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Des autoroutes intelligentes pour résorber les bouchons

Des feux de signalisation sur les voies d’accès à l’autoroute pour prévenir les embouteillages. Des ingénieurs de l’EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) testent ce modèle pour augmenter la capacité de trafic.

Les autoroutes suisses ont atteint un niveau d’encombrement proche de la saturation dans plusieurs endroits du pays ; tous ceux qui avançant quotidiennement pare-chocs contre pare-chocs sur la voie rapide peuvent en témoigner. Des indicateurs suggèrent que nous approchons un point critique: de 2009 à 2010, une augmentation de seulement 2,6 % du trafic sur autoroute a amplifié d’un tiers le nombre d'embouteillages. Avec l’appui de l’Office Fédéral des Routes, les ingénieurs du Laboratoire de systèmes de transports urbains (LUTS) développent des systèmes intelligents de gestion du trafic. Il s’agit d’optimiser le flux en temps réel, en adaptant la vitesse autorisée et en régulant l’accès par l’installation de feux de circulation sur les bretelles.

L’idée d’utiliser des feux de circulation sur des voies d’accès à l’autoroute date de plus d'un demi-siècle ; elle a déjà été mise en œuvre avec succès dans de nombreux pays. Cependant, en Suisse, les voies d’accès à l’autoroute sont courtes et se situent près des zones urbaines, si bien que les files d'attente générées par ces feux de circulation pourraient rapidement s'étendre pour pénétrer dans les villes. Les bouchons autoroutiers laisseraient alors la place à la congestion urbaine.

Selon Nikolas Geroliminis, le directeur du laboratoire LUTS, il ne suffit pas de réguler le trafic sur l’autoroute à certains points d’accès. Le chercheur préconise une approche globale : «Il faut une stratégie qui permette de contrôler l’afflux de véhicules à chaque point d'entrée de l'autoroute simultanément pour s'adapter à la file d’attente» explique-t-il. Il serait ainsi possible de réduire les files d’attente sur les voies d’accès et les bouchons sur l’autoroute, en modulant la vitesse maximale et en limitant l'accès sur une partie du réseau.

Un algorithme, actuellement développé au sein du groupe de recherche du professeur Geroliminis, devra coordonner les feux de circulation et les limitations de vitesse. En utilisant des données provenant de dispositifs de suivi du trafic installés le long de l'autoroute et sur les voies d’accès, l’algorithme agira comme un surveillant virtuel du trafic, qui le fluidifie en régulant la vitesse autorisée et en limitant les flux d’accès à l’autoroute en temps réel.

Nicolas Geroliminis et son équipe vont sélectionner deux portions d’autoroute fréquemment congestionnées, dont l’une se situera dans le canton de Vaud, afin de fournir des données concernant le trafic et de servir d’emplacement d’essais pour leurs modèles. Dans un premier temps, les chercheurs doivent optimiser le système actuel de contrôle du trafic, afin qu’il fournisse les données qui permettront de réguler efficacement l’accès. Par la suite, ils utiliseront ces données pour tester la faisabilité de leur méthode, lors de simulations sur ordinateur. Idéalement, ces essais virtuels devraient être suivis d’un test en grandeur nature.

Ailleurs dans le monde, des expériences ont montré que la régulation des accès peut réduire l'apparition de bouchons sur l'autoroute de 10 à 20 %. « Réduire les problèmes de congestion permet d'éviter la circulation en accordéon, de consommer moins de carburant et de réduire les émissions de CO2 » explique Nikolas Geroliminis. Certes, les Suisses qui empruntent l’autoroute chaque jour devraient s’habituer à patienter aux feux avant d’y pénétrer. Mais il est fort probable qu’ils seront disposés à payer ce prix, s’il permet un trajet plus court et plus sûr.

EPFL

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