entp - mesure et analyse du trafic
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ENTPE 3A - Transport
Thorie du trafic S1 Mesure et analyse du traficLudovic Leclercq [email protected] LICIT (ENTPE/INRETS)
Plan du coursCaractrisation du trafic Le recueil de donnes Analyse des donnes de traficLe diagramme fondamental Les courbes de vhicules cumuls
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Exploitation de la route
Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (DF)
Caractrisation microscopique du traficVariables individuellesposition xi vitesse vi acclration ai
h
Relation entre vhiculestemps inter-vhiculaire (headway) h distance inter-vhiculaire s
s
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Exploitation de la route
Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (DF)
Caractrisation macroscopique du traficDbit Q: nombre de vhicule passant en un point x par unit de temps
Concentration ou densit K: nombre de vhicule par unit despace linstant t
Vitesse du flot V
x
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Exploitation de la route
Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (DF)
Dfinition de la vitesseVitesse moyenne spatialevi
x
Vitesse moyenne temporellevi
x
Relation entre les diffrents dfinitionset
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Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (DF)
La mesure du traficLocalementBoucles lectromagntiques (Q,To,V) Capteurs infrarouges (Q,V) Tubes pneumatiques (Q,V) Camras vido (Q,K,V, trajectoires)
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Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (DF)
Le taux doccupation (To)Dfinition
Relation To et concentration k
L
l
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Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (DF)
La mesure du trafic (2)Sur un rseauLecture de plaques minralogiques (vido ou manuelle) Enqutes (cordon) Badge de tl-page, golocalisation
tlbadge Lecteur plaques minralogiques
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Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (DF)
Relations dbit/To et dbit/vitesse
Relation dbit/vitesse
Relation dbit/taux doccupation
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Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (DF)
Le diagramme fondamentalRelation phnomnologique qui caractrise les tats dquilibre: Q=Qe(K) lorsque la densit est trs faible, le dbit est nul (il ny a personne) la densit maximale est observe lorsque les vhicules sont arrts dans une file dattente entre ces deux extrmes, le dbit atteint un maximum caractrisant la capacit du tronon tudi
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Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (DF)
Les paramtres du diagramme fondamentalDbit maximum (capacit)
Vitesse libreDbit q
Qx
Vitesse onde de redmarrage
w Vmax kc Concentration k kmax
Densit critique
Densit maximale14
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Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (CVC)
HistoriqueDeux chercheurs ont beaucoup contribu lutilisation des CVC en trafic:G.F. Newell (modlisation du trafic) M. Cassidy (analyse des donnes de trafic)
G.F Newell
M. Cassidy
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Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (CVC)
Trac dune CVC en un point xx
Nx(t) reprsente le nombre de vhicules qui traverse x en fonction du temps(t)
N(t) peut tre approxime par une fonction continue (t) La drive de N en fonction du temps reprsente le dbit instantan q(t) Il est possible de dduire linstant de passage ti du vhicule i numrot partir dun vhicule de rfrence17
N(t)
t5
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Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (CVC)
Exemple: A5 au nord de Frankfort (1)(Lindgren et al, Transportation Research Board Annual Meeting, 2006)2000 1200 1850 1700 1150 1200 1000 1420 1250 1300 1225 1000 1200 1100 1130 1100 1100
A648 West Kreuz Frankfurt am Main
N(t)
[m] [Sta]
400
950 400 650 650
500
500 700
575
800
900
900
D10 D9 D8
D11
D16 D15 D14 D13 D12
D17
D21
D2 D1
D3
D5 D4
A66 Nordwest Kreuz Frankfurt am Main
5,000 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0
D7 D6
A661 Bad HomburgerKreuz
D18
D19
D20
D26 D25 D24 D23 D22
A455 Friedberg
D27
D28
D29
D30
A5 Station D21
q0=4910 vph
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Time
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Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (CVC)
Changement daxe vertical (CVC oblique)5,000 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000N(t)
A5 Station D21
N(x,t)
q0=4910 vph N(x,t)-q0t
1,500 1,000 500 0Time19
(Lindgren et al, 2006)
Exploitation de la route
Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (CVC)
CVC oblique250 225N(t) q0t ; q0=4,910 vph
A5 Station D215510 vph
N(x,t)-q0t4220 vph
200 175 150 125 100 75 50 25 0 5230 vph
4960 vph
N(x,t)-q0t
4060 vph
Time (Lindgren et al, 2006)
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Une CVC oblique met en vidence les variations de dbit
Exploitation de la route
Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (CVC)
Mise en vidence de congestionN (t) k jSens parcours
Nx1 (t) x2Retard Accumulation excessive
x1
Tps trajetj
Nx2 (t)
Nombre de vhicules
Tps parcours refrence
t1
t2
Time, t21
Exploitation de la route
Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (CVC)
Exemple: A5 au nord de Frankfort (2)
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(Lindgren et al, 2006)
Exploitation de la route
Gestion du trafic
Mesure et analyse du trafic Variables Recueil Analyse (CVC)
Northbound Freeway 805 in San Diego
(Cassidy and Rudjanakanoknad, Transportation Research part B, 2005)
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lments de bibliographieCohen, S. Ingnierie du trafic routier, lments de thorie du trafic et applications. Presses de lcole nationale des ponts et chausse. 1990. Cassidy, M., Rudjanakanoknad, J. Increasing capacity of an isolated merge by metering its on-ramp. Transportation Research Part B 39 (10), 2005, 896-913. Daganzo, C.F. Fundamentals of transportation and traffic operations. Elsevier Science Ltd, Oxford. 1997. Gazis, D.C. Traffic science. John wiley and sons. 1971. Greenshields, B.D. A study of traffic capacity. Highway Research Board Proceedings, Vol 14. Washington : Transportation Research Board , 1935, p. 448-477. Lindgren, V., Bertini, R.L., Helbing, D., Schonhof, M. Toward Demonstrating Predictability of Bottleneck Activation on German Autobahns. Transportation Research Record, Vol 1965, 2006, 12-22. Sheffi, Y. Urban transportation networks : equilibrium analysis with mathematical programming methods. Prentice-Hall Inc. 1985.
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