`^m^`fqÉbqdÉljÉqofbabp_lr`ibp ÉíìÇÉÇÉÅ~ë gìáåOMMR L 'analyse suivante vise à apporter des éléments sur la capacité et sur la conception géométrique des boucles. Les neuf boucles citées ont été choisies parmi quatre échangeurs du réseau francilien de voies rapides urbaines, pour leur niveau de trafic élevé et pour l'emplacement adéquat des capteurs de recueil de données de trafic. Ce type de bretelles est destiné à recevoir les mouvements de tourne-à-gauche ; en milieu urbain, où l'emprise est limitée, elles se substituent souvent à des anses. Les boucles sont des éléments constitutifs des échangeurs de type trèfle [exemples n°1 et 2], demi-trèfle ou trompette. `~ê~ÅíéêáëíáèìÉëåçêã~íáîÉë bëíáã~íáçåÇÉä~Å~é~Åáíé En terme de conception, compte tenu des faibles valeurs des rayons (20 à 50 m) et du profil en long, en rampe ou en pente, constitutifs d'une boucle, un soin particulier doit être porté au traitement de leur origine. Dans cette zone de transition, l'usager doit pouvoir adapter son comportement et sa vitesse, et disposer d'une bonne visibilité sur l’origine de la courbe en plan. La capacité des boucles considérées a été estimée à partir des données enregistrées par le SISER (Service Interdépartemental de la Sécurité et de l'Exploitation de la Route) sur le réseau francilien de voies rapides. Pour obtenir des données représentatives de capacités optimales, nous avons exploité des enregistrements de juin 2004 rapportés par les capteurs SIREDO. Sur les diagrammes vitesses/débits obtenus par ces capteurs, la chute des vitesses détermine le seuil de la saturation. Si la saturation est atteinte et si la bretelle ne comporte, ni en amont, ni en aval, de facteur réducteur de capacité tels que feux tricolores, entrecroisements, on peut alors considérer que les débits maximaux relevés correspondent à la capacité théorique de la boucle. Le traitement des boucles s’effectue en entrée et en sortie (ICTAVRU) [exemple n°3], ou seulement en entrée (ICTAAL)*. Leur exploitation est à 1 voie ; exceptionnellement à 2 voies (voies de type U, ICTAVRU) [exemple n°4]. ^ÅÅáÇÉåíçäçÖáÉ Le LREP (Laboratoire Régional de l'Est Parisien) a réalisé une étude de sécurité sur les bretelles de sortie en forme de boucle sur les voies rapides d'Ile-de-France. De la lecture des procès verbaux des forces de l'ordre, il ressort que dans les échangeurs comportant des boucles en sortie, peu d'accidents corporels sont à déplorer. L'exemple n°3 d'une sortie depuis une collectrice répond à cette situation idéale ; dans les exemples n°1 et 2, les dysfonctionnements des zones d'entrecroisement impactent le débit de certaines boucles ; l'exemple n°4 est doublement atypique : feux en amont et exploitation à 2 voies. * NB : les précisions données sur l'emploi et la conception des boucles ne sauraient se substituer aux instructions en vigueur, ICTAVRU (Instruction sur les Conditions Techniques d'Aménagement des Voies Rapides Urbaines) et ICTAAL (Instruction sur les Conditions Techniques d'Aménagement des Autoroutes de Liaison). 1 NJmÉíáí`ä~ã~êíW^ USñok NNU L 'échangeur du Petit Clamart se définit sous la forme d'un trèfle. Il permet d'assurer l'ensemble des liaisons entre 2 voies rapides, à partir de collectrices. Celles-ci comportent une voie de circulation plus une voie auxiliaire d'entrecroisement. Ce trèfle s'insère difficilement dans l’environnement très urbanisé : les zones d'entrecroisement se développent sur des longueurs de 325 m à l'est et de 150 m au nord. Comme l'illustre l'analyse de capacité, la première génère des rétentions en amont de la boucle nord-est (NE). La seconde constitue le point faible du fonctionnement de l'échangeur en cas de forte charge des 2 boucles situées au nord. 50 oÉã~êèìÉëÇÉÅçåÅÉéíáçåW Le tracé des boucles comporte un alignement entre les rayons d'entrée et de sortie, permettant au conducteur de distinguer les séquences de sortie et d'insertion et, ainsi, d'adapter son comportement ; plus généralement, on constate que le tracé des bretelles s'inspire des recommandations de l'ARP en matière d'enchaînement des éléments géométriques. L'implantation sur collectrice des sections d'entrecroisement permet de séparer les mouvements d'échange et de transit, et d'adopter des développements minimaux. 40 Km/h km/h 30 Vitesse Autorisée 30 Km/h Vitesse Libre 40 km/h 20 10 Débits Max. 1500 Véh/h 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Véh/h Capteur SIREDO ^å~äóëÉ ÇÉ Å~é~Åáíé W Sur la période considérée, les 3 boucles de l'échangeur : NE, SE et NO supportent des trafics maximaux de 1500 uvp/h (NE), 1100 uvp/h (SE) et 500 uvp/h (NO). Les diagrammes débit-vitesse montrent l'atteinte de la saturation sur NE, mais pas sur NO et SE. La dispersion des vitesses en entrée de NE, illustrée par le diagramme, provient de la saturation de l'entrecroisement sur la collectrice Est de la RN118 : entrecroisement de 2600 uvp/h sur 325 m. La saturation de NE semble peu liée à l'entrecroisement court de 150 m à l'aval, car il y a décalage des pointes entre NE et NO : 1500 uvp/h sur NE, contre moins de 200 uvp/h sur NO s'entrecroisent. L'entrecroisement Nord est toutefois en limite de saturation. Des débits de 1500 uvp/h sont atteints sur NE lorsque les entrecroisements amont et aval fonctionnent correctement. Cette valeur constitue une indication de la capacité de cette boucle. DREIF/J.-M. Gobry 70 60 Km/h km/h 50 40 Vitesse Autorisée 50 Km/h Vitesse Libre 60 km/h Débits Max. 1100 Véh/h 30 20 10 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Véh/h Capacité et géométrie des boucles - Étude de cas - Juin 2005 2 Petit Clamart : A 86 x RN 118 OJ_ÉääÉbéáåÉWok NUSñok T L e carrefour Belle Epine supporte des niveaux de trafic élevés en permettant l'ensemble des mouvements entre deux axes majeurs du réseau de voirie francilien, la RN186 et la RN7 : dans ce secteur, la voie express RN186 assure la continuité de l'itinéraire de rocade de l’A86 ; l'axe RN7 assure la pénétration dans le sud parisien depuis la rocade et la desserte de l'aéroport d'Orly. La RN186 est à 2x2 voies et comporte des collectrices à 2 voies, plus des voies auxiliaires d'entrecroisement ; la RN7 est de type 'U60 ICTAVRU', à 2x2 voies, plus des voies auxiliaires d'entrecroisement. L'échangeur se présente sous la forme d'un trèfle complet. Son analyse apporte deux enseignements, sur les capacités de l'entrecroisement nord et de la boucle SE. ^å~äóëÉ ÇÉ Å~é~Åáíé W La simultanéité des pointes sur NE et NO sature l'entrecroisement court qui les relie sur le collecteur d'A86 et empêche de déterminer la capacité des boucles : en période de pointe, 1000 uvp/h issus de NE et 900 uvp/h partant sur NO s'entrecroisent sur 150 m. La méthode ICTAVRU d'évaluation des entrecroisements indique que sous ces conditions de circulation, l'entrecroisement est saturé, ce qui est confirmé par la chute des vitesses sur NO et NE. À contrario, avec 1500 uvp/h, la boucle SE est très proche de sa capacité. En effet, la saturation est atteinte sans perturbation à l'aval, et la rétention en amont est limitée, car SO n'amène que 400 uvp/h pour 1900 uvp/h s'entrecroisant sur 150 m. DREIF/J.-M. Gobry Belle Epine : RN 186 x RN7 oÉã~êèìÉëÇÉÅçåÅÉéíáçåW DREIF/C. Jousselin Des longueurs d'entrecroisement trop faibles brident la capacité de l'échangeur. Les rayons d'entrée, peu adaptés à la vitesse autorisée de 50 km/h, et les courtes longueurs d'entrecroisement causent de fréquents accidents matériels. La vitesse autorisée devrait être de 50 km/h au point S.1,00 m et de 30 km/h en courbe, ce qui est confirmé par la vitesse des usagers en écoulement libre. Belle Epine : bretelle Nord-Est 40 km/h Km/h 30 N Vitesse Autorisée 50 Km/h Vitesse Libre 35 km/h 20 10 COLLECTRIC E Débits Max. 1000 Véh/h 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Véh/h COLLECTRIC E 30 20 km/h Km/h Vitesse Autorisée 50 Km/h Vitesse Libre 30 km/h Débits Max. 1500 Véh/h 10 Capteur SIREDO 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Véh/h 3 Capacité et géométrie des boucles - Étude de cas - Juin 2005 PJm~êáëkçêÇffW^ NmêçîáåÅÉñ^ NMQbñíéêáÉìêÉ L 'alimentation de cette boucle est assurée par une voie affectée issue du collecteur de l'autoroute A1 et son insertion sur l'autoroute A104 s’effectue par adjonction. Ainsi, ni l'amont ni l'aval de cette boucle ne comportent de contrainte limitant l'écoulement de son trafic. La saturation atteinte sur cette boucle est donnée par les débits les plus élevés, soit 1500 uvp/h, pour 50 km/h. 60 50 40 Km/h km/h Débits Max. 1500 Véh/h Vitesse Autorisée 50 Km/h Vitesse Libre 50 km/h 30 20 10 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Véh/h oÉã~êèìÉëÇÉÅçåÅÉéíáçåW La restriction imposée par l'ICTAAL sur les boucles en sortie, aurait conduit à l'implantation d'une anse externe, induisant un quatrième niveau dans l'échangeur, ou d'une anse interne à la géométrie aussi contrainte que celle d'une boucle. Cette boucle en sortie n'est pas directement accessible depuis la chaussée principale : la pseudo-collectrice à 1 voie supporte la zone de décélération nécessaire et répond au différentiel de vitesses élevé lié à l'absence de démarcation et de manœuvre préalable à l'entrée dans la courbe. La rampe contribue aussi à la réduction des vitesses en courbe. L'observation du site ne montre pas de dysfonctionnement de l'échangeur ou d'accidentologie anormalement élevée. Capteur SIREDO Paris Nord II : A1 x A104 DREIF/D. Guiho Capacité et géométrie des boucles - Étude de cas - Juin 2005 4 QJmçåíÇÉoçìÉåWokNUSñokPNQ C et échangeur en 'T' raccorde la RN186, collecteur d'A 86, à la RN 314 par une boucle affectée comportant 2 voies. Sur voies de type U, ''les boucles à deux voies peuvent être admises à la place d'anses externes, en site urbain dense'' (ICTAVRU, p.102). Le carrefour à feux de la RN186 est essentiel sur le plan de la sécurité, pour ralentir les usagers entrant dans la boucle, à laquelle les 2 voies de droite de la chaussée de la RN186 sont affectées. ^å~äóëÉ ÇÉ Å~é~Åáíé W 100 En période de pointe, ce carrefour à feux assure l'alimentation de la boucle pendant au moins 90 secondes sur un cycle de 120. Il présente l'avantage de densifier le flux entrant dans la boucle, réduisant les espaces inter-véhiculaires et les vitesses. Cette densification du flux couplée à l'homogénéisation des vitesses optimise l'écoulement. Les débits maximaux relevés, 2500 uvp/h sur 2 voies, traduisent donc un optimum pour l'infrastructure, et offrent une indication assez précise de la capacité de cette boucle à 2 voies. Débits Max. 2500 Véh/h 80 Km/h km/h 60 40 20 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 Véh/h Le capteur SIREDO donne le diagramme débit/vitesse de la section courante de la RN 314. En revanche, les débits mesurés sont exclusivement issus de la boucle. oÉã~êèìÉëÇÉÅçåÅÉéíáçåW L'affectation des 2 voies permet des dépassements tardifs avant l'entrée dans la boucle, pouvant inciter à des vitesses soutenues avant d'aborder la courbe ; implanter un feu tricolore en amont est un facteur de sécurité, notamment lorsqu'il se justifie en tant que carrefour. Les usagers sont soumis à plus de sollicitations qu'en alignement : - resserrement des espaces inter-véhiculaires latéraux ; - déport des véhicules dus aux accélérations transversales ; - réduction des distances de visibilité dus au phénomène de masque mobile. (PL sur photo ci-dessous) RN DREIF/C. Jousselin 314 Pont de Rouen : entrée de la bretelle 5 Capacité et géométrie des boucles - Étude de cas - Juin 2005 b å ê éë ì ã é... La boucle pourrait se définir comme l'objet routier permettant, en écoulement libre et pour un débit donné, d'assurer un mouvement de tourne-à-gauche dénivelé pour un coût moindre. En terme d'écoulement de trafic, ne pas espérer des rendements supérieurs à 1500 uvp/h pour des boucles à une voie et de 1300 uvp/h/voie pour des boucles à deux voies. Le gain de capacité d'une boucle d'entrée à deux voies doit être comparé à la perte de sécurité : relèvement des vitesses, masque mobile… Cet objet à caractère exceptionnel impose des mesures d'accompagnement. Les débits observés conduisent au respect du code de la route sur le temps inter-véhiculaire de 2 secondes. Les géométries propres à chaque boucle n'ont pas révélé de facteur influençant la capacité. En revanche, les entrecroisements courts, caractéristiques des échangeurs en forme de trèfle, peuvent conditionner indirectement la capacité. En terme d'accidentologie, il n'apparaît pas de typologie spécifique à cet objet. Un traitement de la zone d'approche respectant les distances de visibilité est essentiel. Une rampe précédant une boucle joue en faveur de la décélération et de la perception du début de la courbe, sous réserve que pile ou culée ne dégradent pas cette perception. En terme de conception, la valeur des rayons constitutifs d'une boucle, compris entre 20 et 50 m, induit une prescription de vitesse de 30 km/h ; en effet, théoriquement, une vitesse de 50 km/h impose un rayon R > 54 m déversé à 7 %. Le tracé des bretelles devrait respecter les recommandations de l'ARP pour ce qui concerne l'enchaînement des éléments géométriques. Rayon unique ou rayons séparés par un alignement droit ? L'introduction d'un alignement droit permet de séparer physiquement les manœuvres de sortie et d'insertion, pour une meilleure lisibilité et attention des usagers. Cependant, des alignements trop longs génèrent un relèvement des vitesses avant la seconde courbe. Implanter une boucle en sortie directement depuis la chaussée principale devrait rester exceptionnel et s'accompagner de mesures d'accompagnement. Après avoir démontré et évalué les solutions orthodoxes (anses pour l'essentiel), tout projet de boucle en sortie devrait intégrer les dispositions suivantes : - considération d'une vitesse de sortie de 70 km/h (et non de 55 km/h comme indiqué dans l'ICTAVRU) ; pour une sortie Distance de décélération pour une boucle en sortie en boucle depuis collectrice, le dimensionnement de la zone de décélération suppose une vitesse au S.1,00 m d'une gamme plus basse que la vitesse sur la collectrice, qui peut Rnd être selon son profil en travers de 70 ou 90 km/h, plus V = 70 km/h au S.1,00 m rarement 50 km/h ; d 0 d =1,2 ⋅ [ v 0 ² − v1 ² 2 ⋅ (γ ± g. p ) ] avec { - définition géométrique de la zone de décélération sous forme d'une pseudo-collectrice ; V1 =30 km/h p : déclivité en m/m vi : en m/s - majoration de la longueur de décélération de 20 % (cf. note 32 du SETRA) ; g = 9,81 m/s² = 1,5 m/s² γ - implantation si possible en rampe de la zone de décélération lorsque la boucle débouche sur un passage supérieur. 6 Capacité et géométrie des boucles - Étude de cas - Juin 2005 DREIF/D. Guiho Cette note a été rédigée par : Bruno ROUX - a (+33) 1 40 61 81 00 DREIF / DIT / Groupe Projets / Pôle Conception de la Voirie avec la collaboration de Ludovic KAIRE, Christophe JOUSSELIN Plans : Charles MOSNIER Maquette, mise en page : Gilbert CAVIGLIOLI Contact : [email protected] Ce document a été réalisé par la Direction Régionale de l’Equipement d’Ile-de-France. A 86 - Villeneuve-la-Garenne Avertissement : Ce document est destiné à fournir une information rapide. La contre-partie de cette rapidité est le risque d’erreur et la non exhaustivité. Ce document ne peut engager la responsabilité de son auteur ni de l’administration. ÇáîáëáçåÇÉë áåÑê~ëíêìÅíìêÉë ÉíÇÉë qê~åëéçêíë dêçìéÉmêçàÉíë ONJOPêìÉjáçääáë TRTPOm~êáë ÅÉÇÉñNR íéäééÜçåÉ W MNQMSNUMUM íéäéÅçéáÉ W MNQMSNUNSN fp_kWOJNNJMVRROQJQ