Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux

Type de document

THESE

Langue

francais

Auteur

BOURREL

Résumé / Abstract

Pour répondre aux attentes des exploitants de réseaux routiers (notamment en termes d'aide à la décision et d'évaluation des actions d'exploitation), de nombreux modèles d'écoulement dynamique du trafic ont été développés afin de représenter la façon dont les véhicules se propagent sur un tronçon de route. Ces modèles décrivent l'écoulement de façon plus ou moins agrégée et sont généralement classés en deux grandes catégories de modèles : les modèles microscopiques, qui s'intéressent à la dynamique des véhicules individualisés, et les modèles macroscopiques, modèles plus globaux qui considèrent le trafic en mouvement comme un fluide. Une des difficultés rencontrées dans l'étude de ces modèles est la grande disparité des échelles considérées. L'objet de cette thèse est d'approfondir ces problèmes d'échelles (notamment en étudiant le lien qui existe entre les modèles microscopiques et macroscopiques) à travers le développement d'un modèle hybride d'écoulement du trafic routier (on définit un modèle hybride comme le couplage entre un modèle microscopique et un modèle macroscopique). L'intérêt d'un modèle hybride est qu'il permet d'adapter le modèle d'écoulement aux besoins de modélisation des différents éléments du réseau. Il est ainsi possible de décrire avec le modèle microscopique certains éléments spécifiques où les phénomènes locaux de l'écoulement peuvent avoir des conséquences au niveau global (gare de péage, entrecroisement autoroutier, carrefour giratoire, ...) tout en conservant une vision globale de l'écoulement sur le reste du réseau avec le modèle macroscopique. Bien qu'il existe quelques modèles de ce type dans la littérature, il n'existe aucune vision globale des problèmes liés à l'hybridation. De ce fait, il est très difficile de savoir sur quelle base juger la pertinencedes modèles proposés. C'est la raison pour laquelle nous proposons dans cette thèse un cadre théorique général définissant ces modèles, notamment en déterminant les propriétés fondamentales que doivent posséder les modèles hybrides pour être valides. Nous proposons alors un nouveau modèle hybride fondé sur un modèle macroscopique du premier ordre (le modèle Lighthill-WhithamRichards). La particularité du modèle proposé est qu'il permet de prendre en compte la diversité de comportement des véhicules dans la partie microscopique en introduisant des distributions sur certains paramètres. Les résultats fournis par ce modèle sont alors étudiés pour trois exemples d'application (gare de péage à une voie, intersection entre une voie prioritaire et une voie secondaire et combinaison de deux intersections) dans lesquels nous montrons l'intérêt du couplage entre modèles microscopiques et macroscopiques. Directeur de thèse : LESORT,JB. Mémoire de DEA : spécialité : génie civil. Mots clés libres : modélisation;écoulement;trafic routier;hybride;couplage;microscopique; macroscopique;dynamique;stochastique;distribution;péage;intersection.