Question 2 : Déterminer le taux de saturation de cette approche.

Principe

Le taux de saturation est une mesure d'efficacité qui compare la demande (combien de voitures arrivent) à la capacité (combien de voitures peuvent passer). C'est un simple ratio qui nous indique à quel point l'infrastructure est "utilisée" ou "sollicitée".

Mini-Cours

Le taux de saturation, aussi appelé degré de saturation, est l'indicateur le plus important pour diagnostiquer la congestion. Il est au cœur de la théorie du trafic et des modèles de files d'attente. Une valeur proche de 1 signifie que la moindre perturbation (un conducteur lent, un incident) peut provoquer une défaillance et l'apparition d'une congestion durable.

Remarque Pédagogique

Pensez au taux de saturation comme au taux de remplissage d'un seau sous la pluie. Le volume de trafic (q) est la quantité de pluie qui tombe, et la capacité (c) est la vitesse à laquelle le seau peut se vider. Si la pluie tombe plus vite que le seau ne se vide (x > 1), il déborde inévitablement. Notre objectif est de garder un niveau d'eau (la file d'attente) bas et stable.

Normes

Les manuels de capacité (comme le HCM) définissent des "Niveaux de Service" (Level of Service - LOS), de A (excellent) à F (congestion généralisée), qui sont directement corrélés au taux de saturation et au délai moyen par usager. Un taux de 0.75 correspond généralement à un bon niveau de service (LOS B ou C).

Formule(s)

Formule du taux de saturation

\[ x = \frac{q}{c} \]
Hypothèses

Nous supposons que les valeurs de trafic (q) et de capacité (c) sont des moyennes stables sur la période d'analyse (l'heure de pointe). En réalité, le trafic fluctue, mais l'analyse se base sur ces valeurs moyennes pour obtenir un diagnostic global.

Donnée(s)

On utilise le volume de trafic de l'énoncé et la capacité calculée à la question précédente.

ParamètreSymboleValeurUnité
Volume de trafic (demande)\(q\)450véh/h
Capacité de l'approche\(c\)600véh/h
Astuces

Le calcul est 450/600. Vous pouvez simplifier cette fraction en divisant le numérateur et le dénominateur par 150. On obtient 3/4, ce qui est instantanément 0.75. Savoir manipuler les fractions peut accélérer grandement vos calculs.

Schéma (Avant les calculs)

On peut représenter la demande et la capacité sur une jauge pour visualiser leur rapport.

Jauge de Saturation
0Capacité (600)Demande (450)x = ?
Calcul(s)

Calcul du ratio demande/capacité

\[ \begin{aligned} x &= \frac{450 \text{ véh/h}}{600 \text{ véh/h}} \\ &= 0.75 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)

La jauge est maintenant complétée avec le résultat du calcul.

Jauge de Saturation (Résultat)
0Capacité (600)Demande (450)x = 0.75
Réflexions

Le résultat de 0.75 signifie que 75% de la capacité de l'approche est utilisée par le trafic arrivant. Il reste donc une "réserve" de capacité de 25%, ce qui est considéré comme sain pour un fonctionnement en heure de pointe.

Points de vigilance

Ne jamais inverser la fraction ! Le taux de saturation est toujours la demande (ce qui arrive) divisée par la capacité (ce qui peut passer). Une erreur commune est de faire c/q, ce qui donnerait un résultat supérieur à 1 et une interprétation erronée.

Points à retenir

Le taux de saturation est l'indicateur de performance numéro un d'un carrefour. Sa valeur vous dit presque tout ce que vous devez savoir sur le niveau de congestion de l'approche à un instant T.

Le saviez-vous ?

Dans les simulations de trafic microscopiques, chaque véhicule est modélisé individuellement. Les taux de saturation ne sont pas calculés à partir de formules, mais émergent naturellement du comportement des agents virtuels, validant ainsi les approches macroscopiques comme celle de cet exercice.

FAQ

Questions fréquentes sur ce sujet.

Résultat Final
Le taux de saturation de l'approche Nord est de 0,75.
A vous de jouer

Un jour de pluie, le trafic ralentit et le débit de saturation chute à 1600 véh/h/voie. Si le trafic et les feux restent les mêmes, quel est le nouveau taux de saturation ? (Indice : recalculez d'abord la capacité !)

Question 3 : Interpréter la valeur du taux de saturation obtenue.

Principe

L'interprétation du taux de saturation se base sur des seuils conventionnels issus de décennies d'observation et de modélisation du trafic. La valeur de 0,75 doit être comparée à ces seuils pour qualifier l'état du trafic de manière objective.

Mini-Cours

Niveaux de service selon le taux de saturation (x) :

  • x < 0.85 : Conditions fluides (LOS A-C). La capacité est suffisante pour absorber les variations de trafic. Les files d'attente se résorbent à chaque cycle.
  • 0.85 ≤ x < 1.0 : Conditions instables ou pré-saturées (LOS D-E). La capacité est presque entièrement utilisée. De légères perturbations peuvent causer des files d'attente importantes.
  • x ≥ 1.0 : Conditions saturées (LOS F). La demande dépasse la capacité. La file d'attente s'allonge continuellement au fil du temps.
Remarque Pédagogique

Un bon ingénieur ne se contente pas de donner un chiffre, il raconte une histoire. "x = 0.75" est un calcul. "Le carrefour fonctionne de manière fluide avec une bonne réserve de capacité" est une interprétation utile pour un décideur. Apprenez à traduire les chiffres en langage clair.

Normes

Les politiques de transport des villes définissent souvent des seuils de taux de saturation à ne pas dépasser pour garantir un certain niveau de service à la population. Par exemple, une municipalité pourrait fixer un objectif de ne jamais dépasser x = 0.90 sur son réseau principal aux heures de pointe.

Formule(s)

Il n'y a pas de formule ici, mais une comparaison à des seuils de référence.

Hypothèses

L'interprétation suppose que les seuils standards (comme 0.85) sont pertinents pour le contexte de notre carrefour. Dans certaines situations très contraintes, un taux de 0.90 pourrait être considéré comme "acceptable".

Donnée(s)

La seule donnée est le résultat de la question précédente.

ParamètreSymboleValeur
Taux de saturation calculé\(x\)0.75
Astuces

Une règle simple : en dessous de 85%, tout va bien. Au-dessus de 85%, il faut commencer à s'inquiéter. Au-dessus de 100%, c'est la crise.

Schéma (Avant les calculs)

Un "thermomètre" de la congestion est un excellent moyen de visualiser où se situe notre valeur.

Échelle de Congestion
x=1.0 (Saturé)x=0.85 (Instable)x=0.0 (Fluide)0.75
Calcul(s)

Comparaison au seuil de fluidité

\[ 0.75 < 0.85 \Rightarrow \text{Conditions fluides} \]
Schéma (Après les calculs)

Le schéma reste le même, il positionne notre résultat sur l'échelle de criticité.

Échelle de Congestion
x=1.0 (Saturé)x=0.85 (Instable)x=0.0 (Fluide)0.75
Réflexions

Une valeur de 0,75 se situe dans la plage des conditions fluides. Cela signifie que, en moyenne, l'approche fonctionne bien. Il y a une marge de capacité de 25% pour absorber les fluctuations aléatoires des arrivées de véhicules. On peut s'attendre à des files d'attente courtes qui disparaissent complètement pendant la phase de vert.

Points de vigilance

Ne pas sur-interpréter. Un taux de 0.75 est une moyenne sur une heure. Il est possible d'avoir des cycles très chargés (avec un taux temporaire > 1) et des cycles très légers. C'est une photo globale, pas un film en continu.

Points à retenir

Le seuil de 0.85 est une référence clé dans le domaine. C'est la limite entre un fonctionnement "sain" et un fonctionnement "à risque". Retenez ce chiffre, il est fondamental.

Le saviez-vous ?

La perception de la congestion par les usagers est non-linéaire. Le passage d'un taux de saturation de 0.7 à 0.8 est à peine perceptible, tandis que le passage de 0.9 à 1.0 est ressenti comme une dégradation massive du service, avec des temps d'attente qui peuvent exploser.

FAQ

Questions fréquentes sur ce sujet.

Résultat Final
Un taux de saturation de 0,75 indique des conditions de circulation fluides et stables, avec une marge de capacité confortable.
A vous de jouer

Si le taux de saturation d'un autre carrefour est de 0.92, comment qualifieriez-vous son état de fonctionnement ?

Question 4 : Quel sera le nouveau taux de saturation avec une augmentation de trafic de 20% ?

Principe

Cette question est un exercice de prospective. On simule l'impact d'une augmentation future de la demande sur la performance du carrefour, en supposant que l'offre (la capacité) reste constante. On calcule d'abord le nouveau volume de trafic, puis on recalcule le taux de saturation.

Mini-Cours

L'analyse de sensibilité est une tâche courante pour l'ingénieur. Elle consiste à faire varier un paramètre d'entrée (ici, le trafic) pour observer son effet sur un indicateur de sortie (le taux de saturation). Cela permet d'anticiper les problèmes futurs et de planifier les investissements nécessaires (par exemple, un réaménagement du carrefour ou une optimisation des feux).

Remarque Pédagogique

C'est ici que votre rôle de conseil commence. En montrant qu'une augmentation "raisonnable" de 20% du trafic fait basculer le carrefour dans un état instable, vous fournissez un argument technique solide pour justifier une action préventive. Les chiffres permettent d'objectiver une situation future.

Normes

Les études d'impact sur le trafic, obligatoires pour de nombreux projets d'aménagement, reposent sur ce type de calculs. Elles doivent évaluer l'état du réseau routier "avec" et "sans" le projet, à un horizon de temps donné (5, 10, ou 20 ans), en utilisant des taux de croissance du trafic issus de modèles de prévision.

Formule(s)

Formule du trafic futur

\[ q_{\text{futur}} = q_{\text{actuel}} \times (1 + \text{taux de croissance}) \]

Formule du taux de saturation

\[ x_{\text{futur}} = \frac{q_{\text{futur}}}{c} \]
Hypothèses

L'hypothèse principale est que la capacité du carrefour restera strictement la même. Cela signifie qu'aucun travaux ne sera réalisé et que le plan de feux ne sera pas modifié. On suppose aussi que le taux de croissance de 20% est une prévision fiable.

Donnée(s)

On repart des données initiales et du résultat de la capacité.

ParamètreSymboleValeurUnité
Volume de trafic actuel\(q\)450véh/h
Taux de croissance-20%
Capacité (inchangée)\(c\)600véh/h
Astuces

Calculer une augmentation de 20% revient à multiplier par 1.2. C'est plus rapide que de calculer 20% de 450 (qui est 90) et de l'ajouter ensuite (450 + 90 = 540).

Schéma (Avant les calculs)

On peut reprendre la jauge de saturation et montrer comment la barre de "demande" va s'allonger.

Projection de la Demande
0Capacité (600)Actuel (450)+20%
Calcul(s)

Étape 1 : Calcul du nouveau volume de trafic (\(q_{\text{futur}}\))

\[ \begin{aligned} q_{\text{futur}} &= 450 \times (1 + 0.20) \\ &= 450 \times 1.20 \\ &= 540 \text{ véh/h} \end{aligned} \]

Étape 2 : Calcul du nouveau taux de saturation (\(x_{\text{futur}}\))

\[ \begin{aligned} x_{\text{futur}} &= \frac{540 \text{ véh/h}}{600 \text{ véh/h}} \\ &= 0.90 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)

La jauge de saturation mise à jour avec le nouveau résultat.

Nouvel État de Saturation
0Capacité (600)Demande (540)x = 0.90
Réflexions

Le taux de saturation passe à 0,90. Cette valeur se situe dans la zone pré-saturée (≥ 0.85). Le carrefour fonctionnera toujours, mais il sera beaucoup plus sensible aux perturbations. Les files d'attente seront plus longues et les usagers ressentiront une dégradation notable du niveau de service.

Points de vigilance

Une erreur classique est d'augmenter le taux de saturation de 20% (0.75 * 1.2 = 0.90). Bien que cela donne le bon résultat ici, c'est une coïncidence. La bonne méthode est TOUJOURS d'appliquer le pourcentage de croissance au trafic (la demande), et non au taux de saturation lui-même.

Points à retenir

La relation entre le trafic et le taux de saturation est linéaire. Une augmentation de X% du trafic entraîne une augmentation de X% du taux de saturation, UNIQUEMENT si la capacité est constante. C'est une propriété importante pour les analyses de sensibilité rapides.

Le saviez-vous ?

Le "trafic induit" est un phénomène bien connu : améliorer la capacité d'une route (en l'élargissant par exemple) peut attirer de nouveaux usagers, ce qui augmente le trafic et peut, à terme, ramener le niveau de congestion à son état initial. "Build it and they will come".

FAQ

Questions fréquentes sur ce sujet.

Résultat Final
Avec une augmentation de 20% du trafic, le nouveau taux de saturation sera de 0,90.
A vous de jouer

Si le trafic n'augmentait que de 10%, quel serait le nouveau taux de saturation ?

Question 5 : Quel nouveau temps de vert effectif pour un taux de saturation cible de 0.85 ?

Principe

C'est le problème inverse, et le plus courant pour un ingénieur : on se fixe un objectif de performance (le taux de saturation cible) et on cherche le paramètre de contrôle (le temps de vert) qui permet de l'atteindre pour une demande donnée (le trafic futur). Il s'agit de dimensionner l'offre pour répondre à la demande.

Mini-Cours

Cette démarche s'appelle le "dimensionnement". On part d'une contrainte (le trafic futur) et d'un critère de performance (\(x \le 0.85\)) pour calculer une caractéristique du système (le temps de vert g). C'est le cœur du métier de l'ingénieur : concevoir des systèmes qui respectent un cahier des charges.

Remarque Pédagogique

Remarquez que nous devons manipuler l'équation. Ne vous contentez pas d'apprendre les formules par cœur, comprenez comment elles sont construites pour pouvoir les réarranger et isoler la variable qui vous intéresse. La flexibilité algébrique est une compétence essentielle.

Normes

L'optimisation des plans de feux est un domaine complexe. Des logiciels spécialisés (comme SYNCHRO ou PTV Vissim) utilisent des algorithmes pour répartir le temps de vert entre les différentes approches d'un carrefour (et même le long d'un axe entier) afin de minimiser un critère global, comme le délai total ou le nombre d'arrêts.

Formule(s)

Formule du temps de vert requis

\[ g = \frac{q \times C}{S \times x_{\text{cible}}} \]
Hypothèses

On suppose qu'il est possible d'augmenter le temps de vert de cette approche. En réalité, augmenter le vert pour une approche signifie souvent le réduire pour une autre (le temps de cycle C étant généralement fixe). L'optimisation est un jeu de compromis.

Donnée(s)

On utilise le trafic futur et le taux de saturation cible.

ParamètreSymboleValeurUnité
Volume de trafic futur\(q_{\text{futur}}\)540véh/h
Temps de cycle\(C\)90s
Débit de saturation\(S\)1800véh/h/voie
Taux de saturation cible\(x_{\text{cible}}\)0.85-
Astuces

On peut d'abord calculer la capacité requise : \(c_{\text{req}} = q / x_{\text{cible}} = 540 / 0.85 \approx 635\) véh/h. Ensuite, on résout pour g : \(g = (c_{\text{req}} \times C) / S = (635 \times 90) / 1800\). Décomposer le problème en deux étapes peut parfois clarifier le raisonnement.

Schéma (Avant les calculs)

Le schéma illustre l'objectif : ajuster le "filtre" (le ratio g/C) pour que le rapport entre la demande future et la nouvelle capacité soit égal à 0.85.

Objectif de Dimensionnement
q = 540 Filtreg=? / C=90x = 0.85
Calcul(s)

Application de la formule réarrangée

\[ \begin{aligned} g_{\text{nouveau}} &= \frac{540 \text{ véh/h} \times 90 \text{ s}}{1800 \text{ véh/h} \times 0.85} \\ &= \frac{48600}{1530} \\ &= 31.76 \text{ s} \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)

Le schéma précédent est mis à jour avec la valeur de "g" trouvée.

Solution de Dimensionnement
q = 540 Filtreg=32s / C=90sx = 0.85
Réflexions

Pour accommoder le trafic futur tout en maintenant un bon niveau de service, il faut augmenter le temps de vert de 30 à 32 secondes. C'est une augmentation modeste de 2 secondes, mais elle est cruciale pour préserver la fluidité du carrefour. C'est une recommandation concrète que l'ingénieur peut faire au gestionnaire du réseau.

Points de vigilance

Attention, le temps de cycle total est une ressource partagée. Ces 2 secondes supplémentaires accordées à l'approche Nord doivent être "prises" sur le temps de vert des autres approches. Il faut vérifier que cette modification ne crée pas de congestion sur les autres branches du carrefour.

Points à retenir

Le calcul "inverse" est une compétence fondamentale. Partir d'un objectif de performance pour en déduire les caractéristiques de conception d'un système est au cœur de l'ingénierie.

Le saviez-vous ?

Les premiers feux de signalisation électriques et automatiques ont été installés à Cleveland, aux États-Unis, en 1914. Ils n'avaient que deux couleurs : rouge et vert. Le jaune a été ajouté quelques années plus tard pour améliorer la sécurité.

FAQ

Questions fréquentes sur ce sujet.

Résultat Final
Il faudrait allouer un temps de vert effectif d'environ 32 secondes pour maintenir un taux de saturation de 0,85.
A vous de jouer

Si l'objectif était encore plus strict, avec un taux de saturation cible de 0.80, quel serait le temps de vert nécessaire ?


Outil Interactif : Simulateur de Carrefour

Utilisez les curseurs ci-dessous pour faire varier le volume de trafic et le temps de vert alloué. Observez en temps réel l'impact sur la capacité et le taux de saturation de l'approche. Le graphique illustre la relation entre le volume de trafic et le niveau de congestion pour le temps de vert que vous avez choisi.

Paramètres d'Entrée
450 véh/h
30 s
Résultats Clés
Capacité (c) - véh/h
Taux de Saturation (x) -

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Qu'est-ce que le débit de saturation (S) ?

2. Un taux de saturation de 1.10 signifie que...

3. Pour diminuer le taux de saturation, on peut :


Capacité (c)
Le débit horaire maximal de véhicules qu'une approche de carrefour peut raisonnablement écouler dans les conditions de circulation et de régulation existantes.
Débit de Saturation (S)
Le débit horaire maximal qu'une file de véhicules peut traverser la ligne d'arrêt si le signal était constamment au vert.
Taux de Saturation (x)
Le rapport entre le volume de trafic réel (demande) et la capacité de l'approche. C'est un indicateur clé du niveau de congestion.
Temps de Cycle (C)
La durée totale d'une séquence complète de toutes les phases de feux de signalisation à un carrefour.
Temps de Vert Effectif (g)
La durée de la phase de vert durant laquelle le débit de véhicules est considéré comme stable et proche du débit de saturation. Il inclut le temps de vert affiché plus le temps de jaune, moins les temps de démarrage et de dégagement perdus.
Exercice : Taux de Saturation d'un Carrefour Urbain

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