cours route 1

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ACADEMIE MILITAIRE FONDOUK JEDID DIRECTION DE L’ENSEIGNEMENT UNIVERSITAIRE Année Universitaire: 2005-2006 NOTES DE COURS Module : ROUTE 1 Classe(s) : GC 21 Enseignant(s) : Ahmed SIALA Date : Mars 2006 Plan du cours CHAPITRE I - INTRODUCTION...................................................................................................................... 1 I - LES USAGES .................................................................................................................................................... 1 II - LES USAGERS................................................................................................................................................. 1 III - LE RESEAU ................................................................................................................................................... 2 III.1 - Composition du réseau tunisien .......................................................................................................... 2 III.2 - Classement du réseau par son statut................................................................................................... 3 CHAPITRE II - EVALUATION DES EFFETS ECONOMIQUES DES INVESTISSEMENTS ROUTIERS............................................................................................................................................................ 5 I - LA DEMARCHE DE L'ANALYSE MULTI-CRITERES .............................................................................................. 6 I.1 - Première étape : Définition d'une liste de points de vue ou critères selon lesquels on va comparer les projets ............................................................................................................................................................ 6 I.2 - Deuxième étape : Evaluation des performances des projets vis-à-vis de chaque critère ...................... 6 I.3 - Troisième étape : Notation globale et synthétique des projets. Présentation des résultats ................... 7 II - DEFINITION DES CRITERES A PRENDRE EN COMPTE ........................................................................................ 7 II.1 - Effets du projet sur l'économie régionale et locale et sur l'aménagement du territoire; ..................... 7 II.2 - La sécurité ............................................................................................................................................ 9 II.3 - Avantages pour les usagers .................................................................................................................. 9 II.4 - Environnement et qualité de la vie ..................................................................................................... 10 II.5 - Situation initiale exceptionnellement défavorable.............................................................................. 10 II.6 - Incidence sur les autre modes; ........................................................................................................... 10 II.7 - Effets directs sur l'emploi ................................................................................................................... 11 II.8 - Dépenses énergétiques et coût en devises .......................................................................................... 11 II.9 - Bilan financier pour la puissance publique et les sociétés concessionnaires; ................................... 11 II.10 - Bilan coût-avantages monétarisables............................................................................................... 12 III - COMPARAISON MULTICRITERE ET PRESENTATION DES RESULTATS............................................................. 13 III.1 - Première phase : présentation des résultats par variante ................................................................ 13 III.2 - Deuxième Etape : Comparaison des variantes ................................................................................. 14 CHAPITRE III - CHOIX DES DONNEES DE BASE D’UN PROJET ROUTIER ............................................................................................................................................................ 16 I - CARACTERISTIQUES ET TYPES DE VEHICULES ................................................................................................ 16 II - CRITERES DE CHOIX DES DONNEES DE BASE................................................................................................. 17 II.1 - La vitesse de référence Vr .................................................................................................................. 17 II.2 - Vitesses à vide, d'approche et de groupe............................................................................................ 18 II.3 - Relation vitesse ou temps de parcours - débit .................................................................................... 19 II.4 - Point de saturation (C, V S ) ................................................................................................................. 19 III - PARAMETRES FONDAMENTAUX DES PROJETS ROUTIERS ............................................................................. 20 III.1 - Paramètres cinématiques .................................................................................................................. 20 III.2 - Respect des règles de visibilité .......................................................................................................... 23

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Page 1: Cours Route 1

ACADEMIE MILITAIRE FONDOUK JEDID

DIRECTION DE L’ENSEIGNEMENT UNIVERSITAIRE

Année Universitaire: 2005-2006

NOTES DE COURS Module : ROUTE 1 Classe(s) : GC 21 Enseignant(s) : Ahmed SIALA Date : Mars 2006

Plan du cours

CHAPITRE I - INTRODUCTION...................................................................................................................... 1

I - LES USAGES .................................................................................................................................................... 1 II - LES USAGERS................................................................................................................................................. 1 III - LE RESEAU ................................................................................................................................................... 2

III.1 - Composition du réseau tunisien .......................................................................................................... 2 III.2 - Classement du réseau par son statut................................................................................................... 3

CHAPITRE II - EVALUATION DES EFFETS ECONOMIQUES DES INVESTISSEMENTS ROUTIERS............................................................................................................................................................ 5

I - LA DEMARCHE DE L'ANALYSE MULTI-CRITERES.............................................................................................. 6 I.1 - Première étape : Définition d'une liste de points de vue ou critères selon lesquels on va comparer les projets............................................................................................................................................................ 6 I.2 - Deuxième étape : Evaluation des performances des projets vis-à-vis de chaque critère ...................... 6 I.3 - Troisième étape : Notation globale et synthétique des projets. Présentation des résultats................... 7

II - DEFINITION DES CRITERES A PRENDRE EN COMPTE ........................................................................................ 7 II.1 - Effets du projet sur l'économie régionale et locale et sur l'aménagement du territoire; ..................... 7 II.2 - La sécurité ............................................................................................................................................ 9 II.3 - Avantages pour les usagers.................................................................................................................. 9 II.4 - Environnement et qualité de la vie ..................................................................................................... 10 II.5 - Situation initiale exceptionnellement défavorable.............................................................................. 10 II.6 - Incidence sur les autre modes; ........................................................................................................... 10 II.7 - Effets directs sur l'emploi ................................................................................................................... 11 II.8 - Dépenses énergétiques et coût en devises .......................................................................................... 11 II.9 - Bilan financier pour la puissance publique et les sociétés concessionnaires; ................................... 11 II.10 - Bilan coût-avantages monétarisables............................................................................................... 12

III - COMPARAISON MULTICRITERE ET PRESENTATION DES RESULTATS............................................................. 13 III.1 - Première phase : présentation des résultats par variante ................................................................ 13 III.2 - Deuxième Etape : Comparaison des variantes ................................................................................. 14

CHAPITRE III - CHOIX DES DONNEES DE BASE D’UN PROJET ROUTIER............................................................................................................................................................ 16

I - CARACTERISTIQUES ET TYPES DE VEHICULES ................................................................................................ 16 II - CRITERES DE CHOIX DES DONNEES DE BASE................................................................................................. 17

II.1 - La vitesse de référence Vr .................................................................................................................. 17 II.2 - Vitesses à vide, d'approche et de groupe............................................................................................ 18 II.3 - Relation vitesse ou temps de parcours - débit .................................................................................... 19 II.4 - Point de saturation (C, VS) ................................................................................................................. 19

III - PARAMETRES FONDAMENTAUX DES PROJETS ROUTIERS ............................................................................. 20 III.1 - Paramètres cinématiques .................................................................................................................. 20 III.2 - Respect des règles de visibilité.......................................................................................................... 23

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COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 2 Elaboré par Ahmed SIALA

IV - ELEMENTS DE BASE D'UN PROJET ROUTIER................................................................................... 25 CHAPITRE IV - LE TRACE EN PLAN .......................................................................................................... 26

I - DEFINITION................................................................................................................................................... 26 I.1 - Grands alignements ............................................................................................................................. 26 I.2 - Rayon de-courbure en-plan :............................................................................................................... 26 I.3 - Raccordements à courbure progressive .............................................................................................. 27

II - RECHERCHE DE TRACE ................................................................................................................................ 27 III - CALCUL DU RAYON EN PLAN ...................................................................................................................... 28

III.2 - Rayon en plan minimal absolu R Hm................................................................................................ 29 III.3 - Rayons en plan R HN, R H'' et R H'.................................................................................................. 29 III.4 - Rayons au dévers nul ........................................................................................................................ 29 III.5 - Tableau récapitulatif......................................................................................................................... 29

IV - CALCUL DE LA LONGUEUR D’UN TRACE EN PLAN....................................................................................... 30 V - LES RACCORDEMENTS A COURBURE PROGRESSIVE ...................................................................................... 31

V.1 - Le dévers dans les courbes en plan .................................................................................................... 31 V.2 - Longueur des raccordements à courbure progressive ...................................................................... 31 V.3 - les courbes de raccordement à courbure progressive ........................................................................ 34 V.4 - Raccordement des dévers ................................................................................................................... 36

CHAPITRE V - ELEMENTS DE LA GEOMETRIE DU PROFIL EN LONG ........................................... 38 I - GEOMETRIE DU PROFIL EN LONG................................................................................................................... 39

I.1 - Pente maximale admissible.................................................................................................................. 39 I.2 - Angle rentrant...................................................................................................................................... 39 I.3 - Angle saillant ....................................................................................................................................... 40 I.4 - Tableau récapitulatif ........................................................................................................................... 40

II - CORDINATION TRACE EN PLAN PROFIL EN LONG .......................................................................................... 41 CHAPITRE VI - PROFILS EN TRAVERS..................................................................................................... 43

I - DEFINITIONS ................................................................................................................................................. 43 II - DIMENSIONNEMENT DES PROFILS EN TRAVERS ............................................................................................ 47

II.1 - Relation debit vitesse pour une voie :................................................................................................. 47 II.2 - Notion de capacite et de niveau de service : ........................................................................................ 48 II.3 - détermination du nombre de voies ..................................................................................................... 50 II.4 - Profil en travers des courbes de très faible rayon ............................................................................. 50 II.5 - Surlargeurs dans les virages et dans ls courbes des nœuds et des diffuseurs .................................... 51

III - PENTES TRANSVERSALES ........................................................................................................................... 51 III.1 - Partie roulable .................................................................................................................................. 51 III.2 - Accotements ...................................................................................................................................... 52

CHAPITRE VII - ETUDE DU TRAFIC ROUTIER....................................................................................... 53 I - INTRODUCTION ............................................................................................................................................. 53 II - DEMARCHE DE L’ETUDE DE TRAFIC ............................................................................................................. 53

II.1 - Définition du reseau a prendre en compte. ........................................................................................ 54 II.2 - Definition des trafics supportes par le reseau.................................................................................... 54

III - ANALYSE DE LA SITUATION ACTUELLE....................................................................................................... 54 III.1 - Les études statstiques ........................................................................................................................ 54 III.2 - Les comptages ................................................................................................................................... 54 III.3 - Les enquêtes Origine/Destination ..................................................................................................... 58

IV - PROJECTION DU TRAFIC.............................................................................................................................. 60 IV.1 - méthode analytique ........................................................................................................................... 60 IV.2 - Méthode numérique, utilisant le modèle EMME/2 : ......................................................................... 60

V - AFFECTATION DES TRAFICS. .............................................................................................................. 61 V.1 - Loi générale d'affectation :................................................................................................................. 61 V.2 - Le cout de circulation ......................................................................................................................... 61 V.3 - Prise en compte de l'induction de trafic. ............................................................................................ 62

VI - CALCUL DU TRAFIC DE DIMENSIONNEMENT ............................................................................................... 63 VI.1 - Durée de vie ...................................................................................................................................... 63 VI.2 - taux de croissance ............................................................................................................................. 64 VI.3 - trafic à l’heure de pointe et trafic journalier .................................................................................... 64

Page 3: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 3 Elaboré par Ahmed SIALA

VI.4 - trafic poids lourds à prendre en compte ........................................................................................... 65 VI.5 - Notion d’unité de véhicule particulière............................................................................................. 65 VI.6 - notion d’année de mise en service..................................................................................................... 66 VI.7 - Notion de trafic équivalent et de trafic équivalent cumulé................................................................ 66 VI.8 - classes de trafic ................................................................................................................................. 68 VI.9 - trafic poids lourds à prendre en compte ........................................................................................... 69

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COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 1 Elaboré par Ahmed SIALA

CHAPITRE I - INTRODUCTION

La route constitue une des traces les plus significatives que laissent les Sociétés. Elle participe, de nos jours comme autrefois, à la qualité de l'environnement et du Cadre de vie.

Sous ses diverses formes, elle fait partie des équipements collectifs qu'on appelle Infrastructures de Transports. A ce titre, elle présente des caractères spécifiques, mais aussi des analogies avec les aéroports, les chemins de fer, etc...

La route moderne apparaît comme un assemblage d'éléments de constructions répétitifs, agencés de telle sorte qu'elle réponde aux exigences de confort et de sécurité que réclament les usagers qui l'empruntent. Cet assemblage dépend plus particulièrement du trafic et de ses variations, de l'importance des besoins d'échange à satisfaire et notamment de la longévité espérée de l'ouvrage à construire.

L'Art de concevoir des routes va consister à apprécier judicieusement les caractéristiques de chacun des éléments à agencer afin que ceux-ci, outre les exigences indiquées plus haut satisfaites, s'intègrent harmonieusement dans le contexte urbanistique, architectural ou rural et économique dans lequel s'installe l'ouvrage.

Compte tenu de ce qui vient d'être dit, toute réalisation espérée qui répond généralement à un besoin public impérieux, a un préalable indispensable l'étude d'un projet.

Toutefois, et avant même de parler de géométrie, de projet, de coût, de comparaison et de choix, il faut garder en mémoire que la route n'est pas une fin en soi, mais un outil, qui a des usages et des usagers.

I - LES USAGES

La vocation de la route est de permettre les déplacements des personnes et des biens. Quels que soient les motifs attachés à ces déplacements (économie, loisirs ... ), il apparait que la route joue un rôle important dans l'économie d'une nation et qu'elle représente l'un des facteurs de son développement.

Par rapport aux autres modes de transport, la route assure

Près de 90 % du transport des voyageurs (un peu plus de 10 % sur le rail); Près de 55 % des transports de marchandises en tonnes kilomètres (un peu plus de 25 % pour

le rail);

II - LES USAGERS

La route assure les déplacements en voiture, mais aussi à pied et pourquoi pas à cheval ! Il n'y a pas, à priori, d'usager privilégié ou négligeable, tous doivent être pris en compte, et ce n'est qu'après réflexion que l'on peut en favoriser ou en léser certains.

Qui se déplace sur les routes ?

Page 5: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 2 Elaboré par Ahmed SIALA

Les "piétons" sont environ 10.000.000, certains ne savent pas encore marcher, d'autres ne le savent plus.

Les "deux roues", qui ne sont pas tous sportifs ou motorisés. Les "automobiles" ou véhicules légers, qui sont souvent un peu trop au centre des

préoccupations des Ingénieurs (quand ce n'est pas des financiers). Les "poids lourds", de plus de 3,5 tonnes. En charge ou à vide, leurs caractéristiques posent

souvent des problèmes spécifiques. Les "animaux", domestiques ou sauvages ne font généralement que passer en traversant la

route.

III - LE RESEAU

L'ensemble des routes situées dans un pays, dans un continent ou dans une commune, constitue le réseau routier. On conçoit aisément que chaque élément du réseau ne joue pas le même rôle: la grande route internationale avec ses chaussées séparées, le petit chemin de terre qui serpente entre deux haies, et toutes les autres routes dont les caractéristiques se situent entre ces deux extrêmes...

Il y a donc diverses catégories de routes, ainsi, d'ailleurs, que divers moyens de créer ces catégories:

les routes revêtues, et les autres; les routes à chaussées séparées... ; les routes situées en agglomération.. les grandes routes...; etc...

le classement du réseau se fait en Tunisie soit en distinguant le niveau d'aménagement et de classement des routes soit leurs statut.

III.1 - COMPOSITION DU RESEAU TUNISIEN

En Tunisie, le réseau routier national est composé essentiellement de trois grandes catégories d’axes :

Le réseau classé (décret du 18 août 1995), Le réseau non classé, aménagé, Le réseau non classé non aménagé

III.1.1 - Réseau classé

Le réseau classé est composé des trois types de routes suivants :

RN : Route Nationale (ancienne appellation, GP : Grand parcours) RR :Route Régionale (ancienne appellation, MC :Moyenne communication) RL :Route Locale (ancienne appellation, RVE :Route Vicennale d’Etat).

Le réseau classé présente un linéaire globale de 16 451 km répartit comme suit :

10 921 km de routes revêtues, soit 67 % du total du réseau classé, 774 km de routes aménagées non revêtues soit 5 % du total du réseau classé, 4 686 km de routes en terre soit 28 % du total du réseau classé.

Page 6: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 3 Elaboré par Ahmed SIALA

On rencontre sur ce réseau toutes les classes de trafic (du plus faible au plus élevé) ainsi que tous les niveaux d’aménagement (de la route en terre de plate-forme inférieure à 5 m à la route revêtue de plate-forme comprise entre 10 et 12 m)

III.1.2 - Réseau non classé aménagé

Le réseau non classé des routes et pistes ayant bénéficié de travaux d’aménagement présente un linéaire globale de 7 322 km.

Les 7 322 km du réseau non classé sont répartis comme suit :

5 229 km de routes revêtues, correspondant à 71 % du réseau aménagé non classé, 2 048 km de routes aménagées et non revêtues correspondant à 28 % du réseau aménagé non

classé, 45 km de routes en terre correspondant à moins de < 1 % du réseau aménagé non classé.

Pour cette catégorie de route, on rencontre aussi toutes les classes de trafic ainsi que tous les niveaux d’aménagement.

III.1.3 - Réseau non classe non aménagé

Le réseau relatif aux dessertes rurales n’ayant pas reçu de travaux d’aménagement majeurs présente un linéaire globale de 45 263 km représentant environ 72 % du réseau routier tunisien.

III.1.4 - synthese et commentaires

Il découle de l’analyse précédente que le réseau tunisien a une longueur totale de 69 036 km répartie comme suit :

49 993 km de routes en terre représentant 72 % du réseau routier tunisien, 2 823 km de routes non revêtues représentant 4 % du réseau, 16 220 km de routes revêtues représentant 24 % du réseau.

Ce qui précède nous permet de constater une très grande disparité entre les niveaux d’aménagement. C’est ainsi que les routes non revêtues ayant reçu un aménagement représentent un très faible pourcentage (4% de l’ensemble du réseau). Ceci est vrai particulièrement pour le réseau classé ou les routes non revêtues ayant reçu un aménagement représentent 5% de l’ensemble du réseau classé. Ceci permet de constater que certaines étapes ont été sautées dans l’aménagement des routes en Tunisie, en passant directement au revêtement sans que le trafic ne le justifie réellement, ou encore en tardant à aménager certains axes jusqu’à ce que nécessité de revêtement s’en suive.

III.2 - CLASSEMENT DU RESEAU PAR SON STATUT

On peut aussi distinguer les routes par leur statut, c'est à dire les règles spécifiques qui peuvent s'appliquer à certaines d'entre elles :

"Les autoroutes sont des voies routières à destination spéciale, sans croisements, accessibles seulement en des points aménagés à cet effet et essentiellement réservées aux véhicules à propulsion mécanique".

"les routes express sont des routes ou des sections de routes appartenant au domaine public de l'état ou de toute autre collectivité publique territoriale, accessibles seulement en des points aménagés à cet effet et qui peuvent être interdites à certaines catégories d'usagers et de véhicules".

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COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 4 Elaboré par Ahmed SIALA

Plus concrètement, les autoroutes améliorent les conditions de circulation (sécurités, conforts, temps de parcours) grâce:

A l'absence de carrefours; A l'absence de traversées d'agglomérations; A l'absence d'accès privés de riverains; A l'absence de certains types de véhicules ou d'usagers; Souvent, mais ce n'est pas une obligation, à la présence de chaussées séparées.

Il faut en outre noter que ce statut n'est applicable qu'à des routes nationales.

Le statut de route express, par contre, est applicable à toutes les voies, quelque soit leur domanialité (sauf les chemins ruraux). Leur seule contrainte technique est l'interdiction des accès privés de riverains, les autres contraintes constituant seulement des possibilités.

On peut enfin distinguer deux autres statuts applicables aux routes :

Le statut de route à grande circulation, qui s'applique à des routes nationales ou des chemins départementaux;

Le statut de grande route de trafic international qui s'applique à certaines routes nationales (RN1 par exemple).

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COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 5 Elaboré par Ahmed SIALA

CHAPITRE II - EVALUATION DES EFFETS ECONOMIQUES DES INVESTISSEMENTS ROUTIERS

Dans une étude routière, qu'il s'agisse d'une étude de planification, d'une étude de factibilité ou d'une étude d'entretien d'un réseau, on est amené à comparer plusieurs solutions, plusieurs projets, et à effectuer un choix. Ce choix peut s'exercer:

Soit entre plusieurs variantes d'une même opération, variantes qui physiquement ne peuvent coexister ou qui feraient double emploi. Le choix s'impose alors précisément parce qu'il s'agit d'opérations ou de variantes d'une même opération, incompatibles.

Soit entre plusieurs opérations que l'on pourrait réaliser les unes et les autres sans chevauchement ni double emploi, mais que les moyens dont on dispose ne permettent pas de faire au moins simultanément : les opérations sont dites compatibles mais ce sont les priorités qui peuvent primer.

Le choix devra donc être porté sur une et une seule variante d'investissement pour une ou plusieurs opérations. Cependant, ce choix n'est jamais évident et le recours à l'évaluation des différentes variantes devient indispensable.

Il est toutefois évident que l'évaluation du coût de la réalisation de chaque variante ne peut être déterminant dans le choix définitif de l'aménagement. Le projet le moins cher n'est pas forcément le meilleur.

Un projet routier, pour être jugé rentable, doit être apprécié à partir de critères, quantifiables ou non, traduisant l'efficacité économique et sociale de l'opération.

La démarche s'appuie non seulement sur une approche macroéconomique qui traduit la variation du surplus économique pour les usagers, l'Etat et les entreprises concurrentes, mais également sur une approche macroéconomique qui intègre les objectifs de la politique économique nationale en matière d'emploi, de balance extérieure au d'aménagement du territoire.

Outre le critère coût-avantages, sont appréciés par des indicateurs, les effets du projet en matière d'environnement, d'énergie, d'emploi, de développement économique local et d'aménagement du territoire. Par ailleurs il faudrait considérer la sécurité comme un critère à part entière. Il faudra également de traduire l'incidence du projet sur les modes concurrents et de prendre en compte le caractère exceptionnellement défavorable de certaines situations avant aménagement.

Après avoir évalué les critères, on effectue les choix entre variantes d'un même projet ou entre opérations indépendantes sur la base d'une comparaison multi-critères.

Le nombre et l'importance des critères utilisés dans la comparaison et l'analyse multi-critères dépendront de la taille du projet et de son importance. Il va de soit donc que l'évaluation économique des petites opérations sera menée sur la base d'un groupe minimum de critères.

Nous présentons dans ce qui suit un certain nombre de critères qui pourraient être pris en compte pour l'évaluation des projets routiers. Ces critères s'inspirent, en grande partie, des instructions françaises pour l'évaluation des investissements routiers importants en rase campagne (autoroutes,

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COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 6 Elaboré par Ahmed SIALA

routes nationales, etc). Il conviendra donc de prendre uniquement ceux qui intéresseraient le projet en étude, si celui-ci est de moindre importance, en faisant les adaptation s adéquates.

I - LA DEMARCHE DE L'ANALYSE MULTI-CRITERES

Comme son nom l'indique, il s'agit de choisir entre des projets avec plusieurs critères et non pas un seul. Ces critères peuvent mesurer les différentes conséquences de l'aménagement routier envisagé, conséquences pour les usagers du transport, les producteurs, l'environnement la balance énergétique, etc. : Conséquences et effets des aménagements routiers.

Cette méthode d'analyse des projets reprend le principe de la notation traditionnelle des examens sur plusieurs matières, affectées de coefficients de pondération. Ici on va "noter" un projet selon plusieurs critères, et à la fin on cherchera à lui donner une note globale (moyenne pondérée des notes).

Cette méthode a été adaptée aux problèmes de choix économiques, notamment pour les investissements routiers, où elle a été appliquée par exemple pour des schémas directeurs d'investissements routiers à long terme. Elle permet de comparer entre eux différents projets ou différentes solutions, par un système de notation.

La comparaison comporte trois étapes essentielles:

I.1 - PREMIERE ETAPE : DEFINITION D'UNE LISTE DE POINTS DE VUE OU CRITERES SELON LESQUELS ON VA COMPARER LES PROJETS

Il faut sélectionner un nombre limité de critères (de quelques unités à une ou deux dizaines) qui matérialisent tout le système de valeurs retenu pour apprécier les effets possibles de l'investissement routier. On peut établir la liste des critères, soit pragmatiquement soit par une démarche analytique. Il faut surtout être conscient que la liste reflétera les points de vue de ceux qui l'auront établie, d'ou l'intérêt de faire établir cette liste par une équipe pluridisciplinaire.

Il est très important d'éviter qu'il y ait des lacunes ou des doubles comptes (critères redondants) parmi les critères choisis.

Enfin, l'analyse multicritère permet de prendre en compte, à la fois:

des critères quantitatifs (taux de rentabilité interne du projet par exemple) des critères qualitatifs (intérêt stratégique, développement d'une région, liaison internationale

ou non, environnement, sécurité), ce qui est l'un des attraits de cette méthode.

I.2 - DEUXIEME ETAPE : EVALUATION DES PERFORMANCES DES PROJETS VIS-A-VIS DE CHAQUE CRITERE

Cette évaluation se fait en deux étapes

D'abord on exprime la performance du projet vis-à-vis du critère. Si c'est un critère quantitatif, on l'estime directement en unités spécifiques (par exemple, le bénéfice actualisé du projet est exprimé en monnaie). Si c'est un critère qualitatif, on utilise si possible des indicateurs associés, (par exemple le nombre de blessés et de tués est un indicateur pour la sécurité), ou des échelons de qualité (très bon, bon,.... très mauvais).

Ensuite on classe les projets pour le critère considéré. Cela peut être un classement cardinal: le meilleur projet aura la note 10 et les autres projets seront notés par rapport à celui-ci, les notes

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COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 7 Elaboré par Ahmed SIALA

allant de 1 à 10. Le classement ordinal, plus simple mais moins riche, consiste à classer les projets de 1 (meilleur projet) à N (dernier des N projets).

I.3 - TROISIEME ETAPE : NOTATION GLOBALE ET SYNTHETIQUE DES PROJETS. PRESENTATION DES RESULTATS

Cette dernière étape doit être la synthèse des résultats de l'analyse. Certains économistes répugnent à agréger les notes obtenues selon les différents critères, et se bornent donc à présenter les résultats en indiquant les notes des projets selon les différents critères, et en indiquant les projets qui se distinguent uniformément (selon tous les critères) comme étant les meilleurs ou les moins bons. Le résultat de l'analyse est assez limité, et laisse l'appréciation finale au décideur.

D'autres économistes donnent une seule note à chaque projet ; ils agrègent pour cela les notes obtenues selon les différents critères, en faisant une somme pondérée et une moyenne de ces notes. Le problème est de choisir les coefficients de pondération à affecter à chaque critère. La pondération entre deux critères quantitatifs peut à la rigueur être assimilée à un taux marginal de substitution, mais la détermination et l'interprétation d'un coefficient de pondération pour un critère qualitatif reste hasardeuse. Le choix de la pondération est donc difficile et sujet à controverses. Ce choix doit être approuvé par les services de l'état responsables de la Planification.

II - DEFINITION DES CRITERES A PRENDRE EN COMPTE

Plusieurs critères de choix peuvent être adoptés pour l'analyse multicritères. Nous présentons dans ce qui suit les dix critères qui ont figuré dans "l'instruction relative aux méthodes d'évaluation des investissements routiers en rase campagne" valable en France (Mars 1986):

Effets du projet sur l'économie régionale et locale et sur l'aménagement du territoire; Sécurité; Avantages pour les usagers; Environnement et qualité de vie; Situation initiale exceptionnellement défavorable; Incidence sur les autre modes; Effets directs sur l'emploi; Dépenses énergétiques et coût en devises; Bilan financier pour la puissance publique et les sociétés concessionnaires; Bilan coût-avantages monétarisables.

Remarque : Les interprétations de ces critères ainsi que leurs applications peuvent différer d’un projet en rase campagne et un projet urbain, même si les grandes lignes restent les mêmes.

II.1 - EFFETS DU PROJET SUR L'ECONOMIE REGIONALE ET LOCALE ET SUR L'AMENAGEMENT DU TERRITOIRE;

L'impact des investissements routiers sur le développement régional et local est depuis longtemps largement reconnu encore que difficile à évaluer de manière précise.

La construction ou l'amélioration d'infrastructures routières transforment les relations espace-temps, contribuent au développement des régions desservies et constituent un outil puissant d'aménagement du territoire.

Page 11: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 8 Elaboré par Ahmed SIALA

Seront analysés les effets de chaque opération sur le développement économique régional et local. Par ailleurs, on évaluera leur intérêt en regard de la politique d'aménagement du territoire.

II.1.1 - Le développement économique régional et local

Les projets routiers, et notamment les grands projets, contribuent au développement de l'activité économique des régions traversées en facilitant le déplacement des hommes et des produits.

Toutefois, l'incidence des opérations routières dépend étroitement des potentialités des agglomérations concernées. C'est dans ce sens que les études économiques des projets routiers doivent être accompagnées d'analyses socio-économiques des régions traversées selon des critères qu'il faudra par ailleurs choisir.

Cette analyse pourra être complétée par toutes indications pertinentes reflétant les particularités du contexte local.

Pour les grands projets, les incidences sur 1'emploi sont à prendre en compte aussi bien dans la résorption des problèmes de la région que dans l'estimation des flux migratoires.

II.1.1.1 - Les effets indirects sur l'emploi

Il s'agit ici des emplois induits par l'aménagement, non compris les emplois liés à la construction, à l'entretien et à l'exploitation de l'infrastructure qui seront évalués par ailleurs.

On estimera les potentialités, positives ou négatives, d'évolution d'emplois des communes desservies au moyen des indicateurs synthétiques.

L'incidence sur l'emploi du projet est ensuite appréciée globalement sur la base des populations correspondantes en regard des tendances favorables ou défavorables révélées par les indicateurs.

II.1.1.2 - Les effets sur les flux migratoires

La réalisation d'une infrastructure moderne peut modifier sensiblement l'attractivité de la zone desservie, parce qu'elle autorise de nouvelles localisations pour l'emploi et l'habitat.

Les indicateurs définis permettent d'apprécier les potentialités des différentes communes dans ce domaine et de les regrouper en classes homogènes au point de vue des effets attendus.

Le nombre des communes et l'importance des populations correspondantes constituent l'évaluation du critère "effets sur les flux migratoires".

II.1.2 - Effets sur l'aménagement du territoire

Certains aménagements routiers jouent un rôle important pour la desserte équilibrée du territoire et pour le désenclavement de zones jusqu'ici mal desservies. Ils s'inscrivent dans le cadre du plan directeur routier national qui définit un réseau assurant à la fois la continuité autoroutière et l'armature structurante des grandes liaisons d'aménagement du territoire.

Lors de la présentation des projets, une comparaison entre la situation actuelle "sans projet" et la nouvelle situation après sa réalisation permettra de mettre en exergue l'importance des effets attendus, aussi bien directement qu'indirectement.

Page 12: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 9 Elaboré par Ahmed SIALA

II.2 - LA SECURITE

La sécurité des usagers est un enjeu majeur de la politique routière. Parmi les nombreux facteurs qui permettent d'améliorer la sécurité des usagers, la conception et les caractéristiques des infrastructures jouent un rôle déterminant. Tout projet d'investissement fera donc l'objet d'une évaluation de son incidence sur la sécurité.

Il conviendra de dégager l'avantage de sécurité lié à l'aménagement ou à la création d'une infrastructure. Pour mener à bien cette évaluation, on dressera un diagnostic de la situation existante. Il est rappelé que les aménagements doivent permettre d'améliorer la sécurité non seulement sur l'axe étudié mais aussi sur l'ensemble du réseau concerné.

L'avantage sécurité sera déterminé en comparant les niveaux de sécurité avant et après l'aménagement et sera exprimé en nombre d'accidents, de tués et de blessés graves évités.

II.3 - AVANTAGES POUR LES USAGERS

Le déplacement d'un usager correspond pour celui-ci à une utilité mais entraîne un coût qu'il supporte et en fonction duquel il prend ses décisions, notamment quant au choix de l'itinéraire.

Un aménagement routier réduit le coût de circulation pour 1'usager, ce qui augmente sa satisfaction.

Les avantages correspondants consistent essentiellement en gains de temps, amélioration du confort et économies de frais de fonctionnement des véhicules, éventuellement corrigées par les variations de péage.

L'aménagement a également pour effet d'attirer sur l'itinéraire de nouveaux usagers dont les avantages sont pris en compte. On distingue alors, outre le trafic normal, le trafic dévié et le trafic induit.

le trafic normal est le trafic sur la voie à aménager résultant de l'évolution de l'environnement économique et social indépendamment du projet (même si l'aménagement routier n'était pas réalisé).

Le trafic dérivé est le trafic provenant d'autres modes de transport ou d'autres itinéraires, et est constitué par les voyageurs et marchandises qui emprunteront cette route si l'aménagement est réalisé

Le trafic induit est constitué par

- Des usagers qui auparavant ne voyagent pas ou peu mais que l'aménagement routier décide à voyager sur cette route, où à y voyager plus,

- Des marchandises qui sans aménagement restaient sur place ou même n'étaient pas produites.

Les avantages pour ces différents usagers sont comptés :

en estimant pour le trafic normal la différence entre le coût sans projet et le coût avec projet; en estimant pour le trafic dérivé la différence entre le coût de transport par d'autres itinéraires

routiers ou d'autres modes de transport, et le coût avec projet; en prenant en compte les avantages apportés aux usagers qui constituent le trafic induit.

Page 13: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 10 Elaboré par Ahmed SIALA

II.4 - ENVIRONNEMENT ET QUALITE DE LA VIE

Le recours à un indicateur unique agrégeant l'ensemble des aspects de l'environnement n'est généralement pas possible compte tenu de

La multiplicité des objectifs qui caractérisent ces questions et dont la satisfaction ne peut d'ailleurs pas toujours être assurée simultanément,

La difficulté de quantifier les effets sur l'environnement et encore plus de les traduire en équivalent monétaire.

La différence de l'importance donnée à tel ou tel aspect de l'environnement et qui est généralement liée à des considérations locales ou régionales.

Les critères d'appréciation souvent utilisé distingue :

En ce qui concerne les ressources naturelles et les écosystèmes - le sol - l'air - l'eau - la faune - la flore

En ce qui concerne les activités humaines - L'aménagement urbain, la vie locale et 1'amélioration des accès aux différents pôles

desservis; - L'agriculture et l'aménagement rural; - La sylviculture et 1'aménagement forestier;

En ce qui concerne le cadre et la qualité de vie - le bruit et les pollutions - le pays age - le patrimoine culturel et scientifique

II.5 - SITUATION INITIALE EXCEPTIONNELLEMENT DEFAVORABLE

Tout dossier de présentation d'avant projet contient une description de la situation initiale. Chacun des critères servant à 1'évaluation du projet permet généralement d'apprécier cet état initial. Cependant, certaines situations présentent un caractère exceptionnel qu'il contient de mettre en évidence.

Ces situations exceptionnelles se caractérisent par :

Une situation d'encombrement sur un ou plusieurs "points chauds"; Un risque d'interruption du trafic routier dû à des phénomènes naturels (éboulements, crues,

etc.); Une grave insécurité se traduisant par un ou plusieurs "points noirs"; Des nuisances très importantes en un ou plusieurs points ("points noirs bruit"...);

II.6 - INCIDENCE SUR LES AUTRE MODES;

Certains aménagements routiers très importants peuvent entraîner après leur mise en service un report de trafic provenant des autres modes (cas des autoroutes parallèles à une voie ferrée). Il est donc nécessaire lors de l'établissement d'un bilan global d'évaluer les variations d'avantages et de coûts pour les modes concernés en cas de report modal.

Page 14: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 11 Elaboré par Ahmed SIALA

On examinera les conséquences pour l'entreprise exploitante.

Pour les usagers transférés, les avantages en matière de coût de circulation et les coûts pour la collectivité sont intégrés dans le bilan coût-avantages par la prise en compte du trafic supplémentaire (y compris provenant d'autres modes) associé à l'aménagement routier.

Le coût pour la collectivité du transfert d'un mode concurrent au mode routier est donc égal aux pertes de recettes diminuées des économies d'exploitation et d'entretien de l'entreprise exploitante.

II.7 - EFFETS DIRECTS SUR L'EMPLOI

Les travaux routiers de construction ou d'entretien représentent une part importante de l'activité du secteur des travaux publics. Par ailleurs, l'exploitation routière requiert également certains personnels.

Pour évaluer les projets selon ce critère de l'emploi, on retiendra les emplois directs, c'est-à-dire les emplois créés ou maintenus à 1’occasion de la construction, de l'entretien et de l'exploitation de l’infrastructure.

On appréciera également l'incidence de l’aménagement sur le niveau de l’emploi en matière de travaux d'entretien et d'exploitation.

II.8 - DEPENSES ENERGETIQUES ET COUT EN DEVISES

II.8.1 - Dépenses énergétiques

Les dépenses énergétiques sont appréciées au moyen de deux indicateurs:

II.8.1.1 - Le bilan énergétique global

Le bilan énergétique autorise la prise en compte des effets énergétiques dès les études préliminaires de l'aménagement routier projeté. L'indicateur du bilan énergétique global exprimé en TEP (tonne équivalent pétrole) est la somme algébrique des dépenses énergétiques lié à la construction et à l'entretien de l'infrastructure (comptées positivement) et des variations annuelles actualisées de la consommation de carburant des véhicules.

II.8.1.2 - Rendement énergitique pour l’usager

Il traduit l'amélioration de la consommation de carburant par véhicule associée à l’aménagement.

II.8.2 - Coût en devises

Il traduit l'incidence de l'aménagement routier projeté sur la balance des payements et est établi pour les grands projets à partir :

Du bilan énergétique ; Eventuellement du bilan du tourisme c'est à dire des recettes liées aux flux de touristes.

II.9 - BILAN FINANCIER POUR LA PUISSANCE PUBLIQUE ET LES SOCIETES CONCESSIONNAIRES;

Les conséquences financières du projet pour la puissance publique et les sociétés concessionnaires comprennent l’ensemble des variations de dépenses supportées par les puissances publiques ou par un concessionnaires et l’ensemble des variations de recettes résultant de la réalisation de l’infrastructure routière.

Page 15: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 12 Elaboré par Ahmed SIALA

II.10 - BILAN COUT-AVANTAGES MONETARISABLES.

Deux des neufs critères ci-dessus ont des points communs et des aspects spécifiques qui conduisent souvent à les agréger en un seul : il s’agit du critère "usagers" et du critère "coûts". Les raisons qui militent en faveur de l'agrégation sont les suivantes :

Ces deux critères sont les plus aisément et les plus normalement quantifiables et monétarisables.

Ils se rencontrent dans tous les projets et d'une manière qui est directement comparable d'un projet à l'autre.

Ils sont l'un massivement positif et l'autre massivement négatif ce qui fait que leur rapprochement est plus significatif que chacun d’eux pris séparément

L'un d’eux (le coût) peut être considéré comme un moyen pour obtenir l'autre (les avantages des usagers), ce qui conduit habituellement à désigner ce critère sous le nom d'analyse coût-avantages. Toutefois, il faut se souvenir que les avantages ici visés ne sont pas 1es seuls : l'examen des autres critères fait aussi apparaître des avantages (ou désavantages) dont la décision finale doit tenir compte.

D'autre part, puisque cette analyse coût-avantages est un instrument utilisé par l'Etat pour guider ses choix, il peut légitiment y introduire les corrections tutélaires qui lui paraissent justifiées, par exemple pour la valeur du temps des usagers.

De même est-il habituel de tenir compte des gains de sécurité qui ont la propriété de concerner directement (sinon exclusivement) les usagers, d'être quantifiables et de se retrouver plus ou moins dans tous les projets.

Le regroupement des deux critères Etat et usagers permet de dégager des indicateurs de rentabilité.

Ces indicateurs sont le bénéfice propre de l'opération, et le taux de rentabilité immédiate. Ils s'appliquent à toutes les opérations concédées ou non.

Il convient également de distinguer quatre notions de coût :

L'estimation du projet est le coût de réalisation du projet à l’année de sa présentation ; Le coût économique d'investissement est la somme actualisée des dépenses en matière

d’études, d'acquisitions foncières et de travaux Le coût d'entretien et d'exploitation est constitué des dépenses liées à l'utilisation et au

fonctionnement de l'infrastructure Le coût économique global est la somme du coût économique d'investissement et du coût

d'entretien et d'exploitation

II.10.1 - Le bénéfice propre

Le bénéfice propre d’une opération est la variation d’utilité collective qui peut résulter de la réalisation de cette opération. C’est la somme actualisée des avantages diminuée du coût économique global.

( ) ( )nn

221

a1A

...a1

Aa1

AIA

+++

++

++−=

- I étant le coût économique global ; - a le taux d’actualisation ;

Page 16: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 13 Elaboré par Ahmed SIALA

- Ai étant l’avantage réalisé à l’année i.

II.10.2 - La rentabilité immédiate.

Le taux de rentabilité immédiate (r) pour une année de mise en service k se définit comme étant le rapport des avantages de l’année k (Ak) au coût économique global (I).

IAr k=

L’année optimale de mise en service est celle où le taux de rentabilité immédiat est égal au taux d’actualisation.

III - COMPARAISON MULTICRITERE ET PRESENTATION DES RESULTATS

La démarche se déroule en trois phrases.

III.1 - PREMIERE PHASE : PRESENTATION DES RESULTATS PAR VARIANTE

La première partie de l’analyse multicritères consiste à présenter un bilan pour chaque variante. Ce bilan consistera à présenter les critères choisi pour l’évaluation ainsi que les résultats de l’évaluation de la variante étudiée pour chacun des critères.

Pour les critères conduisant à une appréciation quantitative, on indiquera la valeur obtenue, soit en unités physiques, soit en termes monétaires. Pour les critères conduisant à une appréciation qualitative, on indiquera cette appréciation favorable, neutre, défavorable, incertain, éventuellement très favorable ou très défavorable.

Les résultats seront présentés conformément au tableau ci-dessous

Critères Résultats de l’évaluation par variante

1. Développement économique et Aménagement du territoire

- Développement économique Nombre de communes et population : favorable, défavorable, incertain

- Aménagement du territoire favorable, défavorable, incertain

2. Sécurité Nombre d'accidents évités par an Nombre de tués évités par an Nombre de blessés graves évités par an

Critères Résultats de l’évaluation par variante

3. Avantages pour les usagers Temps : heures gagnées Frais de fonctionnement : Confort Péages

4. Environnement Favorable, neutre, défavorable 5. Situation initiale exceptionnellement défavorable Nombre d'encombrements

Risques d'interruption du trafic Nombre de points noirs sécurité Nombre de points noirs bruit

Page 17: Cours Route 1

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INTRODUCTION Page 14 Elaboré par Ahmed SIALA

6. Incidence sur les autres modes

Variation de recettes des modes concurrents

7. Emploi Nombre d'emplois liés à l’investissement, l'entretien et l'exploitation

8. Energie

Bilan énergétique (TEP), Rendement énergétique

9. Bilan financier pour la puissance publique coût économique d'investissement coût économique global

10. Bilan coût- avantages monétarisables Avantages actualisés globaux Bénéfice propre Bénéfice actualisé Taux de rentabilité interne

III.2 - DEUXIEME ETAPE : COMPARAISON DES VARIANTES

Dans un premier temps, on classe les variantes par ordre décroissant en fonction de chaque critère. Les résultats seront présentés dans un tableau comme le suivant :

Critères 1 2 3 4 --- n

1. Développement économique et Aménagement du territoire Var A Var C

2. Sécurité Var B Var A Var D 3. Avantages pour les usagers 4. Environnement 5. Situation initiale

exceptionnellement défavorable

6. Incidence sur les autres modes

7. Emploi 8. Energie 9. Bilan financier pour la

puissance publique

10. Bilan coût- avantages monétarisables

On peut ainsi attribuer une note à chaque variante, en fonction de sa performance pour le critère considéré. Cette note pourrait être chiffrée (en attribuant une note maximale de 10 pour le projet le plus performant et noter les autres en conséquences) ou simplement qualitative (++, +, 0, -, --).

On présentera enfin un tableau final dans lequel on reportera les résultats de chaque variante pour les différents critères. Une pondération des notes obtenues pourrait se faire, si on veut privilégier certains critères par rapport à d’autres.

Les résultats seront présenté dans tableau comme le suivant :

Critères Var A Var B Var C --- Var n Total

Page 18: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 15 Elaboré par Ahmed SIALA

1. Développement économique et Aménagement du territoire ++ 0 + 0

2. Sécurité + ++ - 0 3. Avantages pour les usagers 4. Environnement 5. Situation initiale

exceptionnellement défavorable

6. Incidence sur les autres modes

7. Emploi Energie 8. Bilan financier pour la

puissance publique

9. Bilan coût- avantages monétarisables

Page 19: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 16 Elaboré par Ahmed SIALA

CHAPITRE III - CHOIX DES DONNEES DE BASE D’UN PROJET ROUTIER

Nous avons présenté, dans le chapitre précédent, l’importance des considérations économiques dans le choix d’un investissement routier. Toutefois, il va sans dire que quand on a parlé de variantes et de choix entre elles, nous avons sous entendu le respect :

De certains minimums techniques (liées aux possibilités de conduite) ; Certaines conditions d’homogénéité interne (cohérence entre rayon en plan et en profil en

long, visibilité minimale et visibilité moyenne, etc.)

Nous allons essayer de présenter dans ce chapitre les considérations à prendre en compte pour le choix des caractéristiques techniques à adopter pour un investissement routier.

I - CARACTERISTIQUES ET TYPES DE VEHICULES

Les types de véhicules retenus pour l'établissement des projets sont les suivants

Voiture particulière (abréviation :V.P.) Camion routier (abréviation :C.R.) Tracteur semi-remorque (abréviation T.S.R.)

Les véhicules types retenus ne représentent pas forcément le véhicule de plus grande dimension dans la catégorie correspondante. Cependant 90 à 95 % des "modèles" et une proportion plus importante des "véhicules" de la catégorie ont des épures de giration inférieures à celles du véhicule type. Les normes géométriques comportant toujours une surlargeur par rapport aux dimensions minimales nécessaires pour le passage du véhicule type, les projets établis à partir de ces normes permettent en fait le passage de l'ensemble des véhicules de la catégorie, éventuellement des véhicules de la catégorie supérieure.

Les caractéristiques des véhicules types sont détaillées dans le tableau ci-dessous

Type du véhicule

Longueur largeur Empatte

ment

Porte à faux avant

Porte à faux

arrière

Voie avant1

Voie arrière

Rayon intérieur

entre trottoirs

Rayon extérieur

entre trottoirs

Rayon extérieur

entre murs

Voiture particulière

5,00 1,80 3,10 1,00 0,90 1,40 1,40 3,20 5,50 6,35

Camion routier 10,00 2,50 5,50 1,50 3,00 1,90 1,90 6,45 10,00 10,80

Tracteur + remorque2

5,40 12,20

2,50 2,50

2,70 8,15

1,45 -

1,25 2,65

1,90 1,90

1,90 1,90

- 5,30

12,50 -

13,95 -

1 Pour les essieux simples, la voie est mesurée entre les plans médians des roues. Dans le cas des essieux jumelés, la voie est mesurée entre les plans médians des trains de roues.

2 Pour le semi-remorque, la première ligne concerne le tracteur, la seconde la remorque. Le recouvrement entre le tracteur et la remorque est de 2,60 m.

Page 20: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 17 Elaboré par Ahmed SIALA

Figure n° 1 - Caractéristiques du véhicule

La largeur entre flancs extérieurs de roues, s'obtient en prenant

Pour l’avant : la voie + une largeur de roue Pour l’arrière : la voie + deux largeurs de roues

Exemple : Camion

Cote extérieure entre roues avant : 1,90 m + 0,30 m = 2,20 m Cote extérieure entre roues arrière : 1,90 m + 2 x 0,30 m = 2,50 m

II - CRITERES DE CHOIX DES DONNEES DE BASE

La vitesse à laquelle se déplacent les véhicules apparaît comme le critère de base de tout projet routier. Elle commande, en fait, les caractéristiques géométriques du tracé selon les directives réglementaires ; celles-ci, en effet, fixent les valeurs limites à respecter et qui se présentent sous forme de maxima et minima entre lesquels les éléments du tracé devront se situer.

II.1 - LA VITESSE DE REFERENCE VR

La normalisation des conditions techniques d'aménagement, s'appuie essentiellement sur la vitesse de référence Vr.

II.1.1 - Définition

La vitesse de référence est la vitesse d'un véhicule isolé permettant de définir les caractéristiques minimales d'aménagement des points particuliers d'une section de route pour lesquels les contraintes géométriques sont les plus astreignantes pour l'usager.

La vitesse de référence de la route est en relation avec les valeurs du coefficient de visibilité, du pourcentage de sinuosité et des rampes.

En effet, la circulation à la vitesse de référence Vr implique une distance minimale de visibilité dmini assurée partout sur obstacles éventuels.

La visibilité moyenne d sur la section, incite les usagers à rouler en dehors des points particuliers, à une vitesse moyenne supérieure à Vr.

Porte à faux arrière Porte à faux avant Empattement

Longueur

Page 21: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 18 Elaboré par Ahmed SIALA

Cette notion de vitesse de référence doit être complétée pour la rase campagne par une notion de vitesse à vide et en site urbain par une notion de vitesse de groupe ou vitesse pratiquée sur voie rapide urbaine. A l'approche des carrefours non-dénivelés munis ou non de feux, on utilise la notion de vitesse d'approche.

II.1.2 - Classification des itinéraires en fonction de Vr

II.1.2.1 - Définition des cinq catégories de routes

Le choix de la vitesse de référence doit rester homogène et cohérent pour l'ensemble du réseau en service ou des sections en cours d'étude. Pour un projet de route neuve, le choix de la vitesse de référence peut résulter d'une analyse économique.

On définie, en fonction de la vitesse de référence, cinq catégories de routes.

Catégorie Vitesse de référence Vr Exceptionnelle 120 Première 100 Seconde 80 Troisième 60 Quatrième 40

II.1.2.2 - Les sections homogènes

Une section homogène de route d'une certaine catégorie est une longueur de celle-ci dont les points particuliers sont aménagés pour la vitesse de référence correspondante.

Toutefois, une section n'est vraiment homogène qu s'il existe un rapport convenable entre la vitesse de référence Vr de sa catégorie et la vitesse moyenne qu'y pratiquent les véhicules isolés (vitesse à vide V0).

Un changement de catégorie (c'est à dire de Vr) ne peut s'opérer qu'en des points où il est nettement perceptible à l'usager: passage d'une ville, modification notable de relief, carrefour, etc.

A l'approche d'une ville, les dispositions constructives doivent tendre à limiter les vitesses pratiquées par les véhicules pour augmenter la sécurité et les débits.

Les routes en relief difficile présentent également quelques dérogations qu'on verra plus loin.

II.2 - VITESSES A VIDE, D'APPROCHE ET DE GROUPE

II.2.1 - Vitesse à vide V0

C'est la vitesse moyenne que pratiquent les véhicules isolés en dehors des points particuliers de la section. On a toujours Vo >Vr. Elle correspond à des débits quasi nuls.

II.2.2 - Vitesse d'approche :

Sur route de rase campagne, c'est la vitesse pratiquée à vide à l'approche des carrefours ou des voies de manoeuvre.

Page 22: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 19 Elaboré par Ahmed SIALA

II.2.3 - Vitesse de groupe ou vitesse pratiquée Vp :

Dans un but de simplification, on appellera "vitesse de groupe" la vitesse moyenne de l'ensemble des véhicules légers dans la section de route homogène considérée, c'est-à-dire la moyenne harmonique des vitesses moyennes de parcours de cette section par l'ensemble de ces véhicules.

Sur voie rapide urbaine, c'est la vitesse de groupe de véhicules pour des débits soutenus de l'ordre de 1 200 à 1 400 uvp/h/voies (environ 3/4 de la capacité physique de la chaussée) aux abords des sorties et entrées permettant, pour une sécurité collective dans un mouvement continu et fluide, les manoeuvres de changement de file, d'insertion ou de sortie.

II.3 - RELATION VITESSE OU TEMPS DE PARCOURS - DEBIT

Les courbes "vitesse-débit" comportent deux points caractéristiques qui sont :

le point correspondant à la vitesse à vide V0 pour un débit quasi-nul, le point de saturation, défini par le débit de saturation C (capacité physique de la route) et la

vitesse de saturation VS

Pour des raisons de commodité, on prend comme variable le temps de parcours moyen d'un kilomètre qui est l'inverse de la vitesse moyenne définie plus haut.

La relation "temps de parcours- débit" peut être mise en général sous la forme suivante :

T = T0 + nQ + mQ3

ou

Q est le débit horaire de la section considérée T0 le temps de parcours à vide n et m sont des coefficients numériques qui dépendent des caractéristiques de la route

Pour tenir compte de la répartition du débit journalier moyen annuel J entre les différentes heures de la journée, on prendra usuellement le débit Q égal à J/10.

II.4 - POINT DE SATURATION (C, VS)

Le débit de saturation, ou capacité physique (C) est le plus grand débit horaire que la route considérée peut écouler de manière continue.

Courbe temps de parcours - débit horaire

0500

10001500200025003000350040004500

1 64 127

190

253

316

379

442

505

568

631

694

757

820

883

946

1009

1072

1135

1198

Débit horaire (uvp)

Tem

ps d

e pa

rcou

rs m

oyen

(s)

Page 23: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 20 Elaboré par Ahmed SIALA

L'ensemble des véhicules qui passent dans l'heure (le débit C) parcourt la section saturée à une vitesse moyenne appelée vitesse de saturation VS qui est pratiquement la même pour toutes les catégories de véhicules.

Débit de saturation et vitesse de saturation dépendent essentiellement du profil en travers.

III - PARAMETRES FONDAMENTAUX DES PROJETS ROUTIERS

Les paramètre fondamentaux des projets routiers sont le résultats de calculs types à partir de paramètres cinématiques.

III.1 - PARAMETRES CINEMATIQUES

III.1.1 - Distance d'arrêt

Un véhicule ne peut se mouvoir que si les roues motrices nous l'effort de propulsion F adhérent à la chaussée sans glisser.

Si fl est le coefficient de frottement longitudinale des pneumatiques sur le revêtement de la chaussée portant le véhicule de poids P, il y a glissement et patinage (les roues motrices tournent sur place) si F > flP1, P1 étant la fraction du poids P portée par l'essieu moteur.

Figure n° 2 - Equilibre des forces en rampe

Dans le cas du freinage, si P'1 est le poids porté par les roues freinées, il y aura également glissement (roues bloquées) si l'effort de freinage F' appliqué est tel que F'> flP'1

On appelle adhérence le produit flP1. Elle représente en réalité le maximum de l'effort moteur susceptible d'être appliqué à un véhicule,

On voit que l'adhérence peut être augmentée en agissant :

soit sur P1 (les véhicules à 4 roues motrices ont une meilleure adhérence car ils mobilisent la totalité du poids du véhicule).

soit sur fl qui dépend des qualités de surface du revêtement de la route et du dessin et de la "gomme" des pneumatiques.

III.1.1.2 - Coefficient de frottement longitudinal des chaussées en fonction de Vr

Des mesures sur chaussées sèches ont montré que le coefficient de frottement de la surface de roulement de ces chaussées décroît au fur et à mesure que la vitesse augmente.

Généralement, fl prend les valeurs suivantes en fonction de Vr:

F flP1

P1

i

Page 24: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 21 Elaboré par Ahmed SIALA

Vr (km/h). 40 60 80 100 120 140

fl (Vr) 0,46 0,44 0,42 0,38 0,34 0,30 3

Ces coefficients qui dépendent de la nature et de l'aspect du revêtement, sont notablement plus faibles sur chaussées mouillées.

III.1.1.3 - Distance élémentaire de freinage db (m)

Cette longueur db mesure en mètres la distance parcourue par le véhicule pendant l'action effective de freinage, qui annule sa vitesse initiale.

Le véhicule se déplaçant horizontalement sur un alignement droit, à la vitesse V, habituellement exprimée en km/h et muni de freins, passe de la vitesse V à la vitesse Vf=0.

Le théorème de variation de l’énergie cinétique permet d’écrire :

( ) bl2i

2f dmgftravauxmv

21mv

21

−==− ∑ ; (v en m/s)

vf=0 gf2

vdmgdfmv21

l

2

bbl2i =⇒=⇒ (1)

v étant en m/s, V en Km/h et db en mètres, cette formule devient :

l

2

l

2

b fV004,0

81,9f236001000V

d ≈××

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛×

= ; db en m et V en Km/H

Comme fl≈0,4 sur chaussées sèches, on peut écrire

100Vdb

2

=

Le tableau ci-dessous fournit les distances élémentaires de freinage en fonction de la vitesse de référence Vr

V km/h. 40 60 80 100 120 140

db (m) 15 35 65 105 170 260

Si la route monte ou descend d’un angle i, la formule (1) devient :

i5,211

100Vd)isin(mgdmgdfmv

21 2

bbbl2i ±

×=⇒+=

III.1.1.4 - Distance d'arrêt en alignement d1

3 0,32 pour les autoroutes.

Page 25: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 22 Elaboré par Ahmed SIALA

Pour calculer la distance parcourue par le véhicule pendant l'opération de freinage, il faut tenir compte avant le début de freinage d'un temps de perception réaction.

Sur routes nationales, on admet que ce temps est de 2 secondes au-dessous de 100 km/h et de 1,8 secondes au-dessus. Ce temps comprend le temps physiologique de perception réaction (1,3 à 1,5 s) et le temps mort d'entrée en action de système de freinage (0,5 s).

Pendant le temps de réaction perception, le véhicule parcourt une distance e tel que

e en mètres

e = vt Avec v en m/s

t en secondes

Pour passer de v en m/s à V en Km/h, on a

1 Km/h= )s/m(v6,3)h/Km(Vs/m6,3

1s3600m1000

=⇒=

Avec V en km/h nous obtenons:

pour t = 2 s e = V55,06,3

V2v2 =×=×

pour t = 1,8 s e = V50,06,3

V8,1v8,1 =×=×

Par conséquent, la distance d'arrêt en alignement d1 exprimée en mètres peut s'écrire :

d1= db + 0,55 V si V < 100 km/h d1= db + 0,50 V si V ≥ 100 km/h

III.1.1.5 - Distance d'arrêt en courbe d2

On ne prend en compte d2 que dans l'hypothèse ou le rayon en plan du tracé exprimé en mètres est inférieur à 5 fois V exprimé en Km/h. De ce fait, l'effort de freinage est moins énergique on en tient compte en majorant la distance d1 d'une valeur de 25 % de db.

d2 = dl + 0,25 db avec d2 en mètres

V 40 60 80 100 120 140

dl- 40 70 105 160 230 330

d2 45 80 120 180 275 390

III.1.2 - Distances de visibilité de dépassement et de manoeuvre de dépassement :

On admet que le véhicule dispose d'une réserve de puissance suffisante pour effectuer la manoeuvre de dépassement à la vitesse Vr.

Page 26: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 23 Elaboré par Ahmed SIALA

D'une façon générale d = v t ⇒ d= t36001000V ×× ; avec d en mètres

t en secondes V en Km/h

Sur chaussée bi-directionnelle, on admet les conditions suivantes:

La distance de visibilité minimale dd pour effectuer un dépassement doit correspondre à une longueur parcourue pendant 15 secondes à la vitesse Vr.

la distance de visibilité normale dD de dépassement lui est supérieure d'environ 50%

La distance de visibilité de dépassement minimale si V<90 km/h. est

dd (m) = V4)s(1536001000V ≈×× 4; V est exprimé en Km/h

La distance de visibilité normale est :

dD (m) = 1,50 dd = 6 V5 ; V est exprimé en Km/h.

La manoeuvre de dépassement nécessite une distante de visibilité dMd parcourue pendant un temps de 7 à 10 secondes à la vitesse Vr. Cette distance permet en sécurité au véhicule dépassant d'abandonner en freinant ou de poursuivre en accélérant une manœuvre de dépassement amorcée, dans l'hypothèse ou le véhicule adverse freine.

La distance dMd est évaluée en supposant qu'en début de manoeuvre les véhicules dépassant et adverses roulent à la vitesse Vr et que le véhicule dépassé roule à la vitesse (Vr - 15) km/h.

La distance dMd en fonction de V est

V (km/h) 40 60 80 100 120

dMd (m) 70 120 200 300 400

III.2 - RESPECT DES REGLES DE VISIBILITE

La visibilité est la condition essentielle dont il y a lieu de tenir compte pour déterminer les caractéristiques d’un projet routier.

La sécurité exige que sur une chaussée à double sens de circulation, deux véhicules venant en sens inverse s'aperçoivent à temps s'ils se trouvent sur la même voie et s'arrêtent ou se rangent sur chacune de leur voie respective de circulation pour se croiser. Il est nécessaire que les véhicules puissent se voir à la distance D = 2 d1 (ou 2 d2 en courbe) pour pouvoir s'arrêter.

De même, pour dépasser, le véhicule voulant réaliser cette manoeuvre devra pouvoir distinguer suffisamment longtemps à l'avance le véhicule venant en sens inverse qu'il croisera, après avoir dépassé par la droite un véhicule circulant dans le même sans que lui et s'être rangé devant celui-ci, et sur la même voie.

4 dd=5V à 140 Km/h.

5 dD=7V à 140 Km/h

Page 27: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 24 Elaboré par Ahmed SIALA

Les conditions particulières d'aménagement des carrefours et notamment le profil en long au voisinage de ces ouvrages, doivent être réalisée de telle sorte que la sécurité soit maximum en favorisant une visibilité maximale dans toutes les directions qui y arrivent.

La distance de visibilité sur les chaussées à sens unique doit uniquement satisfaire les conditions de sécurité, entre véhicules en marche et véhicules à l'arrêt ou obstacles sur chaussées. La distance D = d1 ou d2 est suffisante.

Ceci peut conduire pour certaines situations qui exigeraient un fort déblai pour assurer la première conditions à doubler la chaussée et la séparer par un terre-plein central, ce qui peut amener une économie substantielle sur l'aménagement initialement prévu,

III.2.1 - Conditions générales de visibilité

L'oeil du conducteur est placé à 1 mètre au-dessus de la chaussée; L'obstacle éventuel dangereux est supposé être d'une hauteur de 0,15 m; Le véhicule adverse a une hauteur de 1,20 m; Un obstacle permanent a sa hauteur réelle (c'est par exemple une bande de peinture de

hauteur h=0) ; L'oeil du conducteur, l'obstacle ou le véhicule adverse et l'objet sont supposés être à 2 mètres

du bord droit de la voie sur lequel circule le véhicule. Ceci pour disposer de la visibilité longitudinale et transversale;

Pour la visibilité sur l'obstacle permanent, l'oeil et l'obstacle sont supposées en des points homologues du profil en traverse;

Pour la visibilité de dépassement, l'oeil et le véhicule adverse sont supposés sur l'axe de la chaussée, à 2 ou 3 voies.

III.2.2 - Vérifications de la visibilité longitudinale en section courante

Pour la vitesse de référence Vr considérée, la distance de visibilité à retenir sera :

sur obstacle éventuel, pour toutes les routes : la distance d'arrêt d1 ou d2. pour les routes à 2 ou 3 voies : il faut au minimum dMd dans certains cas, il faut vérifier ces visibilités pour Vr + 20 km/h. sur routes à 2 ou 3 voies, il faut réaliser au moins 50 % du tracé en assurant la visibilité

minimale dMd.

III.2.3 - Vérifications de la visibilité latérale en section courante

Le dégagement latéral des obstacles peut être rendu nécessaire pour assurer la distance de visibilité minimale. En courbe de rayon de courbure R moyen, il faut des dégagements latéraux e pour disposer d'une distance de visibilité d.

ICTARN prévoit R8

de2

=

Notons que VRU prévoit 00,2R8

de2

−=

(Chaussées unidirectionnelles) 50,1R8

de2

−=

La visibilité latérale peut se vérifier par des constructions géométriques directes.

En résumé, les paramètres cinématique d’un projet routier sont :

Page 28: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

INTRODUCTION Page 25 Elaboré par Ahmed SIALA

Vitesse du véhicule V (Km/h) 40 60 80 100 120 Longueur de freinage db(m) 15 35 65 105 170 Distance d’arrêt en alignement d1(m) 40 70 105 160 230 Distance d’arrêt en courbe d2(m) 45 80 120 180 275

dd(m) 150 250 325 400 500 Distance de visibilité de dépassement

dD(m) 250 350 500 625 800 Distance de visibilité de manœuvre de dépassement dMd(m) 70 120 200 300 400

IV - ELEMENTS DE BASE D'UN PROJET ROUTIER

L'axe d'une route dans l'espace, est la combinaison d’alignements et de courbes qui se succèdent suivant la configuration du terrain, les conditions de sécurité imposées, le confort des usagers, etc.

La chaussée d'une route est définie géométriquement par la représentation graphique du tracé de son axe en plan et en profil en long, et par les profils en travers.

Les caractéristiques à donner à ces éléments de base découlent des considérations suivantes :

Les véhicules isolés rapides doivent pouvoir circuler sur la chaussée à grande vitesse, les véhicules longs s'inscrire dans les courbes, les véhicules lourds gravir les déclivités.

Lorsque le trafic est dense, le débit maximum prévu doit être écoulé dans de bonnes conditions.

La circulation du véhicule isolé conditionne le tracé en plan et le profil en long; la circulation de groupes de véhicules dont les mouvements sont interdépendants, conditionne la largeur de la chaussée, c'est-à-dire le profil en travers.

Page 29: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 26 Elaboré par Ahmed SIALA

CHAPITRE IV - LE TRACE EN PLAN

I - DEFINITION

L'axe du tracé en plan d'un projet routier (ou axe de référence) est la projection, à la réduction d'échelle près, sur un plan horizontal d'un cylindre, à axe vertical, qui s'appuie sur l'axe réel de la route dans l’espace. Il se décompose en droites, cercles et raccordements à courbure variable entre les droites et les cercles.

L'adaptation au terrain est un des critères majeur du tracé, ce qui veut dire que les éléments du tracé doivent être dans tous les cas à l'échelle des grandes lignes du terrain.

I.1 - GRANDS ALIGNEMENTS

Quelle que soit la vitesse de référence Vr de l’itinéraire, une section de tracé de longueur au moins égale à 400 mètres est appelée grand alignement, s’il ne se présente simultanément aucun rayon de courbure inférieur à 1 300 mètres en plan et 12 000 mètres en profil en long.

On considère qu'aux extrémités d'un grand alignement, les véhicules peuvent atteindre la vitesse Vr + 40 km/h, ce qui nécessite de munir les extrémités de tels arcs du tracé de rayons en plan et en profil en long, au moins égaux aux valeurs minimales admissibles pour Vr + 40.

On recommande de limiter le pourcentage d'alignements droits d'une section de route de 40 à 60 % (ne pas descendre en-dessous de 25 à 30 %).

Les grands alignements droits de 2 à 3 kilomètres seront très exceptionnels.

Les alignements droits sont dangereux par leur monotonie. Ils conduisent l'usager à accélérer. Dans tous les cas, il y a lieu de les raccorder à leur extrémité à des courbes de grand rayon qui atténueront la rigidité du tracé. La tendance est de remplacer les grandes lignes droites par une succession d'alignements courts et de courbes.

I.2 - RAYON DE-COURBURE EN-PLAN :

Une courbe de rayon minimal absolu constitue à la vitesse de référence retenue pour l'itinéraire, un point singulier incompatible avec la sécurité de l'usager. Son emploi isolé doit être proscrit. Sur un itinéraire, la vitesse de référence peut être abaissée pour une section difficile à franchir sur une certaine distance. La modification des caractéristiques de l'itinéraire sera introduite progressivement jusqu'à celles adoptées pour cette section contraignante.

Les courbes sont de préférence tracées avec un rayon associé à la pente transversale minimum à retenir en fonction de la nature du revêtement de la chaussée.

Deux courbes circulaires de même sens peuvent être raccordées par un alignement droit d'une longueur maximale "la" prise égale à la distance parcourue pendant 5 secondes à la vitesse maximale permise sur le plus grand rayon des deux arcs de cercle.

Page 30: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 27 Elaboré par Ahmed SIALA

Si cette longueur minimale ne peut être obtenue, les deux arcs de cercle sont raccordés par un élément curviligne à courbure progressive

Si les arcs de cercle sont dotés de raccordements progressifs, la longueur "la" doit être comptée entre les points de courbure nulle de ces raccordements.

La considération de la longueur "la" permet au conducteur de ne pas être surpris par le second virage.

I.3 - RACCORDEMENTS A COURBURE PROGRESSIVE

La discontinuité de courbure lors du passage d’une droite à un cercle (ou d’un cercle à un autre dont les rayons différents sont inférieurs ou égaux au minimum admissible pour la vitesse de référence adoptée) ne permet pas de satisfaire les conditions de confort et de sécurité exigées par l’usager. Par conséquent il y a lieu d’aménager, et cela chaque fois que besoin, la transition de l’un des éléments à l’autre à l’aide d’un raccordement à courbure progressive.

Ce raccordement permet d’éviter les accidents par dérapage aux sorties des virages, par l’introduction progressive du dévers.

La vitesse de référence Vr est celle qui permet de définir les caractéristiques minimales d'aménagement des points particuliers d'une section de route.

II - RECHERCHE DE TRACE

Pour réussir une bonne recherche de tracé, le concepteur doit disposer d’une carte ou un plan, dont l'échelle est connue, de la zone ou de la région traversée par la route dont on veut définir le tracé. Le relief local est représenté sur le document par des lignes de niveau.

Les autres contraintes autres que celles liées au relief sont portées sur la carte ce ui permet ainsi de délimiter de fait "le couloir" dans lequel le tracé pourra s'inscrire.

Pour qu'un véhicule lourd puisse gravir les rampes en conservant une allure raisonnable et/ou ne pas dévaller les pentes à une vitesse telle que le conducteur ne puisse plus en être maître, il est nécessaire de respecter les valeurs limites réglementaires imposées pour les déclivités. La déclivité est le quotient de la différence d'altitude par rapport à la distance horizontale qui existe entre deux points de l'espace.

Une fois ces contraintes prises en comptes (déclivités maximales, couloirs, courbes de niveau), on peut commencer la conception en procédant comme suit :

On marque bien clairement les points de départ et d’arrivée de notre route. On calcule ensuite la distance minimale qui permet de respecter les déclivités maximales entre courbs de niveaux. Cette distance sera calculer en tenant compte du pas entre les courbes de niveau de la carte ou du plan.

Exemple : si l’équidistance entre courbes de niveau est de 1m et que la pente maximale est de

5%, alors la distance minimale sera de m20%5m1

= .

Avec un compas ou une règle gradué, on porte cette distance minimale entre les courbes de niveaux. On partira des deux points extrêmes jusqu'à la rencontre des deux tracés en suivant le couloir sans contrainte ou en essayant de se rapprocher au mieux de la direction principale rectiligne.

Page 31: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 28 Elaboré par Ahmed SIALA

Il est évident qu’avec cette méthode, ou d’autres, plusieurs tracés sont possibles, le choix du meilleur tracé est fait en fonction de l'importance qui sera accordée aux critères d'économie pour l'usager ou le nombre d'ouvrage d'impact, etc...

III - CALCUL DU RAYON EN PLAN

L'essieu d'un véhicule dans une courbe relevée à l'inclinaison i se présente suivant le schéma ci-dessous:

Figure n° 3 - Equilibre des forces dans un virage

P : Le poids du véhicule ; F : La force centrifuge produite ; P1 et P2 : Les charges exercées sur chacune des lignes de roues du véhicule ; i : L’angle que fait le plan de roulement par rapport à l’horizontale (dévers) ; ft : la réaction transversale qui maintien le véhicule sur sa trajectoire.

f t apparaît comme la fraction de l'accélération centrifuge que i ne compense pas mais qui est absorbée par la déformation de la suspension et des pneumatiques du véhicule.

Vr km/h 40 60 80 100 120

f t 0,25 0,16 0,13 0,11 0,10

L’équilibre des forces permet d’écrire :

P sin i +ft (P1 + P2) = F cos i = icosR

mv2

P1 + P2 = P

P ( i + ft ) = R

mv2

P ( i + ft ) = gRPv2

( i + ft ) = gRv2

R= ( )t

2

figv+

V étant en Km/h, cette relation devient:

( ) ( )t

2

t

22

fi127V

fi81,936001000V

R+

=+

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛×

=

i

Un essieu du véhicule

RmvF

2=

P2

P1

P=mg

Page 32: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 29 Elaboré par Ahmed SIALA

III.2 - RAYON EN PLAN MINIMAL ABSOLU R HM

Dans la formule : ( )t

2

fi127VR

+= , on prend V = Vr avec un dévers associé, i=7 %, dévers absolu.

D'où le tableau suivant:

Vr km/h 40 60 80 100 120 f (t) 0,25 0,16 0,13 0,11 0,10 i(%) 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 R Hm 40 120 240 425 665

Ainsi pour une route de catégorie donnée, il ne doit y avoir aucun rayon inférieur à R Hm.

III.3 - RAYONS EN PLAN R HN, R H'' ET R H'

R HN est le rayon minimal normal, le dévers est en général de 5 %

R H'' et R H' sont les rayons en plan aux dévers minima de 2,5 et 2 %.

Ces rayons sont calculés comme R Hm pour la vitesse Vr de chaque catégorie de route.

Les rayons compris entre R Hm et R H'' ou R H' sont déversés.

Tous les rayons entre R Hm et R H'' sont associée à des courbes de raccordement progressif.

On utilise, en général, des valeurs de rayons supérieures ou égales à R HN.

III.4 - RAYONS AU DEVERS NUL

C'est le rayon instantané qui correspond au profil en travers d'une chaussée dont la pente transversale atteint 0 % (dévers nul).

Il sera nécessaire dans ces zones pour éviter la stagnation de l'eau de prévoir des déclivités de 0,5 à 1 % du profil en long.

III.5 - TABLEAU RECAPITULATIF

Le tableau suivant permet de présenter les paramètres fondamentaux d’un aménagement routier en fonction des catégories de vitesse de référence.

Vitesse de référence (Km/h) Vr (Km/h) 40 60 80 100 120

Rayon minimal absolu (dévers associé 7%) RHm 40 120 240 425 665

Rayon au dévers minimal RHN (δ%) 120 (5) 240 (5) 425 (5) 665 (4) 1 000 (4)

BB (2,5 %) RH’’ (2,5%) 250 450 650 900 1 500 Rayon au dévers minimum de chaussée BC (2%) RH’’ (2%) 300 500 700 1 000 1 600 R

ayon

en

plan

R

H(m

)

Rayon non déversé RH’ 400 600 900 1 300 1 800 Tra

cé e

n pl

an

Dévers maximal (%) 7 7 7 7 7

Page 33: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 30 Elaboré par Ahmed SIALA

IV - CALCUL DE LA LONGUEUR D’UN TRACE EN PLAN

Par principe, la longueur du projet est la somme des distances horizontales cumulées à partir de l'origine. Ces distances horizontales s’entendent comme les longueurs des alignements droits et celles des raccordements circulaires. On y ajoutera, le cas échéant, les longueurs des raccordements progressifs comme on le présentera dans le paragraphe suivant.

Soit le tracé en plan suivant :

T1

T1' T2

T2'

A

B C

D

R1 R2

θ1

θ2

Une façon simple de connaître l'ordre de grandeur de la longueur de cet axe est la suivante : Sur le plan, on procède à un mesurage rigoureux de tous les alignements généraux tels que :

AB BC et CD. On mesure également les angles entre ces alignements droits (notés A) tels que :θ1 et θ2 Connaissant les rayons de courbures tels que R1 et R2, on peut calculer complètements les

éléments caractéristiques des rayons de courbures:

θ

π/ 2

π / 2 − θ /2

B

T 1

T '1

M

O

- Les tangentes (T): ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ θ

−π

===⇒⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ θ

−π

==22

tgR'BTBTT22

tgR

'BTRBT 1

1111

1

1

1

1

- La distance du sommet à l’arc(B) : B=BM=OB-R= R

2sin

R−

θ

- Le développement du raccordement circulaire (D) : T1MT’1= R(π − θ)

Page 34: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 31 Elaboré par Ahmed SIALA

Remarque : pour implanter complètement un raccordement circulaire, le concepteur doit fournir au topographe les éléments A R T B D définis plus haut.

La longueur de l’axe se calcul donc comme suit :

AT1=AB – BT1;

T1T’1= R(π − θ);

T’1T2=BC – (BT’1 + T2C) ; Etc.

V - LES RACCORDEMENTS A COURBURE PROGRESSIVE

V.1 - LE DEVERS DANS LES COURBES EN PLAN

Dans les parties courbes d’une route, les véhicules subissent les effets de la force centrifuge (présentée plus haut). Pour compenser une partie de cette force, la chaussée est relevée vers l’intérieur de la courbe avec une pente transversale appelée dévers.

Le dévers assure une bonne répartition du poids du véhicule sur la chaussée et donne au conducteur une impression sécurisante qui le dissuade généralement de « prendre la corde » d’un virage non relevé.

Le dévers est d’autant plus grand que la courbure est plus forte. Il est choisi en tenant compte des vitesses effectivement pratiquées.

Une courbe circulaire étant tracée avec un rayon unique, lorsqu’elle est déversée, le dévers doit rester constant dans toute la partie circulaire.

V.2 - LONGUEUR DES RACCORDEMENTS A COURBURE PROGRESSIVE

Le raccordement à courbure progressive a été défini plus haut. Nous nous proposons dans ce paragraphe de calculer la longueur de ces raccordements.

V.2.1 - Condition de gauchissement

La condition de gauchissement définit la variation normale de pente des bords de chaussée par rapport à celle de l’axe, résultant de l’introduction progressive des dévers.

La pente de chaque bord de chaussée ne s’écartera pas en valeur absolue de plus de 1% par rapport à la pente du profil en long de la chaussée telle qu’elle serait sans le relèvement du virage.

Pour une chaussée bidirectionnelle, nous avons la situation suivante :

Coupe longitudinale

Dd 1%

Dd

Δd

Coupe tranversale

L l

d

Page 35: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 32 Elaboré par Ahmed SIALA

L : longueur minimale du raccordement à courbure progressive ;

l : largeur de la chaussée ;

Δd : variation de dévers de dévers en toit à dévers unique des deux versants.

d : dévers de la chaussée (pente transversale)

Dd=l × d L = dl100Dd100%1

Dd××=×=

Dans le cas d’une chaussée unidirectionnelle, la pente est unique et on passe d’un dévers d à un dévers d’. La variation est limitée 0,5%.

Coupe longitudinale

Dd

Dd

Δd

Coupe tranversale

L l

d0.5%

d'

d et d’ sont respectivement le dévers de départ et le dévers d’arrivée.

Dd = l × (d-d’) L = ( )'ddl200Dd200%5.0

Dd−××=×=

V.2.2 - Condition de confort dynamique

Dans les virages, le véhicule subit les effets de la force centrifuge F=R

mv2

qui tend à faire sortir le

véhicule de sa trajectoire.

Cette force est partiellement compensée par le dévers à travers la portion du poids du véhicule qui

s’oppose au dérapage : mgi, i étant le dévers. Il subsiste donc la portion ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛− gi

Rvm

2

qui est

dangereuse pour la stabilité du véhicule.

La condition de confort consiste à limiter la variation par seconde de ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛− gi

Rv2

à une fraction de

l’accélération g de pesanteur.

Si t est la durée du parcours du raccordement, il faut que :

Kt

giRv2

≤⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

avec 10gK

15g

≤≤

Page 36: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 33 Elaboré par Ahmed SIALA

Si la vitesse est constante, t=vL , L étant la longueur du raccordement. On peut donc écrire :

K

giRvv

L

2

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

≥ pour K=ng on peut écrire ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛−≥ i

RgvnvL

2

En exprimant la vitesse en Km/h, cette relation devient (g=9,81) :

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−α= i

R127VVL

2

avec 3 ≤α≤4

V.2.3 - Condition de confort optique

On doit également accorder une grande importance au confort optique. Pour être perceptible, un raccordement progressif doit correspondre à un changement de direction supérieur ou égale à 3° (angle α0 de la figure suivante).

Figure n° 4 - Raccordement progressif en clothoïde

V.2.4 - Calcul pratique

La longueur de raccordement doit être égale au sup des distances calculées pus haut.

En pratique, le calcul de la longueur minimale se fait en tenant compte de la vitesse de référence et d’un taux de basculement admissible fixé par les normes.

Le taux de basculement est en général fixé à 2%/s. En utilisant ce taux et la vitesse de référence, on peut calculer la longueur minimale de raccordement des dévers de la façon suivante :

Il s’agit dans un premier temps d’évaluer le dévers de départ et le dévers auquel on veut aboutir.

D’après le cas de figure suivant, on passera d’un dévers de –2,5% à un dévers de 7% soit une variation de dévers de 9,5%. Il faut donc évaluer le temps nécessaire pour le basculement de la chaussée et son relèvement de 9,5%.

L d

α0 R

B

A

α0

Page 37: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 34 Elaboré par Ahmed SIALA

Figure n° 5 - Variation de dévers

Le taux de relèvement étant de 2%/s, il faut donc s75,425,9 = , pour passer d’un dévers de –2,5% à

un dévers de 7%.

Si on considère la vitesse de référence Vr=80 Km/h, on peut calculer la distance parcourue en ce temps de 4,5s.

s/m222,22s3600m80000

hkm80 == , il faut donc 4,5 × 22,222 soit 100 m pour faire basculer la chaussée de

9,5%.

La distance de raccordement minimale est donc de 100m.

V.3 - LES COURBES DE RACCORDEMENT A COURBURE PROGRESSIVE

V.3.1 - La clothoïde

La clothoïde est une courbe permettant de relier un alignement droit à un raccordement circulaire. C’est la courbe la plus utilisée vue que les routes sont principalement composées d’alignements droits et de raccordements circulaires.

On démontre que lorsqu l’angle α0 (voir Figure n° 4 - ci-dessus) vaut R2L . Lorsque α0≤

3π , ou que

le rayon du cercle est très supérieur au déplacement d (voir Figure n° 4 - ci-dessus), ce déplacement

est donné avec une bonne approximation par l’équation R24

Ld2

= .

Le paramètre A de la clothoïde est donné par l’équation : RLA =

A : paramètre de la clothoïde ;

R : rayon du raccordement circulaire ;

L : longueur de la clothoïde.

V.3.2 - Courbe à sommet

Il s’agit d’un court arc de cercle encadré de deux longues clothoïdes.

On a recours à cette courbe pour allonger l’arc de courbure entre deux longs alignements droits faisant un angle faible et au voisinage d’un point haut.

δ=2,5% δ=-2,5% δ=7%

δ=7%

Situation initiale Situation finale

Page 38: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 35 Elaboré par Ahmed SIALA

Figure n° 6 - Courbe à sommet

V.3.3 - Courbe en S

Une courbe en S est l’ensemble de deux arcs de clothoïdes opposés par l’origine et de paramètres égaux.

On utilise cette courbe pour raccorder deux cercles extérieurs parcourus en sens contraire.

L’usage de ces courbes ne présente aucun inconvénient tant que leurs développement est limité : il apporte une aisance en perspective.

Figure n° 7 - Courbe en S

V.3.4 - Courbe en arc – ove

Il s’agit d’une clothoïde unique dont la courbure 1R

1 à

2R1 , R1 et R2 étant les rayons de deux cercles

intérieurs mais non concentriques.

Clothoïde

Courbe à sommet

Clothoïde

Alignement droit

Alignement droit

Raccordement circulaire

Raccordement circulaire

Courbe en Ove

Raccordement circulaire

Raccordement circulaire

Courbe en S

Page 39: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 36 Elaboré par Ahmed SIALA

V.3.5 - Courbe en C

La courbe en C est l’ensemble de deux clothoïdes opposées par leurs point commun P0 de rayon commun R0.

On a recours à cette courbe pour remplacer un court alignement entre deux cercles de mêmes sens.

V.4 - RACCORDEMENT DES DEVERS

La calcul des dévers dépend étroitement de la vitesse de référence utilisée pour la conception de la route et des rayons utilisés pour la construction des raccordements circulaires. Le tableau suivant présente les dévers adoptés pour les différents rayons particuliers utilisés dans les normes de conception routière, en fonction des vitesses de référence.

Vitesse de référence (Km/h) Vr (Km/h) 40 60 80 100 120

Rayon minimal absolu (dévers associé 7%) Rhm 40 120 240 425 665

Rayon au dévers minimal RHN (δ%) 120 (5) 240 (5) 425 (5) 665 (4) 1 000 (4)

BB (2.5 %) RH’’ (2,5%) 250 450 650 900 1 500 Rayon au dévers minimum de chaussée BC (3%) RH’’ (2%) 3000 500 700 1 000 1 600 R

ayon

en

plan

R

H(m

)

Rayon non déversé RH’ 400 600 900 1 300 1 800 Tra

cé e

n pl

an

Dévers maximal (%) 7 7 7 7 7

Le graphique suivant présente le mode de calcul des dévers pour les rayons intermédiaires.

Figure n° 8 - Table des dévers

Un rayon déversé (présentant un dévers unique) doit avoir le même dévers de son début jusqu'à sa fin. Avant d'atteindre ce dévers unique, on doit passer par une zone de raccordement de dévers. Cette zone permet le passage d'un dévers en toit (alignement droit) à un dévers unique (raccordement circulaire).

Le passage du dévers en toit au dévers unique se fera en deux temps:

Basculement d'un seul versant de la route pour atteindre un dévers unique;

-4

-2

0

2

4

6

8

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Rayons en plan

Dév

ers

40 Km/h60 Km/h80 Km/h 100 Km/h120 Km/h

Page 40: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Le tracé en plan Page 37 Elaboré par Ahmed SIALA

Exemple : On passe de l'état (-2,5;+2,5) à l'état (-2,5;-2,5). Basculement des deux versants de la route pour atteindre la valeur du dévers à adopter dans

le raccordement circulaire. Exemple : On passe de l'état (-2,5;-2,5) à l'état (-5;- 5).

Le passage du dévers unique au dévers en toit se fera selon les mêmes étapes mais dans un ordre inverse.

Ces points, tels qu'ils sont définis, représentent les points de changement de dévers.

Pour calculer la longueur de raccordement des dévers, on utilise généralement une vitesse de basculement de la route égale à 2%/s. Cette vitesse, associée à la vitesse de référence, permet de calculer la longueur qui permettrait le passage d'un dévers à un autre.

Exemple : Pour passer d'un dévers en toit (-2,5;+2,5) à un dévers unique de (-2,5;-2,5), on a un basculement du versant droit de 5% (+2,5 à -2,5). En utilisant la vitesse de

2%/s, on constate que le basculement durera 2,5s (s/%2

%5 ). En supposant que la vitesse de

référence utilisée pour la conception de la route est de 80Km/h soit 22,222 m/s, on peut conclure que la distance parcourue pendant 2,5 s est de 55,555 m.

La longueur de raccordement des dévers pour passer d'un dévers en toit (-2,5;+2,5) à un dévers unique de (-2,5;-2,5) est de 55,555m.

On essaie d'une manière générale d'inclure les longueurs de raccordement des dévers dans des liaisons (clothoïdes etc.). Toutefois, on notera qu'à défaut de clothoïde, la longueur de raccordement des dévers doit être incluse dans l'alignement droit précédant le raccordement circulaire de telle sorte à ce qu'on atteigne le dévers unique voulu exactement au moment où on aborde le raccordement circulaire.

Il va de soit que des cas de force majeure peuvent entraîner des dérogations (zones sinueuses montagneuses, zones urbaines, etc.).

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COURS DE ROUTE 1

Eléments de la géométrie du profil en long Page 38 Elaboré par Ahmed SIALA

CHAPITRE V - ELEMENTS DE LA GEOMETRIE DU PROFIL EN LONG

Le profil en long d'une route est l'intersection d'un cylindre à axe vertical dont la directrice est le tracé en plan par la surface gauche de l'espace qui constitue la surface roulable ou ses annexes. La ligne qui résulte de cette intersection peut être celle de l'axe de la route ou l’un de ses bords si le tracé est celui d'un de ces éléments. Ce même cylindre intercepte la surface du terrain naturel (T.N.) ; la ligne qui en résulte est le profil en long du T.N.

Le profil en long d'un projet routier est la représentation, à l'échelle de réduction près, de ces deux lignes sur le plan vertical développé du cylindre cité plus haut.

Le profil en long du projet est une courbe continue ; celui du T.N. est une ligne brisée. Pour le premier, la vitesse à laquelle les véhicules se déplacent impose une continuité sans brusques variations de pente qui sont inconfortables, voire dangereuses.

Le profil en long est constitué de segments de droite à pentes constantes et d'arcs de cercle ou parfois de paraboles qui raccordent des segments de pentes différentes.

L'inclinaison de la droite ou de la tangente au cercle s'appelle rampe si la route s'élève dans le sens du parcours, et pente si elle s’abaisse.

Une route horizontale est dite en palier. Aucune déclivité minimale n'étant imposée, on peut admettre qu'un profil en long contienne des paliers.

L'étude du profil en long ne peut être séparée de celle du tracé en plan ; on devra en effet toujours s'assurer que les inflexions en plan et en profil en long se combinent sans porter atteinte à l'harmonie, au confort et à la sécurité de la route qu'elles définissent. L'une des préoccupations majeures de l'ingénieur routier étant celle de l'écoulement de l'eau. On évitera les pentes trop faibles en profil en long, notamment inférieures à 0,5%.

Si on est obligé de concevoir un palier, il faudra étudier attentivement les pentes du profil en travers afin de favoriser l'évacuation par gravité de l'eau de pluie ou de fonte.

Le coût du trafic sur une route ne dépend, en première approximation, que des dénivelées du profil en long et non des déclivités elles-mêmes. C'est donc en cherchant à minimiser les dénivelées cumulées que l'on affaiblira les rampes ; ceci peut avoir une influence décisive sur le tracé en plan. En effet, il ne faut pas oublier que la difficulté d’une rampe est fonction de sa longueur autant que de sa déclivité.

Lorsque la rampe a à la fois une forte déclivité et une grande longueur, il y a lieu de prévoir une voie supplémentaire pour poids lourds et à chaque fois que le relief le permet, la réalisation de quasi paliers de quelques centaines de mètres.

Les rayons des raccordements circulaires indiqués par les instructions techniques doivent toujours être considérés comme des minimums imposés par les conditions de visibilité et de confort. Il est toujours préférable, lorsqu’ils peuvent être bien adaptés au terrain et qu'ils n'entraînent pas de terrassements supplémentaires, d'adopter des rayons beaucoup plus grands.

Page 42: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Eléments de la géométrie du profil en long Page 39 Elaboré par Ahmed SIALA

Un profil en long composé de segments successifs sera avantageusement remplacé par un cercle unique.

Le profil en long doit, dans tous les cas, s'adapter aux grandes lignes du paysage. Il faut éviter à tout prix sur un itinéraire :

une déclivité locale exceptionnelle ; préférer un léger remblai à un léger déblai ; assurer en toute circonstance le confort et la sécurité de l’usager par l'obtention d'une

visibilité satisfaisante.

I - GEOMETRIE DU PROFIL EN LONG

I.1 - PENTE MAXIMALE ADMISSIBLE

V km/h 40 60 80 100 120 140 i Max % 8 7 6 5 4 3

Toutefois, pour les dénivelées importantes ou très localisées, cette valeur pourra être dépassée et fixée après étude économique sans excéder 8%.

La valeur maximale peut être majorée de 2 points pour les chaussées descendantes à sens uniques sans excéder 8%.

Si l'intérêt économique en est démontré, au dessus de 2,5% de déclivité, on pourra aménager une voie supplémentaire pour les véhicules lents.

I.2 - ANGLE RENTRANT

Le raccordement des droites de l'espace faisant entre elles un angle dont le sommet est dirigé vers le bas s'effectue à l'aide d'un cercle de rayon R V' (m) dont le minimum absolu a pour symbole R V m' et le minimum normal : R V n'.

Si V > 80 km/h, on assure la condition de confort telle que l'accélération verticale (la force centrifuge produite lors du déplacement de la masse m du véhicule à la vitesse v sur une

trajectoire circulaire de rayon R est F=R

mv2

) reste inférieure à g/40

s/menvavecv4gv40R

40g

Rv 2

22

≈=⇒≤ .

pour V en Km/h, R= 22

V30,0V360010004 =⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ d'ou RV' (m)=0,30 V2.

Si Vr ≤ 80 km/h., le rayon est fonction de la distance d'arrêt

RV'(m)=d035,05,1

d 2

+

- Avec d=d1 distance d'arrêt en alignement droit si V=80 Km/h; - Avec d=d2 distance d'arrêt en courbe si V ≤ 70Km/h.

Ce rayon permet de voir dans le faisceau des phares d'axe horizontal situé à 0,75 m. et de 1 degré d'ouvertures, la distance d'arrêt en courbe d2.

Remarque: les valeurs obtenues avec ces formules correspondent aux valeurs minimales. Pour les valeurs moyennes, on adopte les valeurs obtenues pour la classe de vitesse successive.

Page 43: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Eléments de la géométrie du profil en long Page 40 Elaboré par Ahmed SIALA

I.3 - ANGLE SAILLANT

Le raccordement des droites de l'espace faisant un angle dont le sommet est dirigé vers le haut, s'effectue à l'aide d'un cercle de rayon R V (m).

si la chaussée est unidirectionnelle, le symbole sera RV m1 si la chaussée est bidirectionnelle, le symbole sera RV m2

En fonction de la vitesse V, on considère le rayon R qui assure pour un oeil placé à 1 m de hauteur, la visibilité derrière l'angle saillant de:

l'obstacle éventuel de 0,15 à la distance da un véhicule de 1,20 m. de hauteur à la distance dd

da étant la distance d'arrêt

dd étant la distance de visibilité de dépassement.

On utilise deux relations

R (da)=0, 25 da2

R (dd)=0,11 dd2

Les valeurs à retenir sont

Rayon minimal absolu R V m1= R (da) pour V = Vr Rayon minimal normal R V N1= R (da) pour V = Vr + 20 km/h. Rayon de liberté de dépassement R V D = R (dd) pour V ≤100 km/h.

Pour une route de catégorie donnée à chaussée unique à double sens, il n'y a aucun rayon de profil en long inférieur à R V m2 ou R V m’. Au moins la moitié de la longueur présente des rayons au moins égaux à R V D. Les sections où la visibilité de dépassement est assurée doivent alterner fréquemment avec celles où elle ne peut l'être.

I.4 - TABLEAU RECAPITULATIF

Vitesse de référence (Km/h) Vr (Km/h) 40 60 80 100 120 Déclivité maximale en rampe Pm(%) 8 7 6 5 4

Minimal absolu RVm1 500 1 500 3 000 6 000 12 000 Chaussée unidirectionnelle Route à 4 voies ou à 2 chaussées Minimal normal RVN1 1 500 3 000 6 000 12 000 12 000

Minimal absolu RVm2 500 1 600 4 500 10 000

Rayon en angle saillant

RV(m) Chaussée bidirectionnelle Route à 2 ou 3

voies Minimal normal RVN2 1 600 4 500 10 000 17 000

Minimal absolu RVm’ 700 1 500 2 200 3 000 4 200 Rayon en angle rentrant

RV’(m) Minimal normal RVN’ 1 500 2 200 3 000 4 200 6 000

Prof

il en

long

Rayon assurant la distance de visibilité de dépassement minimale sur route à 2 ou 3 voies RVD (m) 2 500 6 500 11 000 17 000 28 000

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COURS DE ROUTE 1

Eléments de la géométrie du profil en long Page 41 Elaboré par Ahmed SIALA

II - CORDINATION TRACE EN PLAN PROFIL EN LONG

L'axe de la voie à construire est une courbe gauche dans l'espace dont la vision par l'automobiliste dépend non seulement des caractéristiques des tracés en plan et en profil en long, mais surtout de la combinaison deux.

La route telle qu'elle est vue par l'automobiliste à chaque instant de son déplacement doit permettre de distinguer sans ambiguïté la chaussée et les obstacles qu'elle pourrait contenir et autoriser suffisamment longtemps à l'avance, soit les manoeuvres d'évitement, soit celles d'arrêt.

L'automobiliste doit voir aussi la configuration des points singuliers (carrefours, bifurcation, changement de direction). Il doit pouvoir prévoir suffisamment longtemps à l'avance, l'évolution du tracé apprécier l'intégration de la voie dans le site. Il doit conduire à un confort psychologique certain.

La mauvaise combinaison du tracé en plan et du profil en long peut être rencontrée dans un certain nombre de circonstances.

La perspective d'une courbe en plan peut être altérée par une bosse courte et de faible amplitude ; la courbe risque d'être masquée lorsqu'elle amorcée près du point haut.

La conjonction de courbes en plan et en profil en long de longueur très différentes ou le recouvrement partiel de courbes en plan et en profil en long, peuvent provoquer des inflexions ou des rehaussements artificiel désagréables et trompeuses pour l'automobiliste.

La route peut s'évanouir derrière une bosse du profil en long pour réapparaître plus loin dans le prolongement du premier plan. Ces pertes de tracés sont dangereuses dans la mesure où un obstacle, où un point singulier se trouve justement dans la lacune et en ce qu'elle modifie l'appréciation des d is tances .

Pour éviter ces défauts, les règles suivantes seront à observer :

Lorsqu'une courbe en plan est couplée avec un profil en long convexe, elle doit être précédée d'un raccordement progressif de ripage suffisant pour atténuer la brisure en perspective.

La rotation du tracé visible avant le point haut doit étre de 3° environ. La courbure en plan est perceptible lorsque les deux bords de chaussée sont nettement incurvés dans le même sens.

On atténue les inflexions artificielles en faisant coïncider à peu près, raccordement en plan et en profil en long. Le rayon du raccordement vertical en point bas doit être au moins égal à 6 fois le rayon en Plan.

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COURS DE ROUTE 1

Eléments de la géométrie du profil en long Page 42 Elaboré par Ahmed SIALA

Disposition conseillées Disposition déconseillée C

ourb

e en

pla

n et

pro

fil e

n lo

ng c

onve

xe

Cou

rbe

en p

lan

et p

rofil

en

long

con

cave

Figure n° 9 - Coordination tracé en plan – profil en long

Par exception aux règles ci-dessus présentées, les rayons de courbure du tracé en plan inférieurs à RHN doivent être associés soit à un point bas soit à une section rectiligne ou quasi-rectiligne du profil en long et non à un point haut du profil en long.

Sans pouvoir complètement supprimer les pertes de tracé, il faut s'efforcer de rendre visible la plus grande longueur de route possible et éviter les discontinuités en perspective.

I1 faut éviter :

Les bosses de faible amplitude, les profils en long en ligne brisée ou baionnette, De coupler les raccordements en point haut avec des courbes en plan d'angle important, De masquer la réapparition de la route par des talus de plantations, etc ... Enfin, il faut réduire le parcours d'où la perte de tracé est perceptible.

On s'efforcera de ne pas placer les points singuliers (bifurcation, carrefour, zone de stationnement ou de service, information à l'usager, etc ...; au droit des sections à perte de tracé, des points hauts, de la proximité des courbes.

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COURS DE ROUTE 1

Profils en travers Page 43 Elaboré par Ahmed SIALA

CHAPITRE VI - PROFILS EN TRAVERS

I - DEFINITIONS

Le profil en travers est défini comme la coupe de la route suivant un plan perpendiculaire au tracé en plan.

Notons, par ailleurs, les définitions suivantes :

Emprise : c’est la surface de terrain appartenant à la collectivité et affectée à la route ainsi qu’à ses dépendances.

Assiette : c’est la surface du terrain réellement occupée par la route. Elle est limitée par l’intersection avec le terrain naturel des talus de déblais et de remblais et de la surface extérieure des ouvrages d’art et hydrauliques ;

Plate-forme : c’est la surface de la route qui comprend la ou les chaussées, les accotements et éventuellement les terre-pleins centraux ;

Chaussée : La chaussée, au sens géométrique du terme, ne comprend pas les bandes de guidage qui la limitent éventuellement ; celles-ci font partie de l'accotement ou du terre-plein central.

Au contraire, la chaussée, au sens structural du terme, comprend les surlargeurs qui supportent les bandes de guidage éventuelles.

Accotements : Les accotements s'étendent de la limite de chaussée (au sens géométrique) à la limite de plateforme.

Du point de vue structural, ils peuvent comprendre :

- Une sur-largeur de chaussée (supportant la bande de guidage) - Une bande stabilisée (éventuellement) - Une berme engazonnée jusqu'à la limite de plateforme. (cette berme peut éventuellement, en

déblai, être remplacée par un caniveau couvert ou un caniveau plat).

Terre-plein central : Le terre-plein central s'étend entre les limites intérieures de deux chaussées (au sens géométrique).

Du point de vue structural, il comprend :

- Les deux sur-largeurs de chaussée (supportant les bandes de guidage) - Une partie centrale engazonnée, stabilisée ou revêtue.

Bande d'arrêt : La chaussée peut éventuellement être bordée, sur son coté droit, d'une bande d'arrêt. Celle-ci s'étend entre la limite de la chaussée (au sens géométrique et la limite intérieure de la berme engazonnée.

Du point de vue structural, la bande d'arrêt comprend :

- La sur-largeur de chaussée (supportant la bande de guidage) - La bande stabilisée de l'accotement.

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COURS DE ROUTE 1

Profils en travers Page 44 Elaboré par Ahmed SIALA

Séparateur : Le terre-plein central peut comprendre un séparateur . il s’agit de la partie du terre-plein central comprise entre les parements de deux glissières ou barrières de sécurité dos à dos, que celles-ci soient porté par les mêmes supports ou des supports différents.

Largeur roulable : Il s'agit de la largeur de la chaussée, des sur-largeurs et les bandes stabilisées qui la bordent ; elle est limitée sur ouvrages par des bord en saillie ou des glissières ou barrières de sécurité.

Arrondi de talus : raccordement progressif des pentes entre accotement et partie supérieure du talus. Il amortit la perte de contact entre les roues et le sol et minimise l’érosion du remblai causée par l’écoulement des eaux de surface de la route.

Figure n° 10 - Coupe transversale d’une route

Nous présentons ci-après quelques coupes types. D’autres coupes sont à adopter selon le type de la route et sa classification.

Page 48: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Profils en travers Page 45 Elaboré par Ahmed SIALA

Figure n° 11 - Demi profil en travers – chaussée bidirectionnelle

Chaussée

Berme BAU

Accotement

Sd

Zone

de

trans

ition

Arr

ondi

e de

ta

lus

Chaussée : largeur des voies 3m50 ou 3m, exceptionnellement 2m50.

Arrondie de talus : largeur 1m.

Accotement :

largeur avec bande d’arrêt : o 3m00 pour les routes à 3 voies o 2m75 pour les routes à 2 voies

largeur sans bande d’arrêt : o 2m00 pour une chaussée de 7m o 1m50 pour une chaussée de 6m o 1m00 pour une chaussée de 5m

Composition : o La Surlargeur :L=0,30 m. Elle supporte la bande de guidage.

Elle est obligatoire pour une chaussée ≥ 7m. Sa pente est la même que la chaussée

o La bande d’arrêt : L=2m25 pour 3 voies L=2m00 pour 2 voies

Pente transversale en section courante = 4% si BA revêtue, 5% sinon o La berme : L =0,75m quand il y a une bande d’arrêt

L = largeur de l’accotement s’il n’y a pas de BA Pente transversale : 8%

Y compris la surlargeur

Plate forme

Emprise

Assiette

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COURS DE ROUTE 1

Profils en travers Page 46 Elaboré par Ahmed SIALA

Figure n° 12 - Demi profil en travers type – chaussée unidirectionnelle

Chaussée

Berme BAU

Accotement

Sd

Zone

de

trans

ition

Arr

ondi

e de

ta

lus

Chaussée : largeur des chaussées 7m00 ou 10m50.

Arrondie de talus : largeur 1m.

Accotement :

largeur avec bande d’arrêt : o 3m25 pour les itinéraires internationaux o 2m00 pour les autres itinéraires

Composition : Si L = 3m25

o La Surlargeur :L=0,30 m. Obligatoire pour les chaussées ≥ 7m. Sa pente est la même que la chaussée. Elle supporte la bande de guidage

o La bande d’arrêt : L=2m50 y compris sur largeur Pente transversale en section courante = 4% si BA revêtue, 5% sinon o La berme : L =0,75m quand il y a une bande d’arrêt

L = largeur de l’accotement s’il n’y a pas de BA Pente transversale : 8%

Si L = 2m00 Surlargeur de chaussée et bande d’arrêt sommairement stabilisées incluant la berme. La largeur à prévoir pour permettre le stationnement d’un véhicule léger sans empiétement sur la chaussée est 2 m. Ceci peut conduire à porter à 2m75 la largeur de l’accotement dans la zone de remblai pour mettre en place les dispositifs de retenue.

Surla

rgue

r gau

che

Ban

de c

entra

le

Terre-plein central

Terre-plein central Largeur minimale de 3m

en section courante. Elle peut varier pour une meilleure adaptation à la topographie et au paysage

Composition : o Les surlargeurs

gauche de la chaussée : 0,30m, de même pente que la

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COURS DE ROUTE 1

Profils en travers Page 47 Elaboré par Ahmed SIALA

II - DIMENSIONNEMENT DES PROFILS EN TRAVERS

Dimensionner un profil en travers consiste à déterminer la largeur des voies en tenant compte du débit à faire transiter par la route et des vitesses de référence.

Le débit Q en un point du tracé est le nombre de véhicules passant durant l'unité de temps au droit du profil en travers contenant ce point.

Q est exprimé généralement en véhicules/heure. Une unité plus précise est employée dans les calculs de débits : c'est l'unité de voiture particulière (u.v.p.) qui permet de comparer les débits sans tenir compte de la nature du trafic.

Q est exprimé alors en u.v.p./heure. La composition du parc automobile conduit à distinguer les véhicules légers des véhicules lourds et des cyclomoteurs, et à formuler le tableau des équivalences suivantes :

1 P.L. = 2 u.v.p. 1 V.L. = 1 u.v.p. 1 moto = 0,2 u.v.p.

On rappelle que la vitesse moyenne des véhicules à l'instant "t" sur un tronçon de route est la moyenne des vitesses instantanées de tous les véhicules occupant le tronçon le tronçon de route considéré.

Par ailleurs, on appelle concentration en un point et à un instant "t" donné est le nombre de véhicules par unité de longueur de voie. Si on fixe pour chaque véhicule une longueur standard, on peut aussi définir le pourcentage d'occupation.

La durée de parcours moyen d'une section de route est la moyenne des temps mis par les véhicules pour parcourir cette section.

II.1 - RELATION DEBIT VITESSE POUR UNE VOIE :

On peut calculer le débit q sur une voie est fonction de l'espacement entre les véhicules. Or, l'espacement minimum τ entre deux véhicules successifs roulant sur une même voie est géré et commandé par une notion de sécurité comme le montre l'expérience. Le conducteur veut pouvoir éviter la collision avec celui qui le précède, si ce dernier s'arrête. τ est donc fonction de trois termes:

La longueur du véhicule, la distance parcourue pendant le temps de perception réaction (proportionnelle à la vitesse) ; la distance parcourue pendant le freinage (proportionnelle à la vitesse).

Cette espacement minimum est donné par la formule:

τ=8 + 0,2 × V + 0,003 × V2

Si V est la vitesse en Km/h, τ étant l’espacement en mètre entre les véhicules, le nombre de véhicules par heures peut être obtenues en divisant la vitesse par l’espacement (un espacement par véhicule). Le débit q en véhicules par heures peut s'écrire peut s’écrire donc :

310Vq −×τ

=

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COURS DE ROUTE 1

Profils en travers Page 48 Elaboré par Ahmed SIALA

L'allure de la courbe de q en fonction de V est alors la suivant :

1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000

Figure n° 13 - Courbe donnant pour une voie la vitesse praticable en fonction du débit

II.2 - NOTION DE CAPACITE ET DE NIVEAU DE SERVICE :

La notion de niveau de service a été attachée à celle de capacité de la voirie. Le niveau de service est la valeur du rapport entre le débit à écouler q sur une route définie et la capacité C de chacune des voies qui la compose, telle qu'elle peut être calculée à partir des seuils donnés plus haut.

Ns = Cq (chacun des paramètres est évalué en u.v.p./h.)

Aux Etats-Unis, le Highway Capacity Normal (HCN) définit à partir des statistiques effectués sur les routes et des conducteurs américains six niveaux de services observés sur les autoroutes et les routes express qui s'approchent des conditions idéales de circulation (pas de croisement, pas d'obstacles latéraux, bonne visibilité, pente et rampe généralement faible etc ...). Les 6 niveaux de services sont les suivants :

Niveau "A" écoulement libre avec débit faible et vitesses élevées : aucune gêne sensible due a la présence d'autres véhicules

Niveau "B" : écoulement stable avec légère réduction de vitesses, mais liberté encore très grande des conducteurs. Ce niveau, à sa limite inférieure, est souvent celui retenu pour les projets en rase campagne.

Niveau "C" écoulement toujours stable, mais les usagers subissent contraintes et ne peuvent pas toujours choisir leur vit changer de voie aisément. La limite inférieure de ce ni est souvent choisie pour les projets de voies urbaines.

V en Km/h

q : Débit en Véh/h

K = concentration = 40 véhicules / Km50 Km/h

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COURS DE ROUTE 1

Profils en travers Page 49 Elaboré par Ahmed SIALA

Niveau "D" se rapproche de l'écoulement instable. Il se manifeste des fluctuations de débit, le confort et l'aisance sont mé

Niveau "E" : on se rapproche de la capacité de la route. La vitesse de l'ordre de 50 km/h., parfois moins. Il se produit des instabilités de débit, avec arrêts temporaires.

Chaque niveau de s e r vice est caractérisé par ses propres paramètres comme l'indique le tableau ci-après :

Débit horaire de service Niveau Vitesse

praticable Condition de la circulation Rapport Débit/ capacité Débit en uvp/h/voie

A Vitesse de base Ecoulement fluide 0,20 500 à 700 B 90à100 Ecoulement stable 0,45 900 à 1000

C 80 Ecoulement stable; vitesse limitée par le trafic 0,70 1500

D 60 Ecoulement stable de courte 0,85 1800 E 50 Ecoulement instable 1 2000

F <40 Ecoulement forcé congestion Débit en fonction des goulots d'étranglement (gare de péage carrefour à feux etc...

La figure suivante montre la superposition des niveaux de services sur la courbe débit-vitesse.

Notons que la capacité maximale d’une voie est de 2000 uvp/h, quelles que soient les caractéristiques géométriques en tracé en plan, profil en long et profil en travers de la chaussée. Le débit de dimensionnement est bien entendu inférieur à cette valeur en vue de la prise en considération des imprévus (non connaissance de routes, accidents, etc.)

On se référera aux normes de construction des autoroutes, des routes nationales (RN) et des voies rapides urbaines pour déterminer les largeurs et le nombre de voies en fonction du trafic.

Point de vue collectif : débit écoulé

Régime A

Régime B

Régime C Régime D

Régime A

0,2 0,45 0,85 0,70 1 q/C

VS

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COURS DE ROUTE 1

Profils en travers Page 50 Elaboré par Ahmed SIALA

II.3 - DETERMINATION DU NOMBRE DE VOIES

la détermination du nombre de voies d’une route dépend du débit que fera transiter la route à la fin de sa durée de service.

En fonction de ce débit et du niveau de service souhaité, le concepteur pourra facilement déterminer le nombre de voies de sa route.

Nous présentons dans ce qui suit un tableau sommaire relatif aux RN, qui permet de fixer la largeur des voies en fonction de la Vr et du trafic, pour les routes faiblement circulées.

Trafic Moyen Journalier Annuel (TMJA) Catégorie Vr

0 à 500 500 à 2000 >2000 1 100 Km/h 7 7 2 80 Km/h 6 7 3 60 Km/h 5 6 7 4 40 Km/h 5 6 7

Figure n° 14 - Largeur des voies pour les routes faiblement circulées

II.4 - PROFIL EN TRAVERS DES COURBES DE TRES FAIBLE RAYON .

Ces courbes sont rencontrées dans les carrefours ou dans des aménagements particuliers (les tournes à gauche des carrefours par exemple). Elles sont en général circulées à faible vitesse et ne peuvent être relevées. Le profil en travers tiendra essentiellement compte des possibilités d'évacuation des eaux. Ces courbes seront cependant toujours équipées de surlargeurs pour permettre la circulation des véhicules lourds, voire exceptionnels. Ces courbes fréquemment unidirectionnelles auront une géométrie d'entrée très différente de la géométrie de sortie. La forme dissymétrique sera adaptée à la configuration du site.

Pour les lacets comme pour les courbes, le rayon du cercle formant le bord intérieur est fixé. Les conditions habituelles de gauchissement, de confort et de vitesse ne sont pas respectées, les vitesses praticables sont en général très réduites.

Les rayons extérieurs en fonction des rayons intérieurs sont donnés dans le tableau suivant : Rayon extérieur minimal pour le passage de Rayon intérieur R

1 TSR seul6 1 CR7 + 1 VP8 2 CR 6,00 14,00 15,75 17,50 7,00 14,50 16,50 18,25 8,00 15,25 17,25 19,00 10,00 16,75 18,75 20,50 12,00 18,25 20,50 22,25 15,00 21,00 23,25 24,75 20,00 25,50 28,00 29,25 25,00 30,00 32,75 34,00 30,00 35,00 37,50 38,75 40,00 45,00 47,50 48,50

6 TSR véhicule semi-remorque 7 CR camion routier 8 VP voiture particulière

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COURS DE ROUTE 1

Profils en travers Page 51 Elaboré par Ahmed SIALA

II.5 - SURLARGEURS DANS LES VIRAGES ET DANS LS COURBES DES NŒUDS ET DES DIFFUSEURS

Pour permettre aux véhicules de grande longueur de s'inscrire dans la largeur d'une voie dans les virages de forte courbure, on augmente la largeur de la voie d'une surlargeur donnée par la formule

S = R30 où R est le rayon de la courbe en mètres ; S est la surlargeur en mètres.

Cette surlarguer sera de :

S = R35 pour un diffuseur ;

S = R50 pour un nœud.

Lorsque la courbe a un rayon de 200 mètres ou plus, on ne ménage pas de surlargeur.

En montagne, pour les voies étroites, on applique plutôt la formule L + S = 3,50 + R25 où S et R ont

la même signification que ci-dessus et où L est la largeur de la voie en mètres.

Principalement, pour des raisons d'aspect, il est recommandé d'introduire la surlargeur à l'intérieur du virage.

On note que dans les échangeurs, les largeurs des voies seront :

1 voie : 4 m + S s’il existe une BAU

5 m + S s’il n’existe pas de BAU

2 voies : 7 m + 2 S

III - PENTES TRANSVERSALES

III.1 - PARTIE ROULABLE

En alignement droit, le profil de la chaussée est constitué par deux versants plans raccordés sur l'axe.

Toutefois les chaussées de largeur réduite peuvent comporter un seul versant plan ; c'est le cas de la chaussée bitumée à voie unique de 3,50 m (cas des bretelles, des boucles et des routes faiblement trafiquées)

Enfin, le versant plan unique est le profil usuel des chaussées unidirectionnelles.

Les pentes transversales recommandables sont fonction de la nature des revêtements :

chaussées non revêtues :3à4% enduits superficiels : 3 % enrobés :2,5 à béton de ciment :2 %

En courbe, le profil comporte un seul versant plan incliné vers l'intérieur de la courbe lorsque celle-ci est déversée, c'est-à-dire pour les valeurs de rayon inférieur à RH’ défini plus haut.

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COURS DE ROUTE 1

Profils en travers Page 52 Elaboré par Ahmed SIALA

III.2 - ACCOTEMENTS

Outre l'accroissement de sécurité qu'ils procurent par une amélioration des conditions de visibilité, les accotements offrent une possibilité de garage des véhicules.

La plus ou moins grande importance donnée à cette fonction conditionne sa largeur et sa structure.

Dans le cas le plus courant des chaussées bidirectionnelles à deux voies, les accotements sont stabilisés et non revêtus et reposent sur une surlargeur de la fondation de la chaussée. Une telle conception permet l'arrêt des véhicules légers hors de la surface de roulement de la chaussée ; par contre l'utilisation par les véhicules lourds pour des raisons d'économie n'est guère envisageable que sur des courtes bandes renforcées localement et dont les emplacements sont choisis en fonction du trafic. La largeur des accotements est à modeler en fonction de l'importance du trafic de piétons. Les largeurs usuelles à donner aux accotements en fonction de l'importance de la chaussée, sont à titre indicatif et en région de topographie facile :

2 m pour une chaussée de 7 m de large, 1,50 m pour une chaussée de 6 m de large, 1 m pour une chaussée de 5 m de large,

La pente dirigée vers l'extérieur est de 4 à 5 %.

Dans le cas de routes très importantes à accroissement de trafic très rapide, on peut envisager dès le premier stade de construction ou d'aménagement de construire la plate-forme correspondant au stade suivant soit une ou deux largeurs de chaussée supplémentaire et le cas échéant une largeur de terre-plein central. Une telle disposition suppose que le passage au stade suivant se fera au cours de la période étudiée dans l'étude de factibilité et exige une justification économique.

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Etude du trafic routier Page 53 Elaboré par Ahmed SIALA

CHAPITRE VII - ETUDE DU TRAFIC ROUTIER

I - INTRODUCTION

L'étude de trafic est un des éléments importants de l'étude d'un projet d'aménagement routier :

Elle fournit les éléments permettant de faire le diagnostic des situations actuelle et future (qualité de service, dimensionnements, ...) ;

Elle contribue à la définition des scénarios d'aménagement ; Elle préside à la définition de la fonctionnalité des infrastructures actuelles qui est un

élément déterminant de leur parti d’aménagement ; Elle constitue un des éléments de la concertation avec les partenaires locaux de l’état et de

l'information au public ; Elle est une des bases de l'évaluation socio-économique des projets qui précise leur intérêt

pour la collectivité et notamment les dates optimales de mise en service et le phasage des travaux.

Par ailleurs, l’étude de trafic n’est pas une simple prise en compte de chiffre. Elle résulte d’une analyse de l’environnement de la route, des perspectives économiques et sociales de l’environnement, etc.

Pour pouvoir parler d’une étude de trafic proprement dite, il faut avant tout placer la route dans son contexte et analyser les éléments influents directement et indirectement sur l’évolution de ce trafic. Ces éléments sont essentiellement d’ordre économique. Il s’agit des évolutions agricoles, industrielles et commerciales de la zone d’influence de la route. Il faut également accorder une grande importance au volet social. Outre le transport pour raison économiques, le transit et le transport des personnes est assez important dans la détermination de l’évolution du trafic.

Une fois tous ces paramètres réunis, on peut commencer leur analyse en vue de déterminer l’historique de la route et faire les prévisions pertinentes relatives aux évolutions futures. Il va sans dire que le trafic passé fait partie des paramètres et indicateurs économiques important à prendre en compte. Et quand on parle de trafic passé, on n’exclu guère les routes neuves. Ces routes répondent à un besoin en infrastructure et il est évident que le trafic qui y circulera sera dévié ou induit.

L’objectif de toute étude de trafic est de dresser d’abord un bilan du passé (trafics passés, composition de ces trafics, évolution économiques, commerciales et sociales de la zone d’influence, détermination des routes et réseaux influant directement ou indirectement sur la route en étude). En second lieu viennent les perspectives qui se basent sur l’analyse précédente pour donner des coefficients pertinents permettant d’évaluer à sa juste valeur le trafic futur.

II - DEMARCHE DE L’ETUDE DE TRAFIC

Une étude de trafic comprend trois phases :

Reconstitution de la situation actuelle : il s’agit d’une étape essentielle où l’on s’attachera à reproduire aussi bien le volume de trafic que la qualité de service (notamment la vitesse) ;

Etude de la situation de référence en l'absence du scénario d'aménagement ;

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Etude du trafic routier Page 54 Elaboré par Ahmed SIALA

Etude des différents scénarios d'aménagement avec projection du trafic à l’horizon de l’étude.

II.1 - DEFINITION DU RESEAU A PRENDRE EN COMPTE.

Ce réseau doit, autant que possible, comporter toutes les routes supportant un trafic susceptible d'être intéressé par le scénario d'aménagement. A l'inverse, certaines études pourront rester très localisées (carrefour, créneau, ...).

II.2 - DEFINITION DES TRAFICS SUPPORTES PAR LE RESEAU.

Pour les trois phases indiquées ci-dessus, les résultats à attendre concernent les points suivants :

les niveaux de trafic : il s'agit généralement des niveaux moyens de l'année (Trafic Moyen Journalier Annuel) éventuellement des niveaux moyens d'été et d'hiver et des niveaux en périodes de pointe (jours les plus fréquentés de l'année) ;

la nature du trafic : analyse de la répartition du trafic entre les différentes catégories d'usagers (véhicules légers, poids lourds, éventuellement deux roues et véhicules agricoles) ;

la fonction de l'infrastructure : analyse de la répartition par type de trafic (trafic local, trafic d'échange, trafic de transit) ; dans le cas de réseaux maillés complexes, le trafic sera décomposé en relations origine-destination. Si nécessaire, on analysera également la répartition par motif pour les véhicules légers.

III - ANALYSE DE LA SITUATION ACTUELLE

Deux éléments importants interviennent dans l’analyse de la situation actuelle :

La composition et le volume du trafic actuel ; L’analyse des origines, des destinations et des motifs de déplacement.

Pour se rapprocher au maximum de la situation actuelle, il faut chercher à étudier les données de l'étude de trafic la plus récente (statistiques de trafic, études de trafic de projets entrant dans la zone d’impact du projet actuel, etc.). Cette étude peut être complétée par études statistiques, des comptages (automatiques ou manuels) et des enquêtes origine/destination.

III.1 - LES ETUDES STATSTIQUES

Les éléments statistiques proviennent d'un certain nombre de sources qui peuvent donner des indications globales :

La statistique de production des véhicules : Permettent d'obtenir le nombre de véhicules neufs mis chaque année en circulation.

La consommation de carburants :Elle fournit des indications globales sur l'activité du parc : les consommations totales de carburants qui sont connues avec précision mais il faut évaluer et déduire les quantités consommées par les bateaux, les tracteurs agricoles et diverses utilisations fixes.

La vente de pneumatiques

III.2 - LES COMPTAGES

On distingue généralement deux types de comptages :

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COURS DE ROUTE 1

Etude du trafic routier Page 55 Elaboré par Ahmed SIALA

III.2.1 - Le comptage automatique continue des véhicules

Cette opération consiste à recenser le flux du trafic au moyen de compteurs automatiques dans les différents postes de comptages pendant au moins une semaine entière. Ce comptage permet la détermination des fluctuations journalières du trafic et la part du trafic nocturne.

La Direction de l’Exploitation et de l’Entretien Routier au ministère de l’équipement et de l’habitat édite tout les cinq ans un recueil contenant les résultats des comptages automatiques qu’elle effectue sur toutes les routes classées du réseau routier national.

Ces comptages son effectués au moyen d’appareils automatiques. Nous présentons dans ce qui suit quelques modèles :

Capteurs pneumatiques ou Compteur pneumatique : Le compteur pneumatique a été le premier appareil de mesure du trafic. Il est couramment utilisé pour des mesures temporaires.

Un véhicule est détecté lors de son passage sur le tube en caoutchouc fixé sur la chaussée. Le passage des roues du véhicule comprime l'air dans le tube. La variation de pression induite est détectée.

Ce capteur présente l'inconvénient de ne compter pas des véhicules mais des essieux. Les intensités sont exprimées en nombre de véhicules-unités, intensités obtenues en divisant les nombres d'essieux enregistrés par deux.

Les compteurs pneumatiques de nouvelle génération (2 tubes) distinguent différents types de véhicules et permettent la mesure de vitesse. Grâce à ces compteurs, la connaissance du trafic poids lourds se généralise. Le principe est de placer parallèlement 2 tubes à une distance bien connue. La connaissance de cette distance et du temps de passage du 1er au 2nd tube donnent la vitesse du premier essieu d'un véhicule. La vitesse de ce premier essieu du véhicule étant connue, les distances des autres essieux par rapport à celui-ci peuvent être déterminées ainsi que la silhouette du véhicule.

Détecteur Boucle Electronique Magnétique : Il est chargé de détecter tout type de masse métallique même à travers le goudron d’une route. Le dispositif est totalement invisible puisque la détection se fait par un câble électrique enterré.

Il est constitué par un conducteur métallique placé dans une encoche sciée dans le revêtement de la route suivant un plan rectangulaire normalisé. Le passage des masses métalliques constituant chaques véhicules perturbe le champ électromagnétique induit par le courant électrique envoyé dans ce conducteur. Les données sont stockées puis transmises à intervalles réguliers par câbles à un ordinateur central de processus.

Ce capteur très employé présente néanmoins quelques inconvénients de placement : il est nécessaire de scier la chaussée pour installer les boucles, celles-ci sont détruites lors des réfections ou des mouvements de la chaussée.

Les données correspondent directement à un nombre de véhicules.

Capteurs Piézo-électriques Céramiques : ce type de détecteur permet d’effectuer une pesée en mouvement, de classer les véhicules, de compter les essieux et de mesurer la vitesse. La variation de pression sur une longueur l entraîne une variation de tension.

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Etude du trafic routier Page 56 Elaboré par Ahmed SIALA

III.2.2 - Un comptage exhaustif et périodique des véhicules.

Cette opération consiste à compter manuellement les véhicules qui passent par les différents postes de comptages tout en classant le trafic par heure, par sens et par type de véhicule (voitures particulières, camion lourd et articulé, taxis et louage...).

Les comptages comportent :

15 comptages de jour de 6 h à22 h. 7 comptages de nuit de 22 h à 6 h

Mais en général, pour les routes où la circulation est faible on dispose de 6 comptages de jour et on détermine les dates des comptages de façon à obtenir une bonne représentation de la circulation moyenne.

On peut également procéder, pour les besoins d’un projet localisé, de la manière suivante : faire les comptage pendant les heures de pointes (par exemple 7h-9h ; 12h-14h et 17h-19h) et ensuite faire les ajustements nécessaires en tenant compte des résultats des comptages automatiques effectués dans la zone d’impact du projet.

Les agents recenseurs doivent être capable de distinguer les différentes catégories suivantes :

Catégorie Désignation A BICYCLETTES avec ou sans moteur auxiliaire B MOTOCYCLES, Scooters, Tricycles avec ou sans side-car.

C

VOITURES LEGERES pour le transport de personnes, berlines commerciales, fourgonnettes, avec ou sans remorque (Roulotte)

D CAMIONNETTES dont la charge utile est inférieure à 1 T 500 (Type ISUZU, Estafettes) et Tracteur sans semi-remorque.

E CAMIONS LEGERS de charge utile comprise entre 1 T 500 et 3 T 500 (Type 4 x 4 Renault avec roues arrières jumelées)

F1

CAMIONS LOURDS SANS REMORQUE de charge utile supérieure à 3 T 500 Type : Berliet, Saviem, Progo,

F2

CAMIONS LOURDS AVEC REMORQUE OU TRACTEURS AVEC SEMI-REMORQUE (Type : Tankers des T.P. et des Sociétés pétrolières, semi-remorque)

G1

TRANSPORTS EXCEPTIONNELS : Porte-chars, camions avec deux remorques ou plus. tracteur avec semi-remorque plus remorque

G2 ENGINS SPECIAUX : Engins de Travaux Publics et de l'Agriculture (Motorgraders, pelles mécaniques, bulldozers, cylindres, moissonneuses batteuses, automotrices)

H TRACTEURS AGRICOLES avec ou sans remorque

I

CARS (Cars des Sociétés Nationales ou Régionales de transports, cors de tourisme)

J VEHICULES A TRACTION ANIMALE - calèches

Figure n° 15 - Catégories des engins et véhicules

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Etude du trafic routier Page 57 Elaboré par Ahmed SIALA

COMPTAGE MANUEL Etude : Echangeur de DENDEN

Date : 7/03....................................

Poste : GP5-DenDen

Enquéteur : ..............................

Tranche horaire VL PL (CU < 1.5T) PL (1.5T<CU<

3.5T) PL (CU > 3.5T) SEMI

REMORQUES BUS

STANDARD 2 ROUES 7H00 à 7H30 7H30 à 8H00 8H00 à 8H30 8H30 à 9H00 9H00 à 9H30 9H30 à 10H00

Figure n° 16 - Exemple de fiche de comptage manuel

Page 61: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Etude du trafic routier Page 58 Elaboré par Ahmed SIALA

III.3 - LES ENQUETES ORIGINE/DESTINATION

Cette opération consiste à interroger un échantillon représentatif des occupants des différents types de véhicules à propos de l'origine et la destination du déplacement, la profession et le revenu, le motif de déplacement, etc.

On aboutit, en première étape, à des matrices Origine/Destination brutes pour chaque type de véhicule et pour chaque poste d'enquête. Par la suite, ces matrices sont redressées selon le trafic enregistré le jour de l'enquête, et puis selon le trafic journalier moyen annuel en tenant compte du trafic de nuit et des fluctuations journalières pour avoir finalement une matrice Origine/Destination globale qui tient compte des matrices brutes calculées par poste.

Le choix de la localisation des postes de l'enquête et la manière d'analyse des résultats sont d'une grande importance pour le degré de représentativité de la matrice trouvée

On distingue les modes d’enquête suivants :

III.3.1 - Enquêtes sur route :

Les enquêtes sur route exigent une étude préalable pour déterminer les flux entrants et sortants intéressant la zone du projet. Une fois ces flux localisés, on installera les points d’enquêtes à l’amont des flux entrants et à l’aval des flux sortants en vue d’interroger un certain pourcentage de conducteurs. Ce pourcentage devra se situer au alentours de 15% du trafic total.

Ces enquêtes sur route rendent nécessaire l'aménagement d'aires de stationnement pour les véhicules questionnés ainsi que le concours des agents de la police de circulation.

La période de l'enquête doit être représentative de la circulation moyenne, ou de la circulation dominante, suivant le problème posé.

N trouvera à la page suivante un exemple de feuille d’enquête sur route.

III.3.2 - Enquêtes simplifiées :

Pour avoir une idée approximative de l'importance de certains courants de circulation on repère les numéros d'immatriculations des véhicules aux sorties et entrées de la zone à étudier.

III.3.3 - Enquêtes à domicile :

Ces enquêtes à domicile sont tirées des enquêtes ménages dans la zone d’influence du projet.

L'enquête ménage, l'enquête origine/destination et sondages effectués dans les carrefours de la zone considérée servent à avoir une idée précise sur les caractéristiques des différents mouvements. Ces informations sont à comparer avec celles tirées de données statistiques sur l'origine et les destinations les plus fréquentes des véhicules. On trace sur une carte les lignes désirs représentant les courants virtuels les plus importants, les demandes d'emplacements pour stationner, etc.

Page 62: Cours Route 1

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Etude du trafic routier Page 59 Elaboré par Ahmed SIALA

A- Poste d'enquête:X-Aéroport B- Jour: ................... Tranche Horaire: ..................... C- Types de véhicules

Voiture Particulière 1 Camions sans remorque 6 Taxis 2 Semi remorques 7

Louage 3 Transport exceptionnel 8 Camions (CU<1.5T) 4 Engins spéciaux 9 Camions (CU<3.5T) 5 Transport commun 10

D- Marques: ................ Type : ................ E- Année de première mise en circulation : ............ F- Nombre de passager (y compris conducteur) : .......... G- Origine du départ : H- Destination Finale : Lieu: .......... Lieu: .......... Commune: .......... Commune: .......... Gouvernorat: .......... Gouvernorat: .......... I- Motif du déplacement: Nature de l'origine : Nature de la destination : Travail : .......... Travail : .......... Domicile : .......... Domicile : .......... Ecole : .......... Ecole : .......... Loisir : .......... Loisir : .......... Personnel : .......... Personnel : .......... J- Ce déplacement est-il fréquent? Oui Non Nombre de déplacements : Par jour Par semaine H- Propriétaire du véhicule : Chef d'entreprise : .......... Ouvrier : .......... Profession libérale : .......... Elève/Etudiant : .......... Cadre supérieur : .......... Retraité : .......... Cadre moyen et employé : .......... Sans profession : ..........

Autres :

..........I- Revenu mensuel des ménages: < 150 DT de 450 à 600 DT de 150 à 250 DT de 600 à 800 DT de 250 à 350 DT > 800 DT de 350 à 450 DT Non déclaré O- Véhicules transportant ou pouvant transporter des marchandises O.a- Type de marchandise

Matériaux de construction 1 Fruits et légumes 6 Textile 2 Autres produits alimentaires 7 Cuir 3 Bois 8

Equipements mécaniques 4 Produit chimiques 9 Equipements électriques 5 Autres 10

O.b- Tonnage transporté : .....................................T

Nom de l'opérateur: ..............................

Figure n° 17 - Exemple de fiche d’enquête sur route

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Etude du trafic routier Page 60 Elaboré par Ahmed SIALA

IV - PROJECTION DU TRAFIC

L’évaluation du taux de croissance du trafic est étroitement lié à l’évolution écnomiqu et démographique des zones d’études.

Plusieurs études statistiques ont permis de mettre en place des méthodes analytiques ou des modèles numériques permettant de simuler l’évolution du trafic.

Nous présentons dans ce qui suit deux de ces méthodes :

IV.1 - METHODE ANALYTIQUE

cette méthode analytique préconisée par la banque mondiale pour l’évaluation des projet routier prend en compte deux paramètre :

l’élasticité de la mobilité, noté m l’évolution du PNB par habitant.

Le taux de croissance est déterminé par la formule suivante :

1RRm1

PP

1PP

1j

j

i

i −⎥⎥

⎢⎢

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ Δ

+×⎟⎟⎟

⎜⎜⎜

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ Δ+×⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛ Δ+=τ

τ : taux de croissance annuel du trafic des véhicules entre les zones i et j

i

i

PPΔ : Taux de croissance annuel de la population de la zone i

j

j

PPΔ

: Taux de croissance annuel de la population de la zone j

RRΔ : Taux de croissance annuel du PNB par habitant

m : élasticité de la mobilité par rapport au PNB par habitant,

Selon la Banque Mondiale (Recensements généraux de la circulation, Ministère d'Equipement et d'Habitat MEH), On a

m = 1,5 (coefficient pondéré entre 1,6 relatif au VL, et 1,2 relatif au PL)

RRΔ = 2,3 % pour la période 1972-1992 et on peut prendre :

Entre 2000-2005: RRΔ = 2,1 %

Entre 2005-2010 : RRΔ = 2,0 %

IV.2 - METHODE NUMERIQUE, UTILISANT LE MODELE EMME/2 :

Ce modèle utilise une base de données contenant les caractéristiques du réseau routier existant (Offre) et la matrice Origine-Destination des déplacements par zone (Demande).

Cette base de données permet de faire l'affectation entre les différents croisements et par la suite simuler l'impact de tout changement aussi bien au niveau de l'offre que la demande.

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Etude du trafic routier Page 61 Elaboré par Ahmed SIALA

Le Modèle a été développé par l'Agence Urbaine du Grand Tunis (AUGT). Sur la base des enquêtes ménages de 1994, une matrice O/D couvrant les 90 zones de transport (86 zones internes et 4 externes) a été faite.

V - AFFECTATION DES TRAFICS.

La méthode actuelle d'affectation des trafics entre itinéraires concurrents consiste à répartir les "courants" de trafics concernés suivant la loi d'affectation définie ci-après, utilisée en particulier dans le logiciel ARIANE .

V.1 - LOI GENERALE D'AFFECTATION :

Pour la situation aménagée et pour la situation non aménagée, on décomposera le trafic par itinéraires et on calculera les coûts de circulation sur ces itinéraires.

Les trafics doivent être décomposés en "courants" regroupant les véhicules empruntant un même itinéraire en situation non aménagée, ainsi qu'un même itinéraire en situation aménagée.

Pour l'une ou l'autre de ces situations, il se peut que plusieurs itinéraires soient offerts à une même relation origine/destination: il faudra dans ce cas affecter le trafic de la relation sur ces itinéraires en faisant appel, en l'absence d'autre information, à la loi de répartition suivante dans le cas de deux itinéraires :

10

1

2

2

1

dd

tt

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

t1 + t2 = T trafic total de la relation origine/destination.

t1 et t2 sont les trafics à attribuer aux deux itinéraires, et d1 et d2 les coûts de circulation sur ces itinéraires.

Dans le cas où il existe plus de deux itinéraires pour la relation, la formule précédente se généralise de la façon suivante :

t1d110 = t2d2

10 = t3d310 = … = tndn

10

avec Σi ti = T (Trafic total de la relation)

n = nombre d'itinéraires de la relation.

Le domaine d'application de cette formule est limité à quatre ou cinq itinéraires au maximum.

V.2 - LE COUT DE CIRCULATION

Le coût de circulation d, qui doit être calculé pour chaque itinéraire emprunté par un "courant" de trafic, est défini pour un véhicule (V.L. ou P.L.) par l'expression :

d = m + (h x T) + (i x L)

où :

Page 65: Cours Route 1

COURS DE ROUTE 1

Etude du trafic routier Page 62 Elaboré par Ahmed SIALA

m est la dépense monétaire nécessaire au parcours de l'itinéraire, regroupant les frais de péage éventuels, le coût d'entretien et de dépréciation du véhicule léger et le coût du carburant consommé.

h est la valeur de l'heure du véhicule T est la durée en heures du parcours de l'itinéraire L est la longueur de l'itinéraire en kilomètres i est le malus d'inconfort (V.L. uniquement), obtenu par cumul des pénalités correspondant

aux caractéristiques de l'itinéraire.

Il importe de souligner que le malus d’inconfort ne peut être isolé du contexte général du coût de circulation, et, plus particulièrement, de la dépense en temps.

Les valeurs unitaires à prendre en compte pour les calculs des coûts de circulation sont les suivantes :

Unité physique Valeur unitaire en dinars 1994 Entretien courant, pneumatiques, lubrifiants

- V.L. véhicule x kilomètre 0,082dont T.V.A. 0,013

- P.L. véhicule x kilomètre 0,162 Dépréciation du véhicule

- V.L. véhicule x kilomètre 0,027dont T.V.A. 0,004

- P.L. compté dans la valeur du temps Péage (à titre indicatif)

- V.L. véhicule x kilomètre 0,074- P.L. véhicule x kilomètre 0,143

Carburant - V.L. D/litre 0,984

. dont T.I.P.P. 0,585

. dont T.V.A. 0,167- P.L. D/litre 0,650

. dont T.I.P.P. 0,418 Temps

- V.L. (1) heure/véhicule 14,060- P.L. et autocars heure/véhicule 36,670

Malus d'inconfort (V.L. uniquement ) - Distinction selon le type de route :

o 7 m ordinaire véhicule x kilomètre 0,059o 7 m express véhicule x kilomètre 0,034

o artère interurbaine véhicule x kilomètre 0,025o 2 x 2 voies express véhicule x kilomètre 0,008o autoroute véhicule x kilomètre

- Distinction fonctionnelle (ces valeurs ne doivent pas être cumulées avec les précédentes) o route à chaussée unique véhicule x kilomètre 0,027o route à carrefours non dénivelés véhicule x kilomètre 0,017o route à statut non autoroutier véhicule x kilomètre 0,008

Tableau n° 1 - Tableau des valeurs unitaires

V.3 - PRISE EN COMPTE DE L'INDUCTION DE TRAFIC.

Le trafic induit sera pris en compte si la mise en service de l'aménagement provoque, à l'horizon étudié, une modification importante des coûts de circulation. C'est le cas, par exemple, des grands projets et études lourdes. Dans la plupart des autres cas, le phénomène d'induction pourra être négligé.

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COURS DE ROUTE 1

Etude du trafic routier Page 63 Elaboré par Ahmed SIALA

Par convention de calcul, et sauf situation particulière permettant un chiffrage explicite, les usagers des autres modes de transport, transférés sur la route suite à la mise en service d'un scénario d'aménagement de grande ampleur, sont pris en compte dans le trafic induit.

A chaque "courant" de trafic k isolé peut être attribué un coût de circulation dk en l'absence d'aménagement et d'k en présence de l'aménagement.

Ces coûts de circulation traduisent les conditions de circulation offertes. Ces conditions, plus ou moins bonnes, influent sur le volume en véhicules du "courant" considéré. C'est pourquoi l'on est amené à corriger le niveau de trafic tk, obtenu par simple extrapolation des trafics existants, en fonction du coût de circulation à l'horizon étudié :

tk réel sans aménagement = tk extrapolé ×3

2

0

dkkd

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

dk étant généralement supérieur à d0k, la situation sans aménagement entraîne, le plus souvent, une désinduction de trafic par rapport à une situation théorique où le niveau de service resterait constant.

t'k réel avec aménagement = tk extrapolé ×3

2

0

k'dkd

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

d0k est le coût de circulation sur l'itinéraire emprunté par le "courant" k à l'année de mesure des trafics.

dk est le coût de circulation de la relation considérée à l’horizon étudié en l’absence de l’aménagement

d’k est le coût de circulation de la relation considérée à l’horizon étudié en présence de l’aménagement

Le trafic induit (généré) par le projet est égal à la différence entre t'k réel avec aménagement et tk réel sans aménagement, il évolue comme le reste du trafic.

Les formules précédentes s'appliquent aux "courants" de trafic dont l'itinéraire est entièrement compris dans le réseau d'étude.

Dans le cas où les coûts de circulation avant et après aménagement ne sont connus que pour une

partie de l'itinéraire, le pourcentage d'induction ⎟⎟

⎜⎜

⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ 1

dd 3

2

0 est alors à pondérer par le rapport de

la longueur décrite de l'itinéraire à la longueur totale de ce dernier.

VI - CALCUL DU TRAFIC DE DIMENSIONNEMENT

VI.1 - DUREE DE VIE

Le choix de la durée de vie d’une chaussée dépend de plusieurs paramètres dont essentiellement les paramètres économiques et l’importance de la route à dimensionner.

Plusieurs choix peuvent être envisagés :

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COURS DE ROUTE 1

Etude du trafic routier Page 64 Elaboré par Ahmed SIALA

On peut envisager de dimensionner la route pour période allant de 5 à 7 ans. Dans ces conditions, il faut avoir présent çà l’esprit que cette route devra subir un renforcement de cette période et qu’au delà de ces 5 ou 7 années, des dommages peuvent commencer à apparaître.

On peut également dimensionner la route pour plus de 20 ans. Ce choix est envisageable pour des routes importantes pour lesquelles on veut s’assurer de leurs pérennités. Ce principe est très utilisé aux Etats Unis. Le renforcement est bien entendu à envisager en fin de la période.

La durée de vie la plus fréquemment utilisée pour le dimensionnement en Tunisie est de quinze ans. Cette durée permet de garantir à la route un bon comportement durant une longue période et de planifier son renforcement dans de bonnes conditions.

Il va de soi qu’on peut opter pour n’importe quelle durée de vie pour la route. Le calcul étant assez souple pour permettre la variation de ce paramètre.

VI.2 - TAUX DE CROISSANCE

le taux de croissance des trafics est très important dans le sens ou il permet de prendre en compte l’accroissement qu’aura le volume des véhicules sur le tronçon étudié.

Ce taux découle bien évidemment des considérations économiques et sociales d la zone d’influence de la route et du rôle qui sera allouée au tronçon. Il faudra tenir compte également des trafics induits et déviés qui passeraient sur la route étudiée une fois l’investissement réalisé.

Le taux de croissance peut bien entendu indiquer une baisse mais il serait aberrant de programmer l’aménagement d’une route dont le trafic baisserait.

C’est dans ce sens que nous devons faire attention à ne pas interpoler systématiquement les taux passés pour déterminer le taux futur. Cette méthode est très souvent source d’erreur dans la mesure ou elle ne tient pas compte des trafics induits et déviés suite à la réalisation de l’infrastructure. Elle ne tient pas compte également de l’évolution économique et sociale que peut avoir une région suite à des investissements économiques programmés pour la zone d’influence de la route.

Notons enfin qu’une analyse détaillée et pointue du la route et de son environnement pourrais permettre de disséquer la période de la durée de vie en plusieurs fraction avec des taux de croissance différents.

VI.3 - TRAFIC A L’HEURE DE POINTE ET TRAFIC JOURNALIER

Mise à part les comptages automatiques réalisés par les ministère de l’équipement, la plupart des recensements de trafic nous donnent un trafic à l’heure de pointe. L’heure de pointe est réellement l’heure la plus chargée de la journée.

Cette indication est très importante pour déterminer la structure du profil en travers de la route mais elle n’est pas suffisante à elle seule pour déterminer le trafic journalier permettant de dimensionner la structure de la chaussée.

Pour passer du trafic heure de pointe au trafic journalier, on passe par des considérations statistiques qui nous indiquent la part qu’a l’heure de pointe par rapport au trafic journalier. On utilise en général un taux de 10%, pour prendre en compte le fait qu’une journée moyenne compte trois heure de pointe (7h – 8h, 12h – 13h, 17h – 18h). on tient également compte du fait qu’une journée est composée de 24 heures et qu’on ne peut de ce fait négliger le reste de la journée ni lui donner une part trop importante.

On peut ainsi écrire que :

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Trafic Journalier Moyen (TJM) = Trafic Heure de Pointe (THP) × 10

VI.4 - TRAFIC POIDS LOURDS A PRENDRE EN COMPTE

Pour le dimensionnement des structures de chaussées, on tient compte uniquement du trafic poids lourds. Il s’agit des poids lourds présentant une charge utile supérieure à 3,5 tonnes.

Les recensements des trafic nous donnent en général la composition du trafic en selon les différentes catégories présentées dans le paragraphe III.2.2 - ci-dessus.

On peut alors facilement extraire les catégories qui nous intéressent pour la détermination du trafic poids lourds.

Certaines données sont toutefois dépourvues de ce détail. Elle peuvent être uniquement le trafic journalier ou même le trafic à l’heure de pointe (en uvp ou en nombre de véhicules). On doit alors, ici aussi, revenir au statistiques qui nous donnent un taux moyen national moyen de poids lourds égale à 15% du trafic global.

Nous tiendrons alors compte de ce taux pour la détermination du trafic poids moyen journalier.

VI.5 - NOTION D’UNITE DE VEHICULE PARTICULIERE

Nous disposons assez souvent de données de trafic en unité de véhicule particulière (UVP). Notons que cette notion permet de ramener toutes les composantes du trafic en une unité avec des coefficients d’équivalence qui dépendent non seulement de la nature du véhicule mais également du relief traversé et de la route en étude.

Notons que les coefficients usuel utilisé pour une route dans un relief plat sont :

Un véhicule léger = 1 uvp. Un poids lourds >3,5 tonnes = 2 uvp.

Application :

Sachant que n est le trafic à l’heure de pointe en uvp, déterminer le trafic journalier moyen de poids lourds.

Solution :

Déterminons d’abord le trafic journalier N en uvp.

N=10 × n

Nous ne disposons d’aucune information concernat le trafic lourds, nous supposons qu’on a 15% de poids lourds compris dans le trafic N.

Or N est en uvp.

Supposons alors que X est le trafic journalier global. Il est composé de 15% de poids lourds et de 85% de véhicules légers. En uvp, on alors :

((15%X) × 2) + 85% X = N = 10 n

nous pouvons alors déduire que

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COURS DE ROUTE 1

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15,1n10

%115NX ×==

et Trafic poids lourds journalier = 15%X

VI.6 - NOTION D’ANNEE DE MISE EN SERVICE

le trafic dont nous disposons est toujours un trafic à l’année de l’étude. Or, si nous voulons réellement que la chaussée ait une durée de vie de 15ans, il faut commencer tous nos calcul à l’année de mise en service. Cette est l’année ou le projet entrera réellement en vigueur et ou il sera ouvert à la circulation.

La détermination du trafic à l’année de mise en service suppose la connaissance de deux paramètres essentiels :

Le trafic journalier pendant l’année en cours ; Le taux de croissance des trafics.

Les deux paramètres sont issus des études que nous avons détaillées plus haut.

Soit :

i le taux de croissance entre l’année n, actuelle et l’année m, de mise en sevice ; T0, le trafic à l’année n ; T1, le trafic à l’année n+1 ; T2, le trafic à l’année n+2, etc. Tm, le trafic à l’année m

On a alors

T1=T0 + T0 × i = T0 × (1+i)

T2=T1 × (1+i) = T0 × (1+i)2

Etc.

Tm=T0 × (1+i)m-n.

VI.7 - NOTION DE TRAFIC EQUIVALENT ET DE TRAFIC EQUIVALENT CUMULE

VI.7.1 - Trafic équivalent

les méthodes de dimensionnement de trafics et notamment les méthodes électroniques se basent en général sur la notion de trafic équivalent à un essieu de référence. L’essieu étant l’ensemble composé de la pièce en métal qui relie les roues ainsi que les roues reliées.

Deux essieux de référence sont utilisés en dimensionnement des chaussées : l’essieu de 8,5 tonnes et l’essieu de 13 tonnes.

Nous présentons dans le tableau suivant les coefficient d’équivalence de chaque type de véhicule lourd à l’essieu de référence :

Camions F1 et H Articulés F2, G1 et G2 Autocars I

Coefficient d’équivalence à 1,71 5,93 0,43

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l’essieu de 8,15 T

Coefficient d’équivalence à l’essieu de 13 T 0,24 0,92 0,07

Figure n° 18 - coefficients d’équivalence des poids lords

il va de soi que nous pouvons être à cours d’informations concernant la composition détaillée du trafic. Nous devons alors prendre un coefficient calculé statistiquement pour pouvoir passer du trafic lourd journalier au trafic lourd journalier équivalent.

Ce coefficient est de 0,36 pour l’essieu de 13T et 2,4 pour l’essieu de 8,15T.

VI.7.2 - Trafic équivalent cumulé

Pour tenir compte de l’agressivité du trafic pendant toute la durée de la route, il convient de calculer le trafic équivalent cumulé. Il s’agit du trafic équivalent total qui circulerait sur la route en étude pendant toute sa durée de vie.

Soit :

Tm le trafic journalier à l’année de mise en service ; i le taux de croissance ; p, la durée de vie de al route.

On calcul d’abord le trafic annuelle à l’année de mise en service, T m a

Tm a = 365 × Tm

Tm+1 a = Tm a × (1+i)

Tm+2 a = Tm+1 a × (1+i) = Tm a × (1+i)2

Etc

Tm+p a = Tm a × (1+i)p

Le trafic cumulé est la somme de tous ces trafics, on peut alors écrire, avec Tc, trafic cumulé pendant la durée de vie :

Tc = Tm a + Tm+1 a + Tm+2 a + … + Tm+p a

( ) ( ) ( )( )p2amc i1...i1i1TT ++++++=

( )∑=

+××=p

1j

jmc i1T365T

Il s’agit de la somme d’une suite géométrique de raison (1+i),

( )( )

( )i

1i1T3651i11i1T365T

p

m

p

mc−+

××=−+−+

××=

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VI.8 - CLASSES DE TRAFIC

Une fois le trafic équivalent cumulé calculé, on peut déterminer la lasse de trafic. Cette classe nous est utile pour le dimensionnement avec les catalogues de dimensionnement.

Cinq classes de trafic ont été définies dans le catalogue de dimensionnement des chaussées tunisien :

Nombre de passages cumulés de l’essieu de référence (à multiplier par 106) sens le plus chargé Classes de trafic

Essieu simple de 8,15 T Essieu simple de 13T T1 28,5 – 14,0 4,0 – 2,0 T2 14,0 – 7,0 2,0 – 1,0

T3 7,0 – 3,5 1,0 – 0,5

T4 3,5 – 1,0 0,5 – 0,18

T5 1,0 – 0,6 0,18 – 0,09

Figure n° 19 - classes de trafic

Notons que les trafics supérieurs à 4,0 106 essieu de 13T, et qui sont des trafic notés T0, n’entre pas dans le cadre du catalogue et le dimensionnement des chaussées correspondantes se fait uniquement avec les modèles mathématiques dont ont verra un exemple dans le cadre de chapitre.

Il faut également préciser que ces classes ont été établies en fonction d’un certain nombre d’hypothèses :

un taux de croissance égale à 8% une durée de vie de 15ans des coefficients d’équivalent qui valent : - 0,36 pour les essieu de 13T - 2,4 pour les essieu de 8,15T

il convient donc d’apporter des correction nécessaires au trafic à notre disposition pour qu’il soit cohérent avec les classes de trafic ci-haut définies. Pour ce faire, il faut multiplier le trafic PL de l’année de mise en service par le coefficient approprié du tableau suivant. Ensuite faire le calcul classique comme présenté ci haut et enfin déterminer la classe de trafic corrigée.

Les coefficients correcteurs sont les suivants :

Durée retenue pour le dimensionnement Taux de croissance annuel des poids lourds 20 ans 15 ans

5 % 1,22 0,79 6% 1,35 0,86

7% 1,51 0,93

8% 1,69 1,00

9% 1,08

10% 1,17

Figure n° 20 - coefficients correcteurs pour divers taux de croissance ou durée de vie

On peut également exprimer les classes de trafic en terme de poids lourds en faisant un calcul simple. Ceci nous permet de dresser le tableau suivant :

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Nombre de poids lourds de CU>3,5T journaliers à l’année de mise en service Classes de

trafic Par sens Deux sens réunis

Nombre total de véhicules par jours (2 sens réunis)9

T1 1200 - 600 2400 – 1200 14400 – 7200 T2 600 - 300 1200 – 600 7200 – 3300

T3 300 - 150 600 – 300 3300 – 1650

T4 150 - 50 300 – 100 1650 – 650

T5 < 50 < 100 < 650

Figure n° 21 - Expression des classes de trafic en poids lourds

VI.9 - TRAFIC POIDS LOURDS A PRENDRE EN COMPTE

Pour la détermination de la structure de chaussée, on considère toujours la voie la plus chargée. Or, la prise en compte de cette voie dépend du nombre de voie et de la largeur de la chaussée.

Dans le cas de chaussée à plusieurs voies, on considèrera toujours que la voie la plus chargée est la voie de gauche.

Par ailleurs, si la largeurs de la chaussée projetée est inférieur à 6m50, nous considérons que les poids lourds d’un sens peuvent empiéter sur l’autre sens. Il faut, dans ces conditions, prendre des précautions et utiliser plus de la moitié du trafic lourds deux sens réunis.

Nous considérons alors les coefficients suivants :

Largeur de la chaussée projetée Coefficient pondérateur

4,0 ≤ L < 5,5 0,7

5,5 ≤ L < 6,5 0,6

6,5 ≤ L 0,5

Figure n° 22 - coefficient pondérateur selon la largeur de la chaussée projetée

9 En supposant un taux de poids lourds égale à 18%