Étude et modélisation des couloirs de bus dynamiques - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2013

Study and modelling of Bus Lane With Intermittent Priority (BLIP)

Étude et modélisation des couloirs de bus dynamiques

Résumé

In cities, traffic has a significant impact on the quality of transportation systems, especially on surface public transport systems. Buses are directly slowed down by queues and congestions. They are therefore considered less punctual than other transportation modes. The d irect consequence is to strengthen the competitiveness of car. Even if bus lanes can reduce certain impacts, it potentially results in inefficient use of urban space. Therefore, it is necessary to find innovative techniques of traffic management to improve the quality of public transportation. In this perspective, this dissertation proposes to study the concept of bus lane with intermittent priority (BLIP). This system is based on the idea that opening the bus lane to general traffic intermittently when it is not in use by buses that can increase the capacity of dedicated bus lane (DBL). This variable solution will provide a bus for the time strictly necessary for each bus to pass. Hence, the competitiveness of bus is enhanced. After a review of the advanced traffic management (ATM), this new device is studied and modeled. Firstly, the activation of BLIP is discussed. Impacts on the performance of a theoretical urban arterial are analytically determined. It turns out that even if the activation seems to be counterproductive at first glance (reduces capacity and increases travel times), these costs are quickly filled by the benefits obtained downstream of the trigger area. Since bus can avoid queues at next traffic lights. This analytical study is further strengthened by a micro-simulation which is refined by taking into account more traffic physical phenomena. In the second step, we resort to an aggregated and parsimonious model of a multi-modal urban arterial to evaluate transits strategies. Such a model often provides a better understanding and valuable insights on arterial traffic dynamics. The macroscopic fundamental diagram (MFD) can play this role. Indeed, this model allows comparing different bus strategies, i.e. BLIP, DBL and bus mixed in traffic. To this end, the MFD definition is extended to account for the mean number of passenger in each mode (p-MFD). Results are used to determine the domains of application of relevant strategies in terms of traffic conditions.
En milieu urbain, le trafic routier a un impact considérable sur la qualité des systèmes de transports, et en particulier, sur les transports collectifs de surface. Ainsi, les bus sont directement ralentis par les files d’attente et les congestions. Ils sont donc considérés comme moins ponctuels que les autres modes de transports. La conséquence directe est de renforcer la compétitivité du véhicule particulier par rapport aux transports en commun (TC). Même si les couloirs de bus ou les sites propres permettent de limiter les effets de la circulation, il en résulte potentiellement une utilisation inefficace de l’espace urbain pour les autres véhicules. Il est donc nécessaire d’avoir recours à des techniques innovantes de gestion du trafic pour améliorer la qualité du réseau TC. Dans cette perspective, la thèse étudie le concept de couloirs de bus dynamiques. Cette stratégie de gestion dynamique de la voirie consiste à réserver une voie au bus, lorsqu’un bus est effectivement présent. Un couloir de bus temporaire est alors créé et la compétitivité des bus vis-à-vis des autres véhicules se voit renforcée. Après un état de l’art des solutions de gestion dynamique de la voirie, ce nouveau dispositif est étudié et modélisé. Tout d’abord, la phase de déclenchement du système de couloirs de bus dynamiques est abordée. Il s’agit de déterminer analytiquement les effets sur la performance d’un boulevard urbain théorique. Il s’avère que même si la phase de déclenchement est contreproductive dans un premier temps en baissant de la capacité et augmentation des temps de parcours des véhicules. Ce coût est rapidement comblé par les bénéfices obtenus en aval de la zone de déclenchement lorsque le bus peut éviter les files d’attentes aux prochains feux de circulation. Cette étude analytique est ensuite renforcée par l’utilisation de la micro-simulation du trafic, qui donne accès à une représentation plus détaillée des phénomènes physiques du trafic urbain. Dans un second temps, un modèle agrégé et simple du fonctionnement d’un boulevard urbain multimodal est proposé. En s’appuyant sur les travaux existants concernant le diagramme fondamental macroscopique, ce modèle permet de comparer différents aménagements (un couloir de bus dynamique et un couloir de bus permanent) avec la situation où rien n’est fait pour les bus. Les résultats obtenus permettent de déterminer les différents domaines d’application de ces aménagements en fonction des conditions de trafic.
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Citer

Xiaoyan Xie. Étude et modélisation des couloirs de bus dynamiques. Sciences de l'ingénieur [physics]. ENTPE, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01271997⟩
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