Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
SIMBAD : Codification des réseaux
et affectation
Jorge CABRERA DELGADO [email protected]
Patrick BONNEL [email protected]
CITiES : Formation au modèle LUTI SIMBAD
ENTPE, 3–4 octobre 2013
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Mobilités individuelles : modèle à quatre étapes
03/07/2013 Patrick BONNEL et Jorge CABRERA (LET/ENTPE) – [CITiES] Formation SIMBAD : Modules Motorisation et Transport de personnes 2
Génération
Distribution
Répartition modale
Affectation
Mobilités individuelles : modèle à 4 étapes
Motorisation
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Plan de la présentation
●Principes généraux de codification
●Codification du réseau routier
●Calage du réseau routier
●Codification du réseau TC
●Calage du réseau TC
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Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Objectif de l’affectation
o Connaître les
temps de
parcours et les
charges sur les
différentes
infrastructures
o À partir de la
définition de
chemins sur le
réseau
03/07/2013 Jorge CABRERA et Patrick BONNEL (LET/ENTPE) – [CITiES] Formation SIMBAD : Codification des réseaux et affectation 4
Principes
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Représenter l’espace
o Représentation de
l’espace fait appel à
un « découpage » en
zones
o Toutes les
caractéristiques de la
zone sont
concentrées en un
point : le centroïde
o Centroïdes= points
d’origine ou de
destination de tous les
déplacements
03/07/2013 Jorge CABRERA et Patrick BONNEL (LET/ENTPE) – [CITiES] Formation SIMBAD : Codification des réseaux et affectation 5
Principes
Avec le zonage, les distances sont nulles à l’intérieur d’une
zone, la réalité spatiale disparait dans le centroïde
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Représenter les infrastructures
o Représentation
des réseaux fait
appel à la
théorie des
graphes
o Infra ⟶ lien
(tronçon)
o Interconnexion
entre liens
assurée par des
nœuds
(≈carrefours)
o Détail dépend
des objectifs et
des données
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Principes
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Relier offre et demande
o Lien entre lieux
(centroïdes) et
réseau fait par
les
connecteurs
o Combien ? À
quels nœuds les
rattacher ?
o Nécessité de
faire
correspondre
précision du
zonage et celle
du réseau
03/07/2013 Jorge CABRERA et Patrick BONNEL (LET/ENTPE) – [CITiES] Formation SIMBAD : Codification des réseaux et affectation 7
Principes
?
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Quelle précision ?
Ces deux modes de représentation sont possibles sans qu’il soit possible de dire a priori que l’un est plus « précis » que l’autre
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Codification détaillée du réseau Codification simplifiée du réseau
Principes
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Codification du réseau VP : principes
● Principe de codification : assurer la reproductibilité
o Utiliser des données d’accès facile (bases pour GPS)
o Automatiser les tâches le plus possible (éviter au plus
possible le cas-par-cas)
● Analyse au niveau macro car la précision est
« illusoire » 03/07/2013 Jorge CABRERA et Patrick BONNEL (LET/ENTPE) – [CITiES] Formation SIMBAD : Codification des réseaux et affectation 9
Codification VP
● Territorialisation des données
de demande :
Zonage détaillé : 777 IRIS
● Centroïde positionné au
barycentre de la surface
bâtie
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Limites des sources de données
● Source de données : base Navteq 1999 (réseau numérisé vendu par PTV)
● Réseau « source » doit être adapté aux contraintes de la modélisation transport
o Nouvelle typologie des tronçons (plus de 50 classes)
o Contrôle de cohérence de la hiérarchie : seulement pour les voiries les plus importantes
o Ajout de certains attributs manquants : capacité, vitesse à vide, courbe débit-temps, type de croisement, pénalité de croisement…
● Contrôle et codification ont été aussi automatiques que possible (mais chronophages : plus de 6 mois)
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Codification VP
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Tronçons : Typologie N° de Type Niveau
hiérarch. Descriptif
Nombre de liens
Base initiale Base finale Base Navteq Base SIMBAD
0 à 9 0 à 9 Voie fermée 13 047 13 001
de 10 à 17 de 10 à 17 1 Hors ville
840 876 Autoroutes et VRU
de 18 à 25 de 18 à 25 1 En ville
0 389 Autoroutes et VRU
de 20 à 29 de 27 à 31 2 Hors ville 1 299 6 325
de 30 à 39 de 30 à 39 2 En ville 17 127 8 923
de 40 à 49 de 40 à 49 Echangeurs, bretelles 684 685
répartis sur 9 types de 50 à 53 Giratoires, Rond-point 0 1 672
de 54 à 57 et 90 de 54 à 57 3 Hors ville.
7 942 7 723 Autres routes classifiées
de 65 à 66 de 64 à 67 3 En ville.
396 2 179 Autres routes classifiées traversant la localité
79 79 4 Hors ville
395 179 Routes connexions communes (souvent limitation poids)
de 70 à 78 de 74 à 75 4 En ville.
10 974 9 343 Autres routes principales
82 5 Hors ville
0 5 530 routes connexions principales, Zone 30, rues résidentielles
83 82 et 90 5 En ville
60 836 56 696 routes connexions principales, Zone 30, rues résidentielles
95 Liens Train
96 Liens Métro 76
97 Liens Tramway 6
98 Liens Funiculaire 6
99 Liens Bus et Navette 202
29 types 42 types Total 113 540 113 628
+ 0 type TC + 5 types TC
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Codification VP
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Tronçons : Courbes débit-temps
● Courbes Débit-temps :
BPR2 (US-FHWA)
𝑡= temps
𝑡0 = temps à vide
𝑉 = volume
𝑉𝑚𝑎𝑥 = capacité
● Une courbe par type de lien (𝑎, 𝑏, 𝑏’, 𝑐)
b
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Codification VP
𝑡 =
𝑡0 1 + 𝑎𝑉
𝑉𝑚𝑎𝑥 ∙ 𝑐
𝑏
, 𝑉/𝑉𝑚𝑎𝑥 ≤ 1
𝑡0 1 + 𝑎𝑉
𝑉𝑚𝑎𝑥 ∙ 𝑐
𝑏′
, 𝑉/𝑉𝑚𝑎𝑥 > 1
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Type de tronçon et courbe débit-temps
● On associe une courbe débit-temps à chaque type de
tronçon
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Codification VP
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Nœuds : pénalités aux intersections
● La codification assume que le temps pour franchir un
carrefour dépend de :
o Type de carrefour (priorité à droite, carrefour à feu…)
o Flux en amont (Principal, secondaire…)
o Direction prise au carrefour (tout droit, tourne à gauche…)
● Une pénalité temporelle fixe est associée au niveau de
chaque nœud à partir des éléments précédents.
● Dans le système de gestion des objets de VISUM ces
pénalités sont appliquées non au niveau du nœud
mais des objets « mouvements au nœud »
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Codification VP
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Nœuds : pénalités aux intersections Types
de
nœud
Carrefours
S -> S S -> P P -> S P -> P
d td g dt d td g dt d td g dt d td g dt
1 Nœud
'graphique' 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
11
Cédez le
passage,
priorité à droite
5 10 15 15 10 20 25 25 5 10 15 15 5 10 15 15
12 Mixte 'feux stop' 7 17 22 22 7 17 20 22 7 7 15 20 5 5 7 7
13 Carrefours
urbains 5 15 20 20 5 10 15 20 5 10 10 20 5 5 10 10
14 Giratoires 0 0 0 0 10 10 10 10 0 5 5 0 0 0 0 0
15
Entrées /
Sorties
autoroute
0 0 0 0 30 30 30 30 30 30 30 30 0 0 0 0
20 Carrefours
particuliers 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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Légende : P flux principal
S flux secondaire
d : tourne à droite
td : tout droit
g : tourne à gauche
dt : demi-tour
Codification VP
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Connecteurs : codification automatique
● Elimination des nœuds qui ne peuvent pas recevoir de
connecteur (ronds points, bretelle d’autoroute…)
● Choix de 3 à 5 nœuds par zone
● Contrôle de la capacité des liens connectés pour ne
pas créer de la congestion « artificielle »
● Affectation d’une matrice de demande
● Suppression des connecteurs non utilisés
● Temps de connexion=longueur/vitesse de 30km/h
(vitesse correspondant aux voies de desserte)
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Codification VP
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Affectation VP : principes
● Procédure utilisée : Affectation multi-classe à l’heure de pointe selon le principe d’équilibre de Wardrop (statique, déterministe)
o 3 matrices pour les déplacements individuels (par niveau de revenu)
o 2 matrices pour les marchandises selon la taille des véhicules
● Résultat principal de l’affectation : chemins chargés (centroïde d’origine, connecteur, suite de nœuds et tronçons, connecteur, centroïde de destination)
● La variable permettant de déterminer la charge d’un chemin est le temps généralisé
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Calage VP
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Affectation VP : temps généralisé
● Fonction de temps généralisée très simple :
o Les différentes composantes temporelles d’un itinéraire ont
une pondération identique : 1
o Les coûts monétaires sont limités aux péages. La valeur du
temps utilisée est :
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Calage VP
Autoroute ayant des
sections payantes
sur l’Aire Urbaine
Lyonnaise
Attribut Utilisateur
« Péages » pour les
tronçons sous
VISUM
Montant du péage
en €1999/KM Valeur du temps en
€1999/h Variable ‘ Péage
SysTrans’
A42 1 0,077 7,2
A43 2 0,128 7,2
Périphérique Nord
Lyon 3 0,235 9,5
A432 Centre 4 0,199 9,5
A432 Sud 5 0,128 7,2
A46 6 0,087 7,2
A6 7 0,08 7,2
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Calage du réseau routier
● Comparaison entre trafic affecté et données de
comptage (pas de données de temps de parcours)
● Indicateur GEH (UK Highway agency) pour comparer
le trafic modélisé avec le trafic observé (comptages)
GEH =2 𝑀−𝐶 2
𝑀+𝐶
M est le flux modélisé
C est le flux observé (comptage)
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Calage VP
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
GEH : Calage réseau routier (centre)
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Calage VP
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
GEH : Calage réseau routier (AUL)
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Calage VP
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Codification du réseau TC : principes
● Principes similaires à ceux employés pour le
réseau VP (zonage, reproductibilité)
● Spécificité TC : prendre en compte non seulement
l’infrastructure mais le service proposé par
l’opérateur
o Même logique de codification des infrastructures
(tronçons, noeuds)
o Mais éléments supplémentaires à intégrer relatifs à
l’opérateur (itinéraires, horaires de passage, points
d’arrêt)
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Codification TC
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Application contrainte par les données
● Numérisation de tous les points d’arrêt (5000
noeuds). Importation automatique délicate
● Codification de toutes les lignes TCL (>150 lignes)
● Connection automatique des connecteurs (jusqu’à
8 connecteurs en zone centrale ; limite de
longueur diffférente au centre et en périphérie)
● Fréquence de passage et temps de parcours (inter
arrêt) définis à partir des données TCL
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Codification TC
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Affectation TC : principes
● Procédure utilisée en transition (2 possibilités de type
multichemin)
o Selon la cadence (conseillée pour services fréquents)
o Selon les horaires (conseillée pour services peu fréquents)
● Calage du modèle actuel réalisé selon la procédure à
l’horaire
● Aucune des deux procédures (dans SIMBAD) ne
prend en compte la contrainte de capacité
● La congestion du réseau routier n’est pas prise en
compte au niveau des fréquences ni des temps de
parcours des bus
03/07/2013 Jorge CABRERA et Patrick BONNEL (LET/ENTPE) – [CITiES] Formation SIMBAD : Codification des réseaux et affectation 24
Calage TC
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Affectation TC : temps généralisé
● Le temps généralisé TC est une combinaison linéaire pondéré des temps nécessaires aux différentes « étapes » d’un déplacement en TC :
o Temps de rabattement (TR)
o Temps d’attente au départ (TAD)
o Temps en véhicule (TEV)
o Temps de marche à pied (TMAP) (matrice de pénalités de temps pour chaque arrêt)
o Temps d’attente en correspondance (𝑇𝐴𝐶)
o Temps d’accès à destination (TAX)
o Ruptures de charge (nombre de correspondances)
● Calcul de chaque élément dépend de la procédure d’affectation
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Calage TC
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Fonction de temps généralisé actuelle
Elément coefficient
o𝑇𝐸𝑉 1
o𝑇𝑅 et T𝐴𝑋 1
o𝑇𝑀𝐴𝑃 1
o𝑇𝐴𝐶 et 𝑇𝐴𝐷 2
oPénalité de rupture de charge (4 minutes) 1
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Calage TC
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Calage du réseau TC
● On ne dispose pas de données observées à
proprement parler
● Données disponibles issues de modèle bien établi sur
LYON (TERESE de la SEMALY/EGIS Rail)
● On affecte la matrice de demande de TERESE dans le
réseau de SIMBAD
● On compare les charges
03/07/2013 Jorge CABRERA et Patrick BONNEL (LET/ENTPE) – [CITiES] Formation SIMBAD : Codification des réseaux et affectation 27
Calage TC
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Résultats de calage TC (horaire)
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Calage TC
EGIS RAIL (TERESE) SIMBAD (DAVISUM)
charge % charge %
Nombre de
déplaceme
nts
Matrice 217 296 217 296
Affecté 209 951 217 296
Répartition
modale
Bus 121 651 39 130 408 40
Funiculaire 3 150 1 4 040 1,2
Métro 155 369 49,4 157 670 48,4
Tramway 34 582 11 33 676 10,3
Total 314 752 100 325 794 100
Charges
des
principales
lignes de
transports
collectifs
T1 17 750 4,25 15 298 4,7
T2 16 832 5,35 18 378 5,64
A 57 737 18,34 56 604 17,37
B 28 839 9,16 34 238 10,51
C 8 356 2,65 10 018 3,07
D 60 437 19,2 56 810 17,44
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Synthèse : quels paramètres VP ?
● Typologie et caractéristiques des types
● Connecteurs
● Fonction de temps généralisé
● Pénalités aux nœuds
● Valeur du temps
● …
03/07/2013 Jorge CABRERA et Patrick BONNEL (LET/ENTPE) – [CITiES] Formation SIMBAD : Codification des réseaux et affectation 29
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Synthèse : quels paramètres TC ?
● Fonction de temps généralisé
● Pénalités de temps aux arrêts (changement de ligne)
● Connecteurs
● Paramètres d’algorithme d’affectation (caractériser
l’incertitude sur le temps d’attente (cadence))
03/07/2013 Jorge CABRERA et Patrick BONNEL (LET/ENTPE) – [CITiES] Formation SIMBAD : Codification des réseaux et affectation 30
Principes Codification VP Calage VP Codification TC Calage TC
Merci de votre attention…
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