Faire parler les données de trafic pour tester l'exploitation des voies réservées au covoiturage

Voies réservées au covoiturage : comment les exploiter ?

Les voies réservées au covoiturage (VR2+) sur les infrastructures routières ou autoroutières ont le vent en poupe ! Ce type de mesure d’exploitation sur les infrastructures routières vise à réserver une voie de circulation aux covoitureurs et aux véhicules à très faibles émissions de CO2. L’objectif est simple : faire gagner du temps de parcours aux covoitureurs par rapport aux autosolistes et participer ainsi à la décarbonation de la mobilité routière.

Leur processus d’expérimentation, initié par l’article 56 de la loi TECV (Transition énergétique pour une croissance verte) consolidé avec la LOM (Loi d’orientation des mobilités) puis généralisé avec les recommandations de la CCC (Convention citoyenne sur le climat) a posé un cadre favorisant leur apparition dans plusieurs périmètres métropolitains français. La méthodologie des études d’opportunité qui les accompagnent se consolide également. La doctrine technique d’exploitation qui a émergé, privilégie une gestion dynamique de l’infrastructure : les voies réservées sont activées temporairement, et accompagnées d’une régulation dynamique des vitesses.

Mais paradoxalement, même si les initiatives d’expérimentations sont nombreuses, la mise en service de ces voies réservées dans un cadre d’exploitation non expérimental par les gestionnaires d’infrastructure routières et autoroutières requiert l’accès à des algorithmes avancés pour automatiser la gestion d’une telle mesure.

Allier activation dynamique et régulation des vitesses

La métropole de Lyon a inauguré sa voie réservée en septembre 2019. La voie réservée lyonnaise a été installée sur le corridor M6-M7, anciennement A6-A7 déclassée et transférée à la Métropole de Lyon. Elle est située sur la voie de gauche, et est reconnaissable par les panneaux dynamiques affichant, lors de son activation, un symbole en forme de losange. Elle est active toute la journée en semaine et désactivée le week-end. En continuité de l’axe M6-M7, la Direction Interdépartementale des Routes Centre-Est (DIRCE) a souhaité étudier l’opportunité de prolonger ces voies réservées sur l’autoroute A7 au Sud de Lyon.

Elle a confié au groupement Cerema et Neovya les études d’opportunité pour le prolongement de cette voie réservée sur son réseau d’exploitation. Les signalétiques prévues pour matérialiser cette voie réservée sont dynamiques. Pour tirer le meilleur parti de ces équipements en place et proposer un fonctionnement plus robuste face aux aléas des conditions de trafic, un algorithme avancé de gestion dynamique conjointe de voie réservée et de régulation dynamique des vitesses est nécessaire.

De l’intérêt d’un jumeau numérique pour tester l’automatisation des mesures d’exploitation

Les principes de l’algorithme s’inspirent de ceux de la régulation des vitesses proposé par le Cerema dans les années 2010. Il se base sur un sectionnement du réseau. Chaque section peut avoir pour état : « voie réservée activée ou désactivée », avec une vitesse limite autorisée entre 50 et 90 km/h. La recommandation générée par l’arbre de décision de l’algorithme prend appui sur les flux de données remontés des capteurs de trafic sur le réseau (données de débits et vitesses), qui permettent de déterminer les actions sur chaque section. Plusieurs traitements additionnels assurent une continuité de service dans le respect des exigences d’exploitation : évitement des différentiels de vitesse trop importants, des activations – désactivations intempestives dans le temps ou sur l’itinéraire d’un même automobiliste, etc.

De part son niveau d’innovation avancé, le fonctionnement de l’algorithme et sa robustesse sont testés à la fois sur des données réelles hors ligne et également dans un environnement contrôlé, véritable jumeau numérique de simulation, reproduisant les conditions réelles de circulation et donnant la possibilité de conduire des tests dynamiques dans plusieurs configuration de trafic.

La mise en œuvre de l’algorithme dans l’environnement de simulation contrôlé montre clairement son impact positif sur les conditions de circulation à l’aide d’un jeu d’indicateurs choisis judicieusement. Les comparaisons de scénarios reproduisant les situations sans régulation, avec régulation statique et avec régulation dynamique apportent un éclairage clé sur les situations d’exploitation combinant les deux types de régulation (VR2+ et régulation dynamique des vitesses). C’est grâce aux tests effectués dans l’environnement virtuel de simulation, que l’importance d’introduire des paramètres évitant l’oscillation d’état entre voie réservée activée et désactivée a été mise en exergue.

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