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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