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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.
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