Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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Guide technique des systèmes de priorité bus aux carrefours à feux Version 2 /Juin 2001

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Guide techniquedes systèmes de priorité bus aux

carrefours à feux

Version 2 /Juin 2001

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Etude réalisée pour le Syndicat des Transports d’Ile de France

par

Maintenance, Etudes et Réalisations en CirculationUrbaine et Régulation

15, rue du Louvre - 75001 PARIS - Tél. (33) 01 53 40 52

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AVERTISSEMENT

Ce guide s’adresse aux collectivités locales et aux opérateurs de transport désireuxd’augmenter les performances des transports collectifs par la mise en place d’un système de prioritébus aux carrefours à feux.

Le développement des technologies de la télématique offre aux collectivités locales et auxexploitants des transports collectifs des outils nouveaux, susceptibles d’accroître l’efficacité destransports urbains. Les systèmes qui favorisent les bus lors du franchissement de carrefours à feux enfont partie. En effet, la localisation et la détection des bus lorsqu’ils s’approchent d’un carrefour,comme les transmissions d’informations entre des véhicules mobiles et des stations fixes, sont desfonctionnalités que les outils télématiques maîtrisent davantage chaque jour.

Ce guide est conçu, avant tout, comme un outil. Un outil d’aide à la décision, en présentant,dans une première partie, les enjeux de la priorité bus et ses effets concrets sur huit communeséquipées, ainsi qu’en abordant, dans la deuxième partie, certains aspects financiers. Un outild’accompagnement dans le lancement du projet, en identifiant les différents acteurs, leurs rôlesrespectifs et les actions à entreprendre. Le guide propose également, pour cette étape du projet, unenote de cadrage (chapitres clés, exemples...) qui permet de formaliser les premières orientations. Unoutil d’aide à la conception, en proposant une analyse théorique des résultats attendus (desbesoins) ainsi qu’une analyse fonctionnelle. Et enfin, un outil référentiel, en listant les solutionstechniques potentielles ainsi que leurs avantages et leurs défauts respectifs.

L’étude est limitée aux systèmes de priorité par intervention sur le déroulement des plans defeux. Les aménagements de la voirie (couloirs bus, quais avancés...) ne rentrent pas dans lepérimètre de l’étude. Malgré tout, certaines complémentarités et incompatibilités seront évoquées. Leguide abordera également les corrélations entre les systèmes de priorité bus et les systèmes derégulation des feux, ainsi que les relations entre ces systèmes et le trafic général.

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SOMMAIRE

PARTIE 1 : QU’ATTENDRE D’UN SYSTEME DE PRIORITE BUSAUX CARREFOURS A FEUX

0. QUELQUES DEFINITIONS PRELIMINAIRES ....................................................................................9

I. LES CAUSES DE PERTES DE TEMPS ET D’IRREGULARITES TRAITEES PAR LES SYSTEMESDE PRIORITE BUS AUX CARREFOURS A FEUX ..............................................................................12

II. LES GAINS POTENTIELS DES SYSTEMES DE PRIORITE BUS AUX CARREFOURS A FEUX.16II.1. LES EFFETS POTENTIELS DE LA PRIORITÉ BUS ........................................................................................................16II.2. RÉDUCTION DU TEMPS DE PARCOURS ET AMÉLIORATION DE LA RÉGULARITÉ : COMPLÉMENTARITÉS ET INCOMPATIBILITÉS17II.3. MARCHE TYPE DU BUS AVEC OU SANS ARRÊT.........................................................................................................18II.4. EXEMPLES DE GAINS ATTEINTS SUR DIFFÉRENTS RÉSEAUX......................................................................................20

III. LA PRIORITE BUS ET LE TRAFIC GENERAL...............................................................................29

IV. LES PRECAUTIONS A PRENDRE LORS DE LA CONCEPTION D’UN SYSTEME DE PRIORITEBUS ........................................................................................................................................................32IV.1. L’INERTIE DES FEUX...........................................................................................................................................32IV.2. LE POSITIONNEMENT DES STATIONS PAR RAPPORT AUX CARREFOURS.....................................................................33IV.3. LES EFFETS POTENTIELS SUR LA CIRCULATION GÉNÉRALE, QUI PEUVENT SE RÉVÉLER CONTRE-PRODUCTIFS POUR LEST.C..........................................................................................................................................................................34IV.4. LA FRÉQUENCE ÉLEVÉE DE PASSAGE DE BUS À CERTAINS CARREFOURS..................................................................34IV.5. LES LOBBIES DE COMMERÇANTS .........................................................................................................................35IV.6. LES IMPACTS SUR LE PERSONNEL DE CONDUITE....................................................................................................35IV.7. LE MANQUE DE VISIBILITÉ ET DE MAÎTRISE DES PERFORMANCES DU SYSTÈME, À COURT, MOYEN ET LONG TERME.........35

V. LES INTERACTIONS AVEC LES SYSTEMES DE REGULATION ET LES AMENAGEMENTS DEVOIRIE....................................................................................................................................................37V.1. LA PRIORITÉ BUS ET LES SYSTÈMES DE RÉGULATION ..............................................................................................37V.2. LA PRIORITÉ BUS ET LES AMÉNAGEMENTS DE VOIRIE ..............................................................................................37

PARTIE 2 : APPROCHE FINANCIERE ET ORGANISATIONNELLE

I LES PROFITS INDUITS PAR UN SYSTÈME DE PRIORITÉ BUS.....................................................43

II. LES COÛTS D’UN SYSTÈME DE PRIORITÉ BUS ..........................................................................46

III. LES PARTENAIRES ET LEURS RÔLES RESPECTIFS (LE CAS DE L’ILE DE FRANCE).........48

IV. EXEMPLES DE MODALITÉS DE FINANCEMENT.........................................................................49IV.1 CAS DES CONTRATS DE TYPE « AIDES FORFAITAIRES ». .........................................................................................49IV.2 CAS DES CONTRATS DE TYPE « GARANTIE DE RECETTES » .....................................................................................49IV.3. PRÉCAUTIONS ET RECOMMANDATIONS GÉNÉRALES...............................................................................................50

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IV. 4. EXEMPLES DE PRISE EN COMPTE DE LA VITESSE COMMERCIALE DANS LE CALCUL DE L’AIDE FORFAITAIRE OU DE LAGARANTIE DE RECETTES .............................................................................................................................................50

V. LES ACTIONS A ENTREPRENDRE (LE CAS DE L’ILE DE FRANCE).........................................52V.1. LE PROGRAMME.................................................................................................................................................52V.2. RECOMMANDATIONS À L’OPÉRATEUR DE TRANSPORT .............................................................................................53V.3. RECOMMANDATIONS AUX COMMUNES ET AU REGROUPEMENT .................................................................................54V.4. LA NOTE DE CADRAGE.........................................................................................................................................56V.5. LE CAHIER DES CHARGES....................................................................................................................................61

PARTIE 3 : DESCRIPTIONS FONCTIONNELLES ET TECHNIQUESDES SYSTEMES DE PRIORITE BUS AUX CARREFOURS A FEUX

I. LES RESULTATS ATTENDUS........................................................................……….......................69

II. ANALYSE FONCTIONNELLE.....................................................................................……..............71

III. DESCRIPTION DES REPONSES TECHNIQUES, FONCTION PAR FONCTION..........…............82

IV. QUELQUES EXEMPLES PRATIQUES....................................................................………..........139

BIBLIOGRAPHIE..................................................................................................………...................157

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PARTIE 1 :

QU’ATTENDRE D’UN SYSTEME DE PRIORITE BUS AUXCARREFOURS A FEUX ?

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INTRODUCTION

La prise en compte des bus aux carrefours à feux est un outil parmi d’autres d’unepolitique de transport. Elle s’inscrit dans l’ensemble des mesures destinées à améliorerquantitativement et qualitativement l’offre des transports en commun et par conséquent, leurattractivité et leur compétitivité par rapport aux voitures particulières.

Les usagers-clients des transports collectifs apprécieront la diminution du temps de parcours,l’amélioration de la régularité des dessertes et un confort accru induit par des décélérations et desaccélérations moins fréquentes. L’autorité organisatrice, quant à elle, peut espérer assurer un serviceéquivalent en minimisant les investissements. Tous les gains potentiels des systèmes de priorité bussont abordés dans cette partie. Toutefois, avant de s’engager dans la réalisation de ce type desystèmes, il est préférable d’approcher globalement les difficultés rencontrées par les véhicules detransport en commun, pour définir a priori ce que l’on attend de la priorité bus. Un diagnostic duréseau ou de la ligne, par exemple, permettra de mesurer ces difficultés et de distinguer celles quipeuvent être résolues par la priorité bus de celles qui ne le seront pas.

Les acteurs qui interviennent dans la mise en place de systèmes de priorité bus auxcarrefours à feux sont nombreux : l’autorité organisatrice des transports, bien sûr, véritable maîtred’ouvrage du projet; l’opérateur de transport, futur utilisateur du système; les services techniques descommunes, chargés de la régulation des feux; les fournisseurs ou constructeurs de tout ou partie dusystème... Cette multiplicité réclame des engagements et des synergies communes, pour profiter aumieux des expériences et des compétences de chacun.

L’objectif de la présente partie est de présenter les gains potentiels des systèmes de prioritébus aux carrefours à feux, et d’apporter aux collectivités, des éléments qui pourront les guider si ellessont amenées à concevoir de tels systèmes.

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0. QUELQUES DEFINITIONS PRELIMINAIRES

SYSTEME DE PRIORITE BUS AUX CARREFOURS A FEUX :

Un système de priorité bus aux carrefours à feux est un ensemble coordonné d’actionstendant à favoriser les véhicules de transport en commun par rapport aux véhicules particuliers dansle franchissement de carrefours à feux.

Dans ce guide, on parlera indifféremment de priorité bus aux carrefours à feux, de prise encompte des bus aux carrefours à feux ou d’aide aux bus pour le franchissement de carrefours à feux.

Lorsque le système est capable de retenir les véhicules aux feux s’ils sont en avance, onpréférera utiliser l’expression « prise en compte des bus ». Il ne s’agit plus alors à proprement parlerde système de priorité bus, car certaines actions contrarient les véhicules de transport en commun,mais l’abus de langage sera admis dans ce guide.

PRIORITE ACTIVE (OU DYNAMIQUE) ET PRIORITE PASSIVE

Une priorité bus aux carrefours à feux est dite active ou dynamique, lorsque les actionstendant à favoriser les véhicules de transport en commun sont effectuées en temps réel, au momentoù le véhicule s’approche effectivement du carrefour. Par opposition, la priorité passive désigne laprise en compte des véhicules de transport en commun dans l’établissement des plans de feux. Dansce cas, une fois que les plans de feux sont en service, aucune action n’est plus effectuée.

PARCOURS :

Déplacement d’un véhicule entre deux terminus opposés.

TEMPS DE PARCOURS :

Temps s’écoulant entre le départ d’un véhicule d’un terminus et son arrivée au terminusopposé.

Le temps de parcours se décompose lui-même en plusieurs parties :

• temps de roulement ou de roulage (TR), qui inclut les temps de décélération etd’accélération

• échange passagers (EP), qui est le cumul des temps d’ouverture des portes aux stations• temps d’attente station (AS), qui est le cumul des temps d’arrêt aux stations hors échange

passagers• temps d’attente aux feux (AF), qui est le cumul des temps d’arrêt dans les zones

d’approche des feux• temps d’attente en ligne (AL), qui est le cumul des temps d’arrêt en ligne (stop, conditions

difficiles, priorité à droite...)

d’où Temps de parcours = TR + EP + AS + AF + AL

TEMPS DE COURSE :

Temps s’écoulant entre deux départs successifs d’un même véhicule de deux terminusopposés. Le temps de course comprend le temps de parcours et le temps de battement.

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TEMPS DE ROTATION OU DE REVOLUTION :

Temps s’écoulant entre deux départs successifs d’un même véhicule d’un même terminus,dans la même direction et dans le même sens.

TEMPS DE BATTEMENT :

Temps s’écoulant pour un même véhicule entre son arrivée et son départ d’un mêmeterminus. Ce temps est généralement compris entre une à deux fois l’écart-type du temps deparcours, ce qui représente environ 10% du temps de parcours.

TEMPS DE HAUT-LE-PIED :

Ce terme s’applique le plus souvent au temps nécessaire pour se rendre du lieu de garage auterminus ou au point de mise en ligne, et inversement. De manière plus générale, il s’agit du tempsmis par un véhicule pour se rendre d’un point donné à un autre, à l’exclusion du temps de parcours.

INTERVALLE :

Temps s’écoulant en un point donné, entre les départs ou les passages de deux véhiculessuccessifs circulant dans le même sens. L’intervalle se mesure sur une ligne, une partie de ligne ouun tronc commun à plusieurs lignes.

REGULARITE :

Dans ce guide, le terme régularité désignera alternativement :

1. le respect des horaires théoriques (la ponctualité), en particulier lorsque la fréquence desbus sur la ligne est faible.

2. l’uniformité des intervalles, en particulier lorsque la fréquence est élevée.

La régularité, au sens de l’uniformité des intervalles, est généralement mesurée par l’écart-type ou la variance des intervalles. La RATP a créé un nouvel indicateur quantifiant l’intervalleressenti par les usagers-clients : l’intervalle ressenti équivalent (I.R.Eq.). Celui-ci se calcule enfonction de l’intervalle moyen Ip et de la variance des intervalles V(p) :

I.R.Eq. = Ip.( 1 + V(p) / Ip2 )

VITESSE COMMERCIALE

La vitesse commerciale se calcule en divisant la distance séparant les deux terminus d’uneligne, par le temps de parcours.

VITESSE D’EXPLOITATION

La vitesse d’exploitation se calcule en divisant la distance séparant les deux terminus d’uneligne, par le temps de course.

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PRODUCTIVITE INTERNE ET EXTERNE :

D’une manière générale, la productivité peut être définie comme le rapport du produit auxfacteurs de production. Dans le cas des transports en commun, le produit pris en compte est soitl’offre de transport, mesurée en véhicules*kilomètres ou en place kilométrique offerte (PKO), soit lesvoyages vendus, mesurés par les recettes commerciales. Les facteurs de production, quant à eux,sont représentés par les coûts de production (souvent réduits aux seuls coûts d’exploitation figurantaux comptes de résultat des opérateurs de transport). Ces définitions demeurent cependantinsuffisantes, car elles ne permettent pas d’intégrer les notions de qualité de service et d’externalitépositive des transports en commun.

La productivité interne est dépendante des seuls facteurs internes à l’opérateur de transport(organisation, structure...). Au contraire, la productivité externe, dépend de facteurs exogènes àl’opérateur. La plupart des actions visant à améliorer les conditions de circulation des véhicules detransport en commun (vitesse commerciale...) dépendent de mesures réglementaires et/ou de la miseen place d’équipement et/ou de la construction d’aménagements spécifiques. Elles améliorent laproductivité des transports en commun, mais échappent en tout ou partie à l’opérateur. C’est pourquoile terme de productivité externe est employé. La priorité bus aux carrefours à feux est une mesurevisant à améliorer la productivité externe.

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I. LES CAUSES DE PERTES DE TEMPS ET D’IRREGULARITESTRAITEES PAR LES SYSTEMES DE PRIORITE BUS AUX

CARREFOURS A FEUX

Le champ d’action des systèmes de priorité bus aux carrefours à feux est réduit. En effet, ilsagissent uniquement sur le déroulement des cycles des feux. Pour évaluer la part relative des feuxdans le temps de conduite global, le temps de parcours des véhicules de transport en commun, ladécomposition suivante est intéressante :

Décomposition du temps de course

Roulement34%

Temps passé aux stations

17%

Temps passé aux feux17%

Accélérations / Décélérations

15%

Temps de battement au

terminus17%

(Source : « Des mesures, des équipements et des aménagements pour améliorer la productivitéexterne des transports publics urbains » CETUR)

Cette décomposition est donnée à titre d’ordre de grandeur, car elle varie bien sûr d’un réseauà l’autre, d’une ligne à l’autre, suivant les périodes de la journée et les jours de la semaine. Ellepermet toutefois de mettre en évidence la part du temps de conduite, sur laquelle va porter le systèmede prise en compte des bus. Ce dernier, en agissant sur les feux, diminuera le temps passé auxcarrefours mais également le temps perdu lors des décélérations et accélérations liées à cescarrefours. De plus, toute action améliorant la régularité d’une ligne, permettra aussi de réduire letemps de battement aux terminus. En effet, ce dernier est généralement compris entre une à deux foisl’écart-type du temps passé en ligne. En réduisant cet écart-type, on diminuera le temps de battementrequis. C’est donc environ 40 % du temps de course qui est concerné par la priorité bus.

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Actuellement, les difficultés concrètes en matière de déplacements sont mal connues et leseffets réels des nouveaux systèmes peu mesurés. Il est donc essentiel de :

1. a priori, mieux connaître l’existant et les objectifs réels d’amélioration2. a posteriori, mesurer les résultats réellement obtenus

Dans cette optique, le diagnostic des lignes dont on souhaite améliorer lesperformances, est indispensable. Ce diagnostic doit mettre en lumière les causes qui agissent surle temps de parcours et les irrégularités ainsi que les parts relatives de chacune des causes dans lesretards et les irrégularités.

Quelles règles suivre pour réaliser le diagnostic :

• le recueil doit porter sur l’analyse des perturbations (localisation, nature, fréquence, tempsperdu), c’est-à-dire des arrêts de toutes natures (stations, carrefours...)

• le diagnostic s’effectue sur une ou plusieurs lignes complètes, dont les lignes les plusperturbées et/ou à haut niveau de service

• le diagnostic concerne au minimum la période de pointe, et peut s’en contenter• le diagnostic doit être réalisé, pour chaque ligne, sur un minimum de 30 courses, réparties

du lundi au vendredi, par sens sur la période étudiée, pour avoir un échantillonstatistiquement représentatif.

Quels sont les outils, les sources de données dont on dispose pour réaliser ce diagnostic :

• Les méthodes manuelles : le diagnostic est réalisé à partir d’enquêtes à bord des véhicules. Unenquêteur, situé à l’avant et disposant d’un chronomètre, enregistre les conditions d’exploitation(localisation et nature des arrêts et des ralentissements, heures de passages à certains points...).Ce type de recueil soulève des problèmes de fiabilité des données (erreurs d’observation), delassitude de l’enquêteur, de préparation et de formation. Toutefois, il a déjà plusieurs fois montréson intérêt ainsi que son efficacité.

• Le système d’aide à l’exploitation (SAE) : aujourd’hui, tous les SAE proposent d’alimenter des

bases statistiques. Si le réseau est équipé, la base statistique constitue évidemment un élémentimportant du diagnostic, mais n’est toutefois pas suffisante.

• Les matériels de saisie automatique de données (campagnes OPTHOR) : ils mesurent

précisément le temps de parcours et toutes ses subdivisions (temps de roulage, arrêts aux feux, enstation, échange passager...). Ces données apportent une très bonne vision quantitative, maisméritent toutefois une analyse qualitative supplémentaire. Les campagnes opthor permettent parexemple de mesurer le temps perdu, comme somme des temps d’attentes aux feux, en station(hors échanges passagers) et en ligne. Elles ne prennent cependant pas en compte lesaccélérations et décélérations, ni le temps perdu en roulage causé par les stationnements illicites,les congestions... qui représentent une part non négligeable du temps perdu total. Les résultatsd’une campagne OPTHOR, constituent tout de même une base de données solide, surlaquelle on peut s’appuyer pour construire un système de priorité bus.

• L’expérience du personnel de conduite : cette source est essentiellement qualitative. • Les simulations : elles nécessitent un recueil de données préalable, mais permettent d’orienter a

priori les choix structurants du projet d’amélioration. En effet, leur principal objectif est d’observer lecomportement d’un système (ligne de bus...) en fonction des ressources (nombre de bus, horaires,position des arrêts...) qui lui sont allouées, et ainsi, d’adapter et d’optimiser ces ressources pouratteindre les performances souhaitées. Il ne s’agit pas à proprement parler d’un outil de diagnostic,mais d’un outil d’aide à la décision. Il permet toutefois d’affiner le diagnostic et constitue une suiteidéale à ce dernier.

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A titre indicatif, les diagnostics mettent souvent en lumière un temps perdu de l’ordre de 30%du temps passé en ligne. Dans cette somme des temps perdus, la part relative aux feux, sanscomptabiliser les décélérations ni les accélérations, représente à elle seule environ 80%. Il est à noterque cette part relative de temps perdu aux feux, est plus importante pendant les heures de pointe quependant les heures creuses. Naturellement, des précautions sont à prendre avec ces chiffres, mais ilsmontrent tout de même que les gains attendus d’un système de priorité bus aux carrefours à feux, nesont pas du tout négligeables.

Le tableau ci-dessous identifie les principaux facteurs ralentissant les véhicules de transporten commun. Les sources précédentes permettent d’évaluer, sur une ligne donnée, les impacts relatifsde ces facteurs sur la progression optimale des véhicules. On peut alors identifier les causesproduisant les plus grands effets et s’attacher à leur traitement en adoptant un système de mesuresadéquat.

Causes de pertes de temps et d’irrégularités Commentaires

1/ Arrêts en station (hors échanges passagers) Dont les attentes volontairesaux correspondances

Temps passé auxstations

2/ Echanges passagers qui peuvent varier dansde larges mesures : sortie scolaire...

Plus le bus est en retard, plusils seront longs

3/ Décélérations et accélérations liées aux arrêtsen stations

Temps passé 4/ Attentes aux feux Ces deux facteurs sont les

aux feux 5/ Décélérations et accélérations liées aux feux seuls qui sont directementtraités par la priorité bus

6/ Autres attentes liées aux signalisations (Stop,céder le passage, priorité à droite...)

7/ Stationnements et arrêts illicites (en double file,sur les couloirs bus, dans les virages...)

Il s’agit souvent d’une causeprépondérante d’irrégularités

et de retards

Temps de roulagediminué des

8/ Traversées des couloirs bus par les voituresparticulières, vers des places de stationnement

décélérations etaccélérations

9/ Ecarts de trajectoires dus au partage de la voieavec les cyclistes...

liées aux stationset aux feux

10/ Régulation non optimale des carrefours et descongestions prévisibles

Concerne les bus et lesvoitures particulières.

11/ La densité de trafic et les congestionsimprévisibles

Concerne les bus et lesvoitures particulières.

12/ Les facteurs aléatoires locaux : manoeuvresd’un PL, calage VP...

Concerne les bus et lesvoitures particulières.

13/ Les conditions climatiques

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14/ Travaux de voirie

15/ Incidents divers (panne véhicule,infrastructures défectueuses, ruptured’alimentation...) et maintenance desinfrastructures

16/ Différences de conduite d’un conducteur àl’autre

Hors ligne 17/ Programmation du départ depuis le terminus Cette programmationreprésente une part

importante de l’efficacité de larégulation

Remarque :

Ces causes n’expliquent pas directement les retards puisque les horaires sont construits entenant compte des temps de parcours moyens en fonction de la période de la journée, des jours de lasemaine....Mais les situations étant très diverses, la référence à la marche type n’est pas toujoursoptimale. Les horaires sont donc eux-mêmes une cause de retard. De plus ils ne suivent pas toutesles variations connues pour privilégier la constance des horaires, d’une journée à l’autre, et ainsi,augmenter la capacité d’apprentissage et d’anticipation des usagers-clients.

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II. LES GAINS POTENTIELS DES SYSTEMES DE PRIORITE BUSAUX CARREFOURS A FEUX

Les deux objectifs majeurs des systèmes de priorité bus sont la réduction du temps deparcours sur une ou plusieurs lignes et l’amélioration de la régularité. Mais ces objectifs sont-ilsconvergents? N’existe-t-il pas une incompatibilité réelle entre l’amélioration de la régularité et ladiminution du temps de parcours ? Un point du chapitre tente de lever certaines incertitudes. Maisavant tout, les effets potentiels de la priorité bus sont énumérés, en distinguant les points de vues desusagers-clients et des fournisseurs du service. Enfin, les gains réels observés sur plusieurs réseauxsont présentés. Ces exemples permettent de se faire une idée des résultats concrets observés sur leterrain.

II.1. LES EFFETS POTENTIELS DE LA PRIORITE BUS

En améliorant la régularité et/ou la vitesse commerciale, les gains sont multiples.Indirectement ou directement, plusieurs acteurs des transports collectifs tirent des bénéfices dessystèmes de prise en compte des transports en commun aux carrefours à feux. Il est donc intéressantd’identifier un maximum d’effets de ces systèmes, de gains potentiels, afin de pouvoir fixer clairementl’ensemble des enjeux visés par la réalisation de tels systèmes et ensuite, de les évaluer le plusglobalement possible. Sans être exhaustive, l’énumération permet d’élargir le champ couvert par lessystèmes de prise en compte des bus et ainsi de mesurer plus précisément ses avantages potentiels.

Le tableau ci-dessous identifie un certain nombre d’effets de la priorité bus. Tous ces effets nesont pas cumulables. Il revient à l’autorité organisatrice d’en choisir la répartition. Il convient toutefoisde rester prudent. Les gains présentés sont des gains potentiels. Tout système de priorité busn’entraîne pas mécaniquement l’atteinte de ces gains.

Usagers-clients

• des transports collectifs plus rapides

• des retards moins importants et moins fréquents

• des transports collectifs plus confortables (diminution du nombre d’arrêts, de décélérations etd’accélérations)

• un service renforcé et des temps d’attente plus courts (si la diminution du temps de parcoursest traduite en augmentation de l’offre de transport)

• moins de véhicules bondés (la régularité équilibre la répartition des usagers-clients entre lesvéhicules)

• des correspondances plus efficaces

• si le système utilise un suivi continu en ligne, alors il est possible de l’enrichir par un systèmed’information des voyageurs (aux stations...). Les investissements supplémentaires sontconséquents mais la priorité bus et le S.I.V. partagent des éléments communs dont l’acquisitionn’est à réaliser qu’une seule fois.

• si le système utilise un suivi continu par GPS, alors il est aisé de l’enrichir par un système d’alertepermettant d’intervenir rapidement en cas d’incidents

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Exploitation

• économie de véhicules pour un service identique ou augmentation de l’offre sansinvestissements supplémentaires

• baisse de la consommation d’énergie et de pneus (liées à la diminution du nombre dedécélérations et d’accélérations)

• augmentation des recettes par l’induction d’usagers-clients

• meilleures conditions de travail

II.2. REDUCTION DU TEMPS DE PARCOURS ET AMELIORATION DE LA REGULARITE :COMPLEMENTARITES ET INCOMPATIBILITES

A priori, ces objectifs présentent des incompatibilités. Il faut choisir entre la réduction du tempsde parcours et l’amélioration de la régularité. En effet, la régularité impose de gérer l’avance d’un buspar rapport à son horaire théorique, de le retenir, si besoin est, ce qui est contraire à la réduction àtout prix du temps de parcours. On ne peut pas, en même temps, favoriser tous les bus lors dufranchissement de carrefours et retenir ceux qui sont en avance.

Pourtant, en installant un système qui donne systématiquement la priorité aux bus,théoriquement, les irrégularités induites par les différences de temps d’attente aux feux sont réduites,ce qui concourt à l’amélioration de la régularité.

Temps d'attente des bus aux feux

Cycle des feux

phase verte phase rouge

durée de la phase rouge

durée maximale d'attente avec priorité bus

p

a

Figure 1 : Temps d'attente des bus , en fonction de l'instant d'arrivée aux feux

sans priorité

avec priorité

p

a

prolongation

anticipation

La figure 1 est une représentation schématique du temps d’attente avec et sans système depriorité bus. Le système particulier considéré prolonge la phase verte sur l’axe emprunté par les busd’une durée p et ampute la phase rouge d’une durée a, en fonction de l’instant d’arrivée de chaquebus aux feux. Afin de simplifier la représentation, il est supposé que le bus est détecté suffisammenttôt pour ne pas avoir à tenir compte des temps de sécurité et de dégagement piétons. Dans la suite,on appellera V la durée de la phase verte, R la durée de la phase rouge et C la durée du cycle,supposée constante.

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Sans priorité, un bus arrivant au moment où le feu passe au rouge, attend R secondes, alorsqu’avec la priorité, il attend au maximum (R-a-p) secondes. L’irrégularité induite est donc moindre. Deplus, si l’arrivée des bus au carrefour est aléatoire (si les arrivées se répartissent uniformément aucours du cycle) alors le nombre de bus qui rencontreront un feu rouge est moins important, ce quiréduit encore une fois les irrégularités.

A titre indicatif, dans l’exemple précédent, le temps moyen d’attente des bus au carrefour est :• sans priorité : R2/(2C)• avec priorité : (R-p-a)2/(2C)

Il apparaît donc que l’action sur les feux diminue le temps de parcours des bus et les causesd’irrégularités. Mais il n’est pas évident que les irrégularités induites par les feux ne soient pasmarginales par rapport aux autres causes (stationnement illicite, incidents, différences de conduited’un conducteur à l’autre...). En ce cas, il est nécessaire de choisir un objectif prioritaire. Mais il esttout à fait imaginable de privilégier le temps de parcours sur certains carrefours ou sur certaines ligneset la régularité sur d’autres. Simplement, la technologie adoptée devra disposer d’un plus grandnombre de fonctionnalités.

Les exemples qui suivent, présentant les gains atteints sur plusieurs réseaux, montrent quegénéralement, l’un des deux objectifs guide la conception du système de priorité bus aux carrefours àfeux. Mais quel que soit le choix initial, les évaluations effectuées concluent que le système améliorela vitesse commerciale et la régularité.

II.3. MARCHE TYPE DU BUS AVEC OU SANS ARRET

Les deux figures ci-dessous comparent le temps de parcours du bus d’un point à un autre,avec ou sans arrêt. Il apparaît très nettement que le gain de temps ne se réduit pas au temps qui s’estécoulé pendant l’arrêt, mais qu’il faut tenir compte des phases de décélérations et d’accélérations.

Les fonctions représentatives des courbes de décélération et d’accélération sont trèsapproximatives. Les résultats observés sont tout de même assez représentatifs et respectent lesordres de grandeurs. Dans le premier cas, le bus marque un arrêt d’environ 10 secondes, ce qui leconduit à un temps de parcours global d’environ 95 secondes. Dans le second cas, quand le bus nemarque pas d’arrêt, ce temps de parcours global est d’environ 75 secondes. Il est donc possible d’endéduire qu’en moyenne, le temps perdu lors de la décélération et de l’accélération,consécutives à un arrêt, est de 10 secondes. Ces 10 secondes sont donc à ajouter au temps passéau carrefour (mesuré par opthor par exemple), dès que le bus marque un arrêt.

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Marche type d'un bus avec un arrêt

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

50

100

150

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250

300

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400

450

500

550

600

650

700

750

distance parcourue

VitesseTemps de Parcours

Marche type d'un bus sans arrêt

0

10

20

30

40

50

60

70

80

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100

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

ditance parcourue

VitesseTemps de Parcours

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II.4. EXEMPLES DE GAINS ATTEINTS SUR DIFFERENTS RESEAUX

Ce chapitre présente les gains réels observés sur les réseaux qui ont adopté des systèmes depriorité bus. Ces exemples permettent de se faire une idée des résultats concrets, observés sur leterrain.

Afin de rester le plus fidèle et le plus proche possible de la réalité, seuls les gains mesuréseffectivement par les opérateurs ou les autorités organisatrices sont repris. A défaut d’évaluationschiffrées, on présente les principales appréciations qualitatives. D’un réseau à l’autre, les enjeux étantdifférents, les systèmes de priorité bus ont été évalués sur des critères différents. Il n’est donc pasaisé de comparer les gains. Mais ce comparatif n’a pas réellement lieu d’être, puisque la performanced’un système se mesure essentiellement à sa capacité de répondre à des objectifs, fixés a priori pourune ligne ou un réseau donné.

D’une manière générale les exemples suivants montrent que les systèmes de prioritébus aux carrefours à feux permettent de diminuer les dépenses d’exploitation et les moyens deproduction tout en augmentant les recettes commerciales, et qu’environ un tiers desinvestissements sont couverts dès la première année.

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NANCY

CONTEXTE

Le réseau de transport en commun de la Communauté urbaine de Nancy s’équipeactuellement d’un nouveau SAEIV. Ce projet s’inscrit dans la refonte du système central de régulationet l’abandon prochain des trolleybus, remplacés par la nouvelle technologie du TVR. Le SAE actuel aété mis en place en 1982. Les gains présentés ci-après sont donc ceux observés avec ce SAE. Lessources sont d’une part, une évaluation du SAE par le CETE de l’Est entre Avril et Mai 1985 et lesstatistiques de l’opérateur de transport.

Le système de priorité bus est basé sur les communications entre le SAE et le PC Trafic. LeSAE demande la priorité au PC trafic lorsqu’un bus s’approche d’un carrefour. Ensuite, ce dernieraccorde systématiquement une priorité en allongeant la phase verte ou en amputant la phase rouged’une durée fixée en fonction du trafic moyen de l’axe emprunté. Il s’agit donc d’un système centraliséglobal, car l’ensemble du réseau profite de la priorité et non une ou plusieurs lignes déterminées.

GAINS OBSERVES

Résultats de la campagne du CETE :

• Respectivement 4 et 5 % de réduction de temps de parcours par rotation sur les lignes 3 et 6

• Respectivement entre 55 et 72 % de réduction du retard moyen au terminus pour la ligne 3 et entre21 et 37 % pour la ligne 6

• 15,3 % de gain de productivité en kilomètres annuels parcourus par conducteur

• 5,8 % de gain global de temps de parcours, qui peuvent théoriquement se traduire par unediminution de 3 trolleybus et 7 autobus

• Diminution de l’ordre de 2,2 % de la consommation énergétique de l’ensemble du réseau

En termes financiers, ces gains sont estimés à 4,55 MF/an (valeur 12/83) pour les gains en temps deparcours et à 0,23 MF/an pour les gains énergétiques. Globalement, le gain annuel d’exploitation semonte à 4,2 MF pour un coût d’investissement de 13,08 MF.

Estimations de l’exploitant en février 1999 :

• Augmentation de 16 % de la vitesse commerciale sur l’ensemble des lignes

• Sur la ligne 3, le système de priorité associé au couloir réservé a permis aux véhicules de parcourir30 % de kilomètres supplémentaires.

• Le couplage SAE-PC Trafic permet d’atteindre le niveau de 70 % de bus à l’heure (le SAE seulpermet de monter à 55 %)

Remarque : le prochain SAE sera capable d’ajuster le niveau de priorité accordé à chaque bus, enfonction de la ligne du bus et de son retard. Ce système intègre donc dès sa conception, des objectifsde régularité, ce qui n’est pas le cas du système actuel.

Page 24: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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DUNKERQUE

CONTEXTE

Le réseau de transport en commun de Dunkerque s’est doté d’un SAEIV en 1996. Enparallèle, un système de régulation centralisé a été développé et est installé à proximité immédiate ducentre administratif de l’opérateur de transport.

Le système de prise en compte des bus est centralisé. Les bus envoient une demande depriorité au SAE lorsqu’ils s’approchent d’un carrefour. Le SAE analyse cette demande et la transmetéventuellement au PC Trafic. Ce dernier est l’acteur déterminant. Il décide seul de l’action à réaliseren faveur du bus, en fonction de sa connaissance de l’état réel du trafic. Ce système est un systèmecentralisé et global, qui traite indifféremment l’ensemble des lignes du réseau.

Deux campagnes de mesures ont été effectuées, en 1998 et en 1999. Les résultats présentéssont issus de ces campagnes.

GAINS OBSERVES

Résultats de la première campagne sur les lignes 1 et 1A :

• Gain de temps sur la ligne 1 dans le sens Aller : 2 mn 33 s

• Gain de temps sur la ligne 1 dans le sens Retour : 2 mn 04 s

• Gain de temps sur la ligne 1A dans le sens Aller : 1 mn 10 s

• Gain de temps sur la ligne 1A dans le sens Retour : 3 mn 08 s

• Diminution moyenne du temps de parcours de l’ordre de 6 %.

Résultats de la deuxième campagne

(interprétation en cours)

Remarques :

1. Les résultats de la première campagne correspondent bien aux résultats attendus d’un systèmecentralisé global, dont l’objectif est de diminuer les temps d’attentes aux feux, sans pour autantaccorder systématiquement la priorité aux bus. Ils sont cependant inférieurs aux gains visésinitialement. En effet, dans le cadre d’un appel d’offre sur performance, l’objectif était de diminuerglobalement les temps de parcours de 10 %.

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VALENCE

CONTEXTE

En 1994, l’agglomération de Valence met en oeuvre le projet Valbus sur la ligne 1. Ce projetdéfinit trois axes d’améliorations, la régularité des dessertes en heures de pointe en garantissant unintervalle de 6 minutes, l’accessibilité et le confort des véhicules et enfin l’information des voyageursaux stations.

Pour répondre au besoin de régularité, la CTAV, en accord avec les services techniques de laville, a mis en service un système de prise en compte des bus aux carrefours à feux. Ce système està double effet, puisqu’il a pour objectif de favoriser le passage des bus lorsque ceux-ci sont en retardou à l’heure et de les retenir quand ils sont en avance.

Fonctionnellement, chaque bus transmet au carrefour l’intervalle théorique qui devrait leséparer du bus précédent. Un modem, situé dans l’armoire du contrôleur de carrefour, a mesuré letemps qui s’est écoulé depuis le dernier passage d’un bus. Celui-ci compare l’intervalle théorique quivient de lui être transmis avec l’intervalle réel et commande en conséquence des actions sur les feux.

GAINS OBSERVES

• La CTAV ne dispose pas de statistiques. Sur les temps de parcours, il n’est donc pas possibled’avancer des données quantitatives. Pourtant, qualitativement, l’exploitant a noté que la régularitéétait devenue excellente et que même les temps de parcours ont diminué, alors qu’il ne faisait paspartie des objectifs visés. De plus, le premier tronçon équipé de la ligne, appelée aujourd’huiValbus, est devenu la référence pour tout le réseau, aux yeux des usagers-clients et des élus alorsqu’il était précédemment très perturbé.

• Du point de vue de la fréquentation, la première année, l’augmentation de clientèle sur l’ensembledu réseau était de 1 %. Sur la ligne Valbus, elle est montée à 4 %.

• Les conducteurs quant à eux apprécient le système pour plusieurs raisons. Il les soulage denombreuses manipulations (recalages manuels, changement de girouette...), il les renseigne quantà l’état du prochain feu, ce qu’ils jugent très confortable, et enfin, la régulation est invisible. Eneffet, l’avance est régulée par un arrêt au feu. Les conducteurs ne sont donc pas obligés de différerles départs des stations ou de ralentir en ligne, actions très peu appréciées des usagers-clients quin’hésitent pas à manifester leur mécontentement lors de telles situations. Par contre, un arrêt à unfeu est normal. Ils n’ont donc plus à subir les doléances des usagers-clients sur cet aspect.

Remarque :

Selon l’opérateur, la distribution des équipements dans les bus et les carrefours représente unavantage financier important. Les coûts d’investissement s’élèvent à 7 700 € (1994) par véhicule. Lescoûts d’exploitation, quant à eux, sont de l’ordre de 1 000 €/an pour la redevance (liaisons radiolongue portée) et de 1/3 personne (environ 12.500 €) pour la maintenance (dont entretien des bornesd’informations).

Page 26: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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ROUEN

CONTEXTE

La ligne 1 est la plus fréquentée des lignes de bus. Elle dessert le domaine universitaire, lecentre ville, la gare et les quartiers des Sapins et de la Grand Mare. La TCAR en a effectué undiagnostic en 1997. Celui-ci a mis en exergue plusieurs points noirs, qui réduisaient considérablementl’attractivité et la qualité de service de la ligne. Pour y remédier, un ensemble de mesures ont étéprises, dont les principaux sont l’aménagement de deux tronçons réservés, de quais avancés et laprise en compte des bus sur 20 carrefours.

La TCAR dispose depuis 1994 d’un SAE. Mais le système de priorité bus est décentralisé. Lebus connaît sa position sur la ligne. Lorsqu’il s’approche d’un carrefour, c’est-à-dire lorsqu’il franchitun point remarquable enregistré dans son ordinateur embarqué, il transmet, par ondes radios courtesprotées, un message à un récepteur situé dans l’armoire du contrôleur du carrefour. Ce derniercommande alors une action de prolongation ou d’anticipation du vert sur l’axe emprunté par le bus. Ladurée de la prolongation et de l’anticipation a été fixée en collaboration avec les services techniquesdes villes, en fonction des trafics moyens écoulés par les carrefours.

GAINS OBSERVES

Diminution du temps de parcours de 6 à 12 % suivant la période de la journée, qui a permis aux busde passer d’une vitesse commerciale de 14 km/h à 16 km/h

Nette amélioration de la régularité conduisant à des gains de temps en échanges passagers et à ladisparition des trains de bus

Augmentation de 5%, en décembre 97 et janvier 1998, du nombre de validations, par rapport àl’année précédente

Un service plus performant est assuré avec le même nombre de bus, tout en absorbantl’accroissement de clientèle. Sans les aménagements, il aurait été nécessaire d’acquérir deux busarticulés supplémentaires.

Une enquête auprès des conducteurs a révélé qu’ils étaient satisfaits des aménagements effectués.Au-delà des gains en matière de sécurité et de confort pour les usagers-clients, ils considèrent qu’ilssont aujourd’hui en mesure de respecter les horaires en heures de pointes, ce qui n’était pas le casprécédemment.

Remarques :

1. Ce projet est construit sur l’analyse des performances d’une ligne particulière. Cette approche« par ligne » a permis d’obtenir des résultats très probants par le croisement de plusieurs mesures.Chacune (priorité bus, tronçon réservé, quai avancé, plots destinés à empêcher le stationnementgênant, mise en place de « céder le passage » sur des voies transverses...) est adaptée auxdysfonctionnements locaux constatés.

2. L’enveloppe financière de l’ensemble des opérations effectuées s’élève à 1,8 MF (1997), dont 450

kF environ pour le principal tronçon réservé (Boulingrin).

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GRENOBLE

CONTEXTE

Au printemps 1998, la SEMITAG engage un projet ambitieux de redynamisation et de mise enaccessibilité totale de la ligne 8, axe structurant du réseau. La redynamisation se traduit par la refontecomplète du fonctionnement des carrefours, par la mise en place d’une priorité absolue pour les buset la création de couloirs bus.

Le système de priorité absolue est totalement décentralisé. Il utilise des boucles actives, quine détectent que les bus équipés d’émetteurs, positionnées au droit des carrefours et en sortie destations. Des liaisons filaires d’un carrefour à l’autre, permettent aux contrôleurs de carrefours degérer l’approche du bus à partir du moment où celui-ci quitte le carrefour précédent. Le bus bénéficieainsi d’une prolongation ou d’une anticipation de la phase verte qui lui octroie systématiquement unfeu vert.

GAINS OBSERVESL’attente moyenne aux feux, sur l’ensemble de la ligne 8 (rebaptisée ligne 1) est passé :

de 9 mn 16 s à 4 mn 15 s dans le sens Pont Rouge - Trois Dauphinsde 7 mn 58 s à 3 mn 01 s dans le sens Trois Dauphins - Pont Rougede 6 mn 53 s à 1 mn 24 s dans le sens Pont Rouge - Jaurès/Berriatde 5 mn 56 s à 1 mn 43 s dans le sens Jaurès/Berriat - Pont Rouge

Alors que l’attente aux feux représentait précédemment 27 % du temps de parcours, elle nereprésente plus aujourd’hui que 6 %.

La vitesse commerciale est passée de 15,44 km/h à 18,25 km/h dans le sens Pont Rouge - TroisDauphins et à 20,67 km/h dans le sens Pont Rouge Jaurès/Berriat.

Le confort des passagers a été nettement amélioré puisqu’à tous les carrefours équipés du systèmede priorité absolue, le nombre de décélérations et d’accélérations a fortement décru.

Remarque : Tous les carrefours ne sont pas équipés du système de priorité bus, ce qui explique quele temps d’attente aux feux n’est pas pratiquement nul. De plus les temps d’attente indiqués ci-dessusne prennent pas en compte les gains induits par la diminution du nombre de décélérations etd’accélérations. Ces derniers apparaissent indirectement dans les gains en vitesse commerciale.

Les figures ci-dessous présentent les temps d’attente aux feux avant et après la mise en place dusystème de priorité bus.

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TOULOUSE

CONTEXTE

Dans le cadre du programme européen DRIVE II et de QUARTET PLUS, Toulouse a évaluésur deux lignes les performances de PRODYN-BUS, dont l’objectif est d’optimiser le fonctionnementgénéral du réseau avec une prise en compte spécifique des transports en commun.

PRODYN-BUS est un système de régulation du trafic qui a été conçu pour associer lesavantages des méthodes de macro et de micro-régulation. Il est totalement décentralisé. Le principede fonctionnement de la priorité bus est le suivant : le bus calcule sa position grâce à un odomètre etun recalage GPS et communique avec le carrefour par radio courte portée lorsqu’il s’en approche. Lemodule PRODYN-BUS évalue alors le temps de parcours du bus jusqu’à la queue de la file d’attenteet la taille de cette file. En fonction du niveau de priorité à accorder, il enclenche ensuite des actionssur les feux plus ou moins fortes.

Les résultats suivants sont basés sur un total de 258 596 mesures de temps de parcours.

GAINS OBSERVES

Les résultats sont donnés en terme de pourcentage des différences de temps de parcours entrePRODYN-BUS et CAPITOUL (le système de régulation de Toulouse, qui n’accorde pas de priorité auxbus). % = (Tprodyn - Tcapitoul) / Tcapitoul :

Période 8h - 20 h, ligne 2, dans le sens Sud - Nord : - 4 %

Période 8h - 20 h, ligne 2, dans le sens Nord - Sud : - 5 %

Période 13h - 18h, ligne 2, dans le sens Sud - Nord (St Thomas à St Michel) : - 9 %

Période 13h - 18h, ligne 2, dans le sens Nord - Sud : - 6 %

Période 8h - 20h, ligne 92, sur la traversée du carrefour Ducoing : - 7 %

Page 29: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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METZ

(Sources : « Des mesures, des équipements et des aménagements pour améliorer la productivitéexterne des transports publics urbains » CETUR, Mai 1991)

CONTEXTE

Le district de l’agglomération messine a procédé en 1988 à l’équipement d’une ligne de sonréseau de transport public en axe prioritaire, en prenant en compte les bus dans la gestion descarrefours à feux.

20 bus ont été équipés d’émetteurs hyperfréquence destinés à informer les contrôleurs descarrefours de leurs arrivées et 45 balises réceptrices ont été installées sur 25 carrefours. Pour les feuxgérés par l’ordinateur central de trafic, les bus bénéficient d’une prise en compte partielle se traduisantpar des prolongations et des anticipations de phases vertes. Pour les carrefours isolés, la priorité estabsolue.

GAINS OBSERVES

La vitesse commerciale est passée de 14,64 km/h à 15,55 km/h

la régularité des bus s’est améliorée en heures creuses, ce qui a permis de diminuer le nombre devéhicules en services en diminuant la fréquence de passage théorique (un passage toutes les 14 mnau lieu de 12 mn)

Remarque : Le coût des équipements s’élève à 1 MF H.T. (1988) et celui des actions sur la voirie à400 kF. La conjugaison des actions menées et notamment la réduction des moyens en heurescreuses a permis de dégager une économie annuelle de 571 kF.

Page 30: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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LONDRES

CONTEXTE

Dans le cadre du programme européen DRIVE II, projet PROMPT, en octobre et novembre1994, la ville de Londres a expérimenté deux variantes de systèmes de priorité bus. Le champ del’expérimentation couvrait 10 carrefours contrôlés par le système de régulation centralisé SCOOT.Dans la première variante, le système central SCOOT prenait les décisions concernant l’anticipationde la phase verte alors que les prolongements étaient décidés localement. La deuxième variantecentralisait l’ensemble des décisions.

La détection des bus est assurée par des boucles inductives, qui captent les messages émispar les bus bénéficiant de la priorité.

GAINS OBSERVES

Les conclusions de l’expérimentation rapportent que les économies en temps de parcours des busétaient variables en fonction de la saturation du réseau routier et de la variante du système de prioritébus en oeuvre.

Les gains les plus importants étaient observés avec la variante en partie décentralisée, sur les axespeu chargés (10s / bus / carrefour) alors que sur les axes chargés, les gains étaient de l’ordre de 5s /bus / carrefour.

Une évaluation économique a montré qu’une utilisation optimale des différents systèmes de prioritébus (variante 1 et 2) permettait de recouvrir 72 % des coûts de ces systèmes, dès la première année,grâce aux gains dont bénéficiaient les bus. Il était même possible d’augmenter ces bénéfices, maisalors, cette progression se ferait aux dépens de la circulation générale.

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III. LA PRIORITE BUS ET LE TRAFIC GENERAL

Les relations entre le système de priorité bus aux carrefours à feux et la circulation généralesont encore mal connues. Les connaissances dans ce domaine, se restreignent aux évaluationsqualitatives des personnes ayant mis en place une priorité bus et aux études effectuées dans le cadrede programmes de recherche, essentiellement européens. Plusieurs principes se dégagent :

1. Pendant les heures creuses, les systèmes de priorité bus n’affectent pas le temps deparcours des voitures particulières.

2. Pendant les heures de pointe, les temps de parcours des V.P. varient en fonction des

itinéraires, du système de régulation du trafic et du système de priorité bus.

D’une manière générale, les priorités bus actives et systématiques améliorentsignificativement les temps de parcours des bus mais les effets sur les voitures particulières sont peucontrôlables. Les priorités passives (prise en compte des bus lors de la conception des plans de feuxgrâce aux logiciels Thèbes ou Transyt) permettent de gérer les conflits entre les bus et les voituresparticulières mais accordent des gains nettement inférieurs aux temps de parcours des bus. Enfin, lespriorités conditionnelles (si le bus est en retard et/ou si la circulation est fluide...) paraissent être desvoies alternatives dans la recherche d’optimums partagés mais le régulateur devient alors le véritablemaître du temps de parcours des bus et surtout, les contraintes techniques sont nombreuses et lesinvestissements financiers importants.

Dans le cadre du projet européen LLAMD-LEADER (DRIVE II), plusieurs systèmes ont étésimulés sur un axe lyonnais. Il en ressort que la qualité des plans de feux originaux (sans aucunepriorité) est déterminante et qu’il est préférable d’associer un plan de feux de qualité et une prioritéactive, plutôt que de mettre en place une priorité passive accordant un poids important aux bus. Lesfigures suivantes, présentent grossièrement les résultats obtenus par les simulations.

amélioration du temps de parcours

prolongations et anticipations

maximales

bus

voitures particulières

15 %

- 15 %

30 %

Figure 1 : priorité bus active et plans de feux non optimaux

Cette première figure montre que plus les prolongations et anticipations maximales sontimportantes, c’est-à-dire que plus la marge de manoeuvre accordée aux bus est importante, plus lesgains sont conséquents pour les bus. Les dégradations pour les voitures particulières sont moins

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importantes que les gains accordés aux bus mais tout de même significatives. Il semblerait égalementqu’il existe des valeurs seuils au-delà desquelles les gains en temps de parcours des bus ralentissent(tout du moins sur un intervalle non négligeable) ainsi que les dégradations des temps de parcoursdes voitures particulières.

amélioration du temps de parcours

poids accordé aux bus

bus

voitures particulières

15 %

10 %

30 %

Figure 2 : Plans de feux conçus à l’aide du logiciel Transyt

La figure 2 met l’accent sur le caractère structurant de la conception des plans de feux. Sansaccorder la moindre priorité passive aux bus, on remarque que les bus et les voitures particulièresbénéficient d’une amélioration certaine des temps de parcours. Par contre, en augmentant le poidsdes bus, si les gains augmentent rapidement dans un premier temps, ils ralentissent très vite, et letemps de parcours des voitures particulières augmente constamment.

amélioration du temps de parcours

prolongations et anticipations maximales

bus

voitures particulières

15 %

10 %

30 %

Figure 3 : Priorité active et plans de feux conçus à l’aide du logiciel Transyt(sans priorité passive)

Dans les faits, lorsque la prise en compte des bus est assurée par des prolongations et desanticipations locales de phases vertes, la durée maximale de celles-ci est généralement fixée par lerégulateur en fonction du trafic écoulé par le carrefour. Elle peut d’ailleurs être nulle, lorsque lerégulateur juge que le carrefour est déjà à 100% de ses capacités. Mais de plus en plus, il apparaîtqu’une remise à plat complète des plans de feux est nécessaire, tout du moins sur certains carrefours.

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A titre indicatif, les formules ci-dessous permettent d’évaluer la durée maximale desprolongations et anticipations (∆V), en fonctions du débit moyen (Qt) et du débit de saturation (Qsat)de l’axe antagoniste, en supposant que les arrivées sur cet axe se distribuent de manière uniformedans le temps :

1. A cycle constant (C), il faut : Qt.C ≤ (Vu - ∆V/2).Qsatsoit ∆V ≤ 2(Vu.Qsat - C.Qt) / Qsat

où Vu est la durée de vert utile sur la voie antagoniste et ∆V/2 la durée moyenne des actionsen faveur des bus.

2. A cycle variable, il faut, avec ∆Vp = prolongation maximale : Qt.(C + ∆Vp/2) ≤ Vu.Qsat

soit ∆Vp ≤ 2(Vu.Qsat/Qt - C) (1)

et avec ∆Va = anticipation maximale :Qt.(C - ∆Va/2) ≤ (Vu - ∆Va/2).Qsat

soit ∆Va ≤ 2(Vu.Qsat - C.Qt) / (Qsat - Qt) (2)

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IV. LES PRECAUTIONS A PRENDRE LORS DE LA CONCEPTIOND’UN SYSTEME DE PRIORITE BUS

Lors de la mise en place d’un système de priorité bus aux carrefours à feux, il est nécessairede prévoir voire d’avoir déjà prévu, la gestion de certaines contraintes, d’obstacles et d’effetspotentiels du système sur des acteurs et des activités connexes. En vrac, les principales difficultés eteffets dérivés à prendre en compte au plus tôt sont :

• l’inertie des feux, essentiellement due aux temps de dégagement des piétons et des temps minimade sécurité

• le positionnement des stations par rapport aux carrefours• les effets potentiels sur la circulation générale, qui peuvent se révéler contre-productifs pour les

T.C.• la fréquence élevée de passage de bus à certains carrefours• les lobbies de commerçants• les impacts sur le personnel de conduite• le manque de visibilité et de maîtrise des performances du système, à court, moyen et long terme.

IV.1. L’INERTIE DES FEUX

La stratégie de régulation qui consiste à prolonger la phase verte sur l’axe du bus, ne posepas de problèmes en terme de sécurité des circulations. Mais cette prolongation ne doit pas être troplongue, sinon elle risque d’induire des comportements illicites de la part des voitures particulièresarrêtées sur les voies antagonistes. Mais dans certains cas, passé un instant particulier compris dansla phase verte, aucune action n’est plus envisageable sur le feu. Il est alors nécessaire que lesystème de priorité bus puisse avertir le feu qu’un bus approche, avant cet instant. Cela signifie qu’ilfaut pouvoir anticiper l’arrivée du bus. On se trouve alors dans une situation identique à l’amputation,traitée ci-après.

Toutes les actions sur les feux consistant à amputer une phase rouge ou à escamoter desphases, doivent tenir compte d’une part des temps minimaux de sécurité : toute phase qui débute, nepeut être interrompue avant un temps minimum de l’ordre de 6 secondes, et d’autre part des temps dedégagement des voitures mais surtout des piétons. Ces temps de sécurité donnent une inertie auxfeux. Il n’est donc pas possible d’attendre une réactivité importante des feux. Pour y faire face,plusieurs possibilités sont offertes dont :

1. détecter les véhicules suffisamment tôt, de façon à ce que le temps de parcours de cevéhicule jusqu’au feu soit supérieur à la durée maximale de sécurité

2. installer des boutons-poussoirs sur les traversées piétons. Cette solution permet de réduire le

nombre de situations où le temps de dégagement piéton est à prendre en compte 3. inhiber les phases vertes pour les piétons, lorsqu’un bus est détecté. Cette solution réclame

une détection très avale, mais pas forcément très précise. Il est possible par exemple deprévoir une communication entre les feux successifs : lorsqu’un bus quitte le premier, celui-cien informe le second, qui pourra inhiber, si nécessaire, la phase verte des piétons.

Développons la première solution. Le dilemme est connu. Il faut recueillir l’informationd’approche du bus le plus tôt possible, pour s’affranchir de l’inertie du carrefour, tout en maîtrisantl’incertitude quant à son heure d’arrivée au carrefour, afin d’accorder le vert « juste nécessaire ». Orplus la distance de détection est grande, plus l’incertitude est grande. Le moyen le plus efficace, pourréduire cette incertitude est d’isoler le bus, dans un couloir réservé par exemple, ou de prendre toutes

Page 35: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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les mesures qui permettent de réduire la dispersion de son temps de parcours dans la zoned’approche. D’autres méthodes utilisent plusieurs informations d’approche. Le principe de cesméthodes est le suivant :

• à 300 mètres du feu, le système de priorité bus informe le système de régulation qu’un bus est enapproche

• le système de régulation commence un décompte en se basant sur un temps moyen de parcours,30 secondes par exemple, et s’arrange pour que dans 30 secondes, ou plutôt une période autourde ces 30 secondes, l’inertie du feu soit minimale

• à 50 mètres du feu, un second message est transmis au système de régulation• le décompte est remis à jour en se basant sur le temps de parcours moyen (et plus fiable) sur ces

50 derniers mètres, par exemple 5 secondes, et prévoit d’accorder une phase verte dans 5secondes.

Dans tous les cas et de manière générale, il est important de connaître la vitesse moyennedes véhicules de transport en commun ainsi que sa dispersion (ou distribution) dans les zonesd’approches des carrefours (le logiciel Thèbes suppose que cette dispersion suit une loi de Gauss),en fonction des périodes de la journée... A partir de ces données, il est beaucoup plus commode defixer le point d’entrée dans la zone et de choisir les stratégies de régulations ainsi que leursparamètres (durée de prolongation maximale...).

IV.2. LE POSITIONNEMENT DES STATIONS PAR RAPPORT AUX CARREFOURS

Les stations situées dans la zone d’approche du carrefour posent un problème nonnégligeable au système de priorité bus. L’incertitude sur le temps passé en station est grande. Il estdonc très difficile de prévoir précisément le temps de parcours du bus dans la zone d’approche. Pourremédier à cette difficulté, plusieurs moyens sont utilisés :

• Un second message est transmis au système de régulation lorsque le bus quitte la station.L’émission de ce message peut être automatique ou manuelle. Dans ce dernier cas, il est possiblede demander au conducteur d’anticiper sur sa sortie de station, mais une certaine incertitudepersiste et l’intervention du conducteur est nécessaire.

• La phase verte des piétons est inhibée lorsqu’un bus est arrêté en station et qu’il est probable que

le temps de dégagement des piétons soit paralysant. • La station est déportée en aval du carrefour. C’est la solution préconisée par le plus grand nombre,

mais il existe également une école qui préfère positionner les stations en amont des carrefours afind’augmenter le temps moyen d’arrêt en station et ainsi de satisfaire les clients qui n’ont pas encoreatteint la station au moment où le bus s’y présente.

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IV.3. LES EFFETS POTENTIELS SUR LA CIRCULATION GENERALE, QUI PEUVENT SE REVELERCONTRE-PRODUCTIFS POUR LES T.C.

Cette contrainte est déjà très largement analysée dans le chapitre III. Un exemple est donnédans ce point, qui permet de se faire une idée des situations, des environnements dans lesquels cetype d’effets peut se présenter.

itinéraire des buscarrefour 1

tronçon en sens unique de 2 vers 1

carrefour 2

Pendant les heures de pointe, lorsque le bus demande une priorité pour traverser le carrefour1, la durée de la phase rouge sur le tronçon de 2 vers 1 se rallonge. Or celui-ci ne dispose pas d’uneréserve de stockage suffisante ce qui entraîne parfois un blocage du carrefour 2. Cette congestionpénalise également les lignes de bus qui traversent le carrefour 2.

IV.4. LA FREQUENCE ELEVEE DE PASSAGE DE BUS A CERTAINS CARREFOURS

Il faut distinguer deux situations :

1. le carrefour est emprunté par un grand nombre de lignes2. la fréquence sur la ligne est élevée

Dans le premier cas, les effets vont dépendre du nombre de lignes équipées d’un système depriorité bus et de la gestion de ces priorités. A Nancy par exemple, le prochain SAE accordera uncertain poids à chaque ligne. De plus, un second poids reflétera le retard de chaque bus. Lorsquedeux demandes de priorité incompatibles apparaissent, le système accordera automatiquement lapriorité au bus dont le cumul des poids (ligne + retard) est le plus important. A priori, il semble quedans cette situation, soit les deux conditions sont réunies (équipement de toutes les lignes etexistence d’un système de gestion des priorités) auquel cas le carrefour peut être intégré dans lesystème de priorité bus, soit elles ne le sont pas, et il est préférable de ne pas intégrer le carrefour.

Dans le second cas, les déformations fréquentes du cycle des feux peuvent modifiersubstantiellement les caractéristiques d’écoulement du carrefour. Pour éviter les saturations il fautcalculer la prolongation et l’anticipation maximales admissibles. Les formules mathématiquespermettant de faire ce calcul figurent dans la Partie I, chapitre III. Il peut être judicieux de distinguer

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les périodes de pointe des périodes creuses. Par contre, si le système de priorité bus impose un délaientre deux prises en compte, alors on peut considérer qu’il intervient dans la régulation de la ligne engarantissant un intervalle minimum entre les véhicules de transport en commun. Cette situation estfréquente sur les lignes de tramways.

IV.5. LES LOBBIES DE COMMERÇANTS

Dans plusieurs villes de province, lors de la réalisation du système de priorité bus, descommerçants se sont montrés hostiles à toute modification des plans de feux ou au système depriorité bus en général. Cette hostilité peut s’avérer bloquante et dans certains cas, peut mêmeamener des élus à réclamer la suppression de la priorité bus sur certains carrefours. Il est doncimportant de prendre en compte ce type de réclamations potentielles lors de la conception pourprévoir une stratégie relative à cet obstacle possible.

IV.6. LES IMPACTS SUR LE PERSONNEL DE CONDUITE

Le système de priorité bus est en général transparent pour la conduite des véhicules detransport en commun. Ses impacts sur les tâches et les relations internes ne sont pas comparablesaux modifications induites par un SAE par exemple, car l’innovation technologique n’est pas du typecentralisée. Mais les expériences de plusieurs réseaux montrent que des précautions sont tout demême à prendre. Des situations conflictuelles annexes ou une volonté marquée pour la réduction deseffectifs grâce au système de priorité bus peuvent amener certains conducteurs à réduirevolontairement la vitesse en ligne et à annuler de ce fait, les gains obtenus aux carrefours. D’autrepart, si le système de priorité bus induit des tâches annexes à la conduite (déclenchement manueld’une émission vers le système de régulation en sortie de stations, recalages manuels de l’odomètre,déclenchement manuel de la priorité...) elles seront favorablement ou défavorablement acceptées enfonction de leur caractère valorisant ou non. Enfin, il apparaît que la régulation en ligne de type arrêtprolongé en station ou ralentissement en ligne, ne soit pas toujours sans effet pour le conducteur quipeut subir des réclamations de la part des usagers-clients les plus pressés.

Il est donc utile, si des changements sont introduits dans le processus de travail avec lesystème de priorité bus, d’associer le personnel de conduite à une ou plusieurs phases du projet,comme la définition ou l’évaluation. De plus, il est possible d’accompagner la mise en place de lapriorité bus par une formation qui permettrait d’optimiser les gains en augmentant la capacitéd’anticipation des conducteurs.

IV.7. LE MANQUE DE VISIBILITE ET DE MAITRISE DES PERFORMANCES DU SYSTEME, A COURT,MOYEN ET LONG TERME.

Ce qu’il faut éviter, c’est d’oublier pourquoi un système de priorité bus a été mis en place,quelles étaient les difficultés à résoudre, les objectifs quantitatifs visés et les résultats obtenus. Sanscette mémoire, le système de priorité bus peut devenir un « corps étranger » au réseau dont pluspersonne ne sait très bien à quoi il sert et surtout, à quoi on s’expose si on s’en sépare.

Pour le moment, les solutions ne sont pas nombreuses. D’une part, il faut veiller à la traçabilitédu projet, c’est-à-dire rédiger des documents qui permettront à l’avenir de comprendre le pourquoi etle comment du projet (cahier des charges, comptes-rendus de réunions, spécifications fonctionnelleset techniques...). D’autre part, il faut mettre en place un tableau de bord, constitué d’indicateursquantitatifs représentatifs des objectifs visés, et assurer son suivi. Cela signifie en particulier, qu’un

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diagnostic des lignes à équiper est nécessaire, ainsi qu’une évaluation après la mise en oeuvre dusystème.

Dans la troisième partie du guide, section « Choisir une stratégie de régulation » certainscritères permettant d’évaluer les actions sur les feux, sont évoqués.

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V. LES INTERACTIONS AVEC LES SYSTEMES DE REGULATIONET LES AMENAGEMENTS DE VOIRIE

V.1. LA PRIORITE BUS ET LES SYSTEMES DE REGULATION

Ce point est capital. Les gains de temps et de régularité sont pratiquement entièrementdéterminés a priori, avec l’adoption des stratégies de régulation en faveur des bus. Si les feux sontcommandés par un PC Trafic qui prend occasionnellement en compte les bus ou si les feux prennentsystématiquement des mesures en faveur des bus, les gains ne seront pas du même ordre. Quelleque soit l’avancée technologique des sous-systèmes de localisation ou de communication, les gainsseront d’abord fonction des stratégies de régulation que l’on aura choisies.

Les actions d’un système de priorité bus aux carrefours à feux sont exécutables en temps réelou en temps différé. Une action en temps réel, ou encore action dynamique, quoique préétablie,s’exécute localement lorsque le bus s’approche du carrefour. Une seconde subdivision est à définir.Parmi les actions en temps réel, certaines sont systématiques et d’autres conditionnelles. Lesconditions sont en général soit le retard du bus, soit la période de la journée, soit liées à l’état réel dutrafic général. Au contraire, une action en temps différé, ou action statique, s’exécute sur des périodesprédéfinies, sans rapport direct avec la position réelle des bus sur leurs lignes. Elle favorise lesvéhicules de transport en commun en leur accordant un intérêt particulier lors de la définition ou de larévision des stratégies de régulation sur un carrefour, un axe ou une zone. Par exemple, il estpossible dans le comptage directionnel de la demande d’un carrefour, d’attribuer un coefficientsupérieur aux bus afin de favoriser l’axe qu’ils empruntent, ou alors, de caler au mieux une onde vertesur la progression théorique des bus. Le logiciel Thèbes également, permet de concevoir ce type depriorité. Dans la suite du chapitre, les actions considérées seront toutes des actions en temps réel.

Les systèmes de priorité bus se distinguent également suivant le moyen d’action sur les feux.En effet, une action peut être décentralisée, auquel cas la demande d’aide est directement adresséepar le bus au carrefour, ou centralisée. Dans le second cas la demande est adressée par le bus ou lesystème d’aide à l’exploitation (SAE) au système de régulation central (PC Trafic). La premièredifficulté à soulever est donc de choisir l’équipement qui décidera des actions à mener en faveur desbus, de choisir entre les actions centralisées et les actions décentralisées. S’il existe un systèmecentralisé de régulation, est-ce lui qui commandera les actions de microrégulation ou seront-elles duressort du contrôleur de carrefour ? Si le contrôleur est seul maître, le carrefour n’échappera-t-il pastotalement au système central ? Les réponses à ces questions sont structurantes. Dans un cas parexemple, les communications restent locales, dans l’autre, elles transitent toutes par le PC Trafic.

Ensuite, il convient de choisir les stratégies de régulation en fonction des performances viséesde la ligne de bus. Cet aspect est abordé dans la partie technique de ce guide.

En ce qui concerne le choix entre la centralisation et la décentralisation, il n’existe pas derègle absolue. Il est tout à fait possible d’ailleurs, d’utiliser les deux modes d’actions conjointement enfonction des carrefours ou de la période voire en fonction de l’action sur les feux. Pourtant,l’expérience montre que pour disposer d’un système de priorité bus efficace, il est nécessaire detravailler à la seconde près. Si la solution centralisée est adoptée, il faudra donc s’assurer que laprécision et les délais de réponses sont de cet ordre. Il sera également nécessaire de vérifier que lesincertitudes supplémentaires induites, ne réduisent pas la fiabilité et les performances de la priorité.En effet, en centralisant les actions, on multiplie le nombre de couches de traitements, transmissionset interfaces. On multiplie donc les incertitudes et les facteurs potentiels de pannes. Il faudra être plusprudent que dans le cas d’un système décentralisé, pour garantir une priorité efficace.

V.2. LA PRIORITE BUS ET LES AMENAGEMENTS DE VOIRIE

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Les aménagements de voirie et la priorité bus sont des mesures complémentaires quiconcourent à l’amélioration du service offert par les transports en commun. Ils agissent chacun surdes causes de retard ou d’irrégularités différentes. Aucun système de prise en compte des bus auxfeux ne peut se substituer à un couloir bus par exemple. Chaque ligne de bus est particulière. C’estdonc en fonction de ses problèmes spécifiques mais aussi en fonction des performances attendues,que l’on va mettre en place un système de priorité bus (lui-même spécifique) ou un aménagement devoirie (site propre, couloir réservé, quais avancés...) ou alors les deux.

Des exemples de complémentarités existent sur de nombreux réseaux. A Nancy, un couloirréservé a été aménagé entre un arrêt dans une file de stationnement et un feu par simple suppressiondes places de stationnement situées en aval de la station. Cet aménagement, diminue d’une part, letemps de parcours du bus entre la station et le feu et d’autre part les variations de ce temps deparcours. Ce deuxième point est très important pour le système de priorité bus, car il est alors capablede donner le vert juste nécessaire, ni trop peu, ce qui peut être contre-productif, ni trop, ce quipénalise inutilement les voies antagonistes.

Des avantages similaires peuvent être obtenus avec des stations à quais avancés. En effet,comme le temps de sortie de ce type de stations est nul, l’incertitude quant à l’arrivée du bus au feuest amoindrie. De plus, les quais avancés permettent de gagner deux places de stationnement.

Aux passages de carrefours critiques, une priorité absolue peut également être accordée auxbus en aménageant un site propre contournant les feux. Dans ce cas, les actions sur les feuxdeviennent bien sûr obsolètes.

Ci-dessous, sont présentés les impacts des aménagements de voirie en place sur lessystèmes de priorité bus. Il s’agit de considérations essentiellement technologiques, car toutes lessolutions techniques ne sont pas adaptées à tous les environnements. Les aménagements de voirieanalysés sont des aménagements types, représentatifs de l’ensemble des aménagements existants.

Site propre :

Cet aménagement dédie une ou plusieurs voies de circulation aux véhicules de transport encommun et à eux seuls. De plus, les intersections avec la circulation générale sont limitées. Sur unsite propre, tous les systèmes de priorité bus sont envisageables et les performances sont maximales.En effet, sur un site propre, la vitesse n’est pas liée à la densité du trafic. Il est donc possibled’adapter la vitesse aux exigences d’exploitation. Les temps structurants sont donc le temps d’arrêt enstations et le temps passé aux carrefours. Le système de priorité bus s’intègre donc naturellement etpertinemment à l’exploitation sur un site propre.

Sur un site propre, la détection est généralement assurée par des boucles afin de connaîtreprécisément l’emplacement du véhicule. Il est même possible d’utiliser plusieurs boucles pourmultiplier le nombre d’informations d’approche (à -300m puis à -50m par exemple) et affiner la gestiondes feux par le système de régulation. Par contre, si les boucles sont nombreuses, que le site est àdeux voies et que les véhicules ne sont pas guidés, il est essentiel de tenir compte des écartspossibles de trajectoire des véhicules afin qu’ils ne soient pas détectés sur la voie opposée, dédiée àla circulation en sens inverse.

Couloir réservé séparé physiquement de la circulation par une bordure non franchissable :

Sur ce type de couloir, on suppose que seuls les véhicules autorisés se déplacent. Mais lesvéhicules de transport en commun ne sont pas les seuls. Il faudra donc tenir compte des effetsperturbateurs des autres véhicules, qui ne sont pas toujours négligeables. En effet, lorsqu’un taxidésire tourner à gauche, parce qu’il vient d’un couloir réservé, il peut avoir plus de mal. Les tempsperdus par les véhicules de transport en commun peuvent dans ces cas être importants. Enfin, la

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détection doit différencier les transports collectifs des autres véhicules. Une seule boucle passive nesuffit donc pas. Par contre, il est évident que les avantages de ce type de couloirs pour la priorité bussont importants. Les vitesses étant tout de même beaucoup plus constantes et maîtrisables qu’ensections courantes, la priorité peut être accordée de manière souple et viser le « juste nécessaire ».Enfin, les transmissions par voies aériennes rencontrent sur un couloir réservé, moins d’obstaclesmobiles (camions..).

Couloir réservé séparé de la circulation générale par un marquage au sol :

Sur ce type d’aménagements, l’expérience montre que les taux d’infractions sont assezélevés. Il est donc préférable, lors de la conception de système de priorité bus, de ne pas tenir comptedes spécificités de cet aménagement.

Pas de voie affectée à la circulation quasi-exclusive des transports en commun :

Dans ce cas, la prévision d’arrivée aux feux est plus difficile à établir. La marge d’erreur estplus grande et par conséquent, la souplesse et la fiabilité du système également. Pourtant, desaméliorations peuvent être apportées en tenant compte des variations prévisibles (heures creuses,heures de pointes...). De même que précédemment, la détection des transports collectifs doit lesdifférencier des autres véhicules. De plus, la circulation étant plus dense, il est possible qu’un véhiculedétecté, qui est pris en compte par le système de régulation, ne puisse pas passer au cours de laphase verte qui lui est accordée. C’est une situation dont il faut prévoir la gestion.

Couloir réservé en amont du carrefour :

Le cas est similaire à celui des autres couloirs réservés. Il est légitime de supposer qu’unvéhicule pénétrant dans le couloir passera systématiquement lors de la phase verte qui lui estaccordée, mais l’incertitude quant à son heure d’arrivée au feu n’est pas totalement maîtrisée. Elle estinversement proportionnelle à la longueur du couloir.

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

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PARTIE 2 :

APPROCHE FINANCIERE ET ORGANISATIONNELLE

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

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I LES PROFITS INDUITS PAR UN SYSTEME DE PRIORITE BUS

Augmentation de la fréquentation

L’amélioration de la vitesse commerciale, de la régularité et du confort amplifient l’attractivité,la compétitivité et la qualité de service offert par les transports collectifs. Or toute amélioration réelledu service rendu entraîne une hausse de la fréquentation. En effet, la voiture particulière devientmoins intéressante que le bus pour certains types de trajets et les raisons pouvant intercéder pourl’immobilité décroissent également. Certaines personnes préféreront utiliser les transports collectifspour se rendre à la gare, d’autres hésiteront moins à se déplacer pour se rendre en ville, d’autresencore, comme les étudiants, resteront fidèles plus longtemps aux transports en commun... Cetteattractivité, cette compétitivité et cette qualité accrues, vont donc naturellement se traduire par uneinduction de clientèle.

Les situations étant très diverses d’une ville à l’autre et même d’une ligne à l’autre, il estdifficile de prévoir a priori et quelle que soit cette situation, l’ampleur de la hausse de recettescommerciales. A Rouen, par exemple, le nombre de validations a augmenté de 5% après la mise enservice du système de priorité bus. Cette hausse n’est vraisemblablement pas imputable à la seulepriorité bus, mais l’exploitant est convaincu qu’elle y a contribué pour une très grande part. Il a entreautre remarqué que les étudiants, très nombreux en début d’année scolaire et qui traditionnellementorganisaient des covoiturages au fur et à mesure de l’année, étaient restés beaucoup plus fidèles auxtransports collectifs que par le passé. Cette tendance a également été observée sur tous les autresréseaux qui se sont équipés de systèmes de priorité bus. Maintenant, pour évaluer a prioril’accroissement du nombre de voyages, il faut prendre en compte les spécificités de la ligne et deslieux qu’elle dessert.

A titre indicatif, il est généralement considéré qu’une amélioration de 1% de la vitessecommerciale, entraîne une augmentation comprise entre 0,4% et 0,9% de la fréquentation.

Réduction des coûts de production et/ou augmentation de l’offre

Le système de priorité bus a des effets directs sur la productivité des transports collectifs.D’une part, il améliore la qualité du service offert et peut même conduire à une augmentation de l’offresans investissements conséquents, et d’autre part, il réduit les charges d’exploitation.

Grâce à la priorité bus, les transports collectifs sont plus rapides et plus réguliers. Du point devue de l’exploitation, cela se traduit par une diminution du temps de course. Un même véhicule peutdonc assurer un service supérieur, c’est-à-dire augmenter sa fréquence de passage sur la ligne ainsique le nombre de kilomètres parcourus.

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Terminus 1

Terminus 2

Distance

Temps

Tp1Tb1

Tc1

Tp2Tb2

Tc2

Graphique de ligne sans priorité bus Graphique de ligne avec priorité bus

ancien graphique

Départ du terminus 1

Départ du terminus 2

Arrivée au terminus 2

nouveaugraphique

Ce graphique permet d’analyser plus finement le processus conduisant à l’augmentation de lafréquence et des kilomètres parcourus. Dans la partie gauche « Graphique de ligne sans prioritébus », le temps de parcours (Tp1) et le temps de battement (Tb1) sont plus importants que dans lapartie droite. Les conséquences de ces gains de temps sont observables en comparant le nouveaugraphique (partie droite) à l’ancien. Il apparaît que le même véhicule dessert plus fréquemmentchaque point de la ligne, entre les deux terminus.

Avec la priorité, il est donc envisageable de renforcer le service et de diminuer le tempsmoyen d’attente à chaque station. Mais ce renforcement est fortement dépendant de la consistanceactuelle du service. En effet, si les lignes à hautes fréquences peuvent s’y prêter, cela est moinsévident pour les lignes à faibles fréquences. A Rouen, un service plus performant est aujourd’huiassuré avec le même nombre de véhicules, tout en absorbant l’accroissement de clientèle. Sanspriorité bus, pour un service équivalent, l’acquisition de deux bus articulés supplémentaires aurait éténécessaire.

En d’autres termes, cela signifie qu’avec le même nombre de bus, si la consistance duservice s’y prête, il est possible d’augmenter l’offre de transport.

Mais le système de priorité bus agit également sur les coûts de production en diminuantl’importance de certains postes :

• la diminution du nombre de décélérations et d’accélérations se traduit en une baisse deconsommation énergétique et en un ralentissement de l’usure des pneus et desplaquettes de freins. Le CETE de l’EST a estimé en 1983, que le SAE et la priorité bus deNancy conduisaient à des économies énergétiques de l’ordre de 230 kF par an. Il s’agit bien làde premières économies sur les coûts de production,

• en améliorant la vitesse commerciale, il est parfois possible de réduire le parc de véhicules.

En effet, sur une ligne importante desservie toutes les 5 minutes, par exemple, en supposantque le temps de révolution est d’une heure, il est nécessaire de disposer de 11 véhicules. Si lapriorité bus diminue le temps de parcours de 2 mn 30 secondes par sens, ce qui représenteun gain inférieur à 10%, alors 10 véhicules suffiront pour assurer le même service. A Nancytoujours, le CETE a également estimé que les gains en temps de parcours pouvaientthéoriquement se traduire par une diminution de 3 trolleybus et de 7 bus. S’il convient derester prudent, car l’exemple précédent est fictif, les gains estimés par le CETE étantthéoriques et les situations très diverses d’un réseau à l’autre, l’économie d’un véhicule estréalisable sur des lignes fréquemment desservies et représente une réduction considérabledes coûts de production,

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• sur des postes similaires au précédent, une approche différente utilise l’indicateur deproductivité interne (Kilomètres commerciaux) / (nombres d’heures travaillées). L’améliorationde la vitesse commerciale améliore mathématiquement cet indicateur, ce qui signifie que laproductivité augmente et donc, que la part relative des coûts de production diminue.

Diminution des coûts sociaux

Le système de priorité bus aux carrefours à feux est une des mesures qui concourent aurééquilibrage du partage modal entre les transports individuels motorisés et les transports collectifs. Ace titre, il participe à la diminution des coûts sociaux induits par les externalités négatives destransports motorisés (bruit, pollution, congestion, accidents). Ces coûts ne sont pas négligeables. EnIle de France, les nuisances liées au transport de personnes coûtent plus de 15 GF (accidents : 2,8GF; bruit : 7,0 GF; pollution : 2,6 GF, temps perdu : 2,9 GF).

Ces préoccupations sont également celles de la loi sur l’air (30 décembre 1996), qui a défini8 catégories de mesures pour lutter contre la pollution, dont 6 qui concernent directement lestransports. Cette loi préconise explicitement une régulation des feux favorable aux transportscollectifs. Dans la continuité, le diagnostic préalable au Plan de Déplacements Urbains a constatéque les systèmes de priorité bus étaient encore peu développés en Ile de France, alors qu’il s’agitbien d’un outil permettant d’atteindre des résultats qui sont conformes aux orientations du PDU(amélioration de la qualité de service, augmentation de l’offre en heures creuses...).

Amélioration de l’image de marque des transports collectifs

Toute amélioration perceptible de la qualité de service améliore l’image de marque. Dans lecas de la priorité bus, l’avantage accordé aux transports collectifs est visible par les passagers,comme par les automobilistes et les piétons. Si la priorité est absolue, tout le monde s’aperçoit que lesfeux passent systématiquement au vert quand les bus s’en approchent. C’est notamment le cas pourla plupart des tramways et sur la ligne 1 de Grenoble. Ceci est également vrai, même lorsque lapriorité n’est pas absolue, mais que des feux spéciaux bus sont installés aux côtés des feux tricoloresclassiques.

L’effet le plus direct du système de priorité bus est donc l’impact visuel sur l’ensemble de lacollectivité. Mais il existe également un effet indirect. Ce système montre l’importance de la placeaccordée aux transports collectifs dans la cité.

L’image de marque est aujourd’hui considérée comme un capital stratégique qui a uneinfluence sur les décisions des clients et donc sur les recettes des entreprises. Son amélioration estdonc bien un profit pour l’ensemble des acteurs liés aux transports collectifs, qu’il est possible de tirerdu système de priorité bus. Mais elle n’est pas une conséquence naturelle de ce système. En effet, sila priorité n’est pas absolue, ou que des feux spéciaux bus ne sont pas installés, alors elle peutpasser inaperçue. Pourtant, dans tous les cas, la communication (campagne, information despassagers...) autour du projet permet de valoriser, en terme d’image, le système de priorité bus et lestransports collectifs dans leur globalité.

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II. LES COUTS D’UN SYSTEME DE PRIORITE BUS

Les coûts sont dépendants des choix technologiques et de l’existant. Si un SAE est déjà enplace ou que la priorité bus est fournie en même temps qu’un nouveau SAE, alors l’investissementconcernant le système de priorité bus est réduit. De nombreux équipements vont être réutilisablespour remplir les fonctionnalités propres à la prise en compte des bus. Il en va de même avec d’autressystèmes importants tels que les SIV (système d’information des voyageurs). Dans tous ces cas, lapriorité représente un investissement quasi-marginal. L’unique fonctionnalité entièrement nouvelle, estla coopération avec le système de régulation des carrefours.

Les choix technologiques influent sur le volume des investissements mais également sur leurrépartition. En effet, certains systèmes sont largement basés sur des équipements et des intelligencesembarqués dans les véhicules (figure 1) et d’autres sur des installations intégrées aux infrastructuresroutières (figure 2). Si les fonctions assurées pour la prise en compte des bus sont strictementidentiques, les conséquences de cette répartition sont importantes. Dans le premier cas, le systèmeest plus souple, plus évolutif, réutilisable pour l’information des voyageurs, pour la gestion d’alertes encas d’incidents, mais surtout, il fait partie intégrante des véhicules et à ce titre, est placé sous laresponsabilité de l’opérateur de transport. Dans le second cas, le système est plus précis, plusrigoureux et sous la responsabilité du gestionnaire de la voirie.

Point remarquable enregistré dans l'ordinateur embarqué, qui marque l'entrée dans la zone d'approche du feu

système de régulation du carrefour

émetteur

récepteur

vordinateur embarqué

système à l'estime

vv

Point d'acquittement

Figure 1 : exemple de système de priorité busdont une large partie des équipements est intégrée aux véhicules

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système de régulation du carrefour

boucle

vvbalise

détecteur

boucle

détecteur

Figure 2 : exemple de système de priorité busdont une large partie des équipements est intégrée aux infrastructures routières

Dans les deux situations, les différents postes d’investissements sont :

• le matériel embarqué dans chaque bus,• le logiciel informatique qui gère les fonctionnalités des équipements embarqués,• les équipements reliés au système de régulation de chaque carrefour,• les travaux de génie civil,• les modifications du logiciel de gestion des plans de feux,• les études et la formation,• la maîtrise d’oeuvre.

En ce qui concerne les coûts d’exploitation, ils se composent essentiellement des frais decommunication et de maintenance des équipements.

Pour plus de détails, il est conseillé de se reporter à la troisième partie du guide, qui donne unordre de grandeur des coûts des différents systèmes techniques. Des estimations financières sontégalement présentées dans la première partie, chapitre II.4 « Exemples de gains atteints sur différentsréseaux ».

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III. LES PARTENAIRES ET LEURS ROLES RESPECTIFS(LE CAS DE L’ILE DE FRANCE)

Le système de priorité bus aux carrefours à feux fait intervenir plusieurs partenaires :

• le Conseil Régional et le Syndicat des transports parisiens pour les financements del’investissement,

• les services de l’Etat et des Départements pour les interventions sur les voiries correspondant

à leurs compétences, • lorsqu’il existe, le regroupement des communes sur le bassin de transport en tant

qu’interlocuteur local privilégié de l’opérateur de transport, • les communes en tant que gestionnaires de la voirie, • l’opérateur de transport.

Les communes et l’opérateur de transport sont les principaux acteurs dans la mise en placepuis l’exploitation d’un système de priorité bus.

Communes Opérateur de transport

• Réalisent, financent et maintiennent leséquipements et les logiciels liés auxinfrastructures (révision des plans de feux,choix des actions de microrégulationaccordant une priorité aux bus, mise enconformité des contrôleurs de carrefour,émetteurs-récepteurs radio, interfaces avecle système de régulation...),

• Servent de support de financement dans lecadre d’une délégation de maîtrised’ouvrage, de la Région et du STIF,

• Informent les habitants.

• Propose les lignes à équiper et un système depriorité bus,

• Réalise et maintient les équipements et leslogiciels embarqués,

• Exploite le système de priorité bus,

• Assure le suivi des performances du système(régularité, temps de parcours...),

• Forme les conducteurs,

• Informe les passagers.

L’engagement du regroupement des communes sur le bassin de transport est égalementindispensable, car le système de priorité bus a une influence directe sur les performances destransports collectifs. Il se substitue aux communes pour toutes les actions qui relèvent de sescompétences (support de financement, information des habitants...) et il intègre les objectifs dusystème de priorité bus dans la charte qualité.

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IV. EXEMPLES DE MODALITES DE FINANCEMENT

Les modalités de financement sont aussi diverses que les situations et les dispositionslocales. Comme il n’est pas possible de traiter tous les cas et que les modalités de financementdoivent être adaptées au cas par cas, seuls certains exemples théoriques sont abordés ici, dans lesgrandes lignes. Ces exemples sont adaptés au contexte francilien, mais leurs principes sonttransposables.

Quelle que soit la situation, une partie importante des investissements requis, peut êtrecouverte par les subventions accordées principalement par la Région et le Syndicat destransports parisiens, mais également par le Département. Ces subventions, justifiées parl’amélioration du service rendu par les transports collectifs, sont essentiellement issues du budget desamendes et peuvent atteindre 100% des coûts d’investissement.

La partie résiduelle, supportée par la (ou les) collectivité(s) locale(s) (ou la totalité desinvestissements si des subventions ne sont pas demandées) peut trouver des compensationsdiverses en fonction des conventions ou des contrats existants entre cette (ou ces) collectivité(s) etl’opérateur de transport. Dans le cas où aucun contrat n’existe et où la collectivité s’impliquefinancièrement, un contrat spécifique peut être passé entre les différentes parties ou alors unarrangement, une disposition locale est à trouver, qui satisfasse les parties.

IV.1 CAS DES CONTRATS DE TYPE « AIDES FORFAITAIRES ».

Dans ce cas, l’opérateur de transport assume des risques industriels et commerciaux. Mais laproductivité du système de transport est dépendante de facteurs sur lesquels l’opérateur de transportn’a aucune influence (productivité externe). Des dispositions sont donc généralement prises dans lescontrats, pour compenser, par une variation de l’aide forfaitaire, les variations des coûts d’exploitationinduites par ces facteurs.

La vitesse commerciale, directement dépendante des conditions de circulation des bus, est unde ces facteurs. Elle peut donc être prise en compte dans le calcul de l’aide forfaitaire. Ainsi, l’effort dela collectivité locale lors de la mise en place d’un système de priorité bus, trouve une compensationdirecte dans la diminution de ce forfait.

D’une manière générale, lorsque la vitesse commerciale est prise en compte, une évolutionpositive minore l’aide, ce qui permet à la collectivité de récupérer une partie des investissementsqu’elle a concédés pour obtenir ce gain, et une évolution négative pénalise, par contre, la collectivitélocale.

IV.2 CAS DES CONTRATS DE TYPE « GARANTIE DE RECETTES »

Dans ce cas, l’opérateur de transport assume des risques industriels. La collectivité localesupporte l’aléa commercial et verse une rémunération, basée sur les coûts prévisionnels forfaitairesdiminués des recettes de trafic. Cette rémunération est parfois assortie d’une part variable indexée surles recettes ou la fréquentation.

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D’une part, il est possible de calculer les coûts forfaitaires en tenant compte de la vitessecommerciale. On se retrouve alors dans un cas similaire au précédent, à la différence près que c’estla part relative à la masse salariale qui est directement indexée. D’autre part, le système de prioritébus permet de diminuer d’autres postes des coûts de production (consommation énergétique, usuredes pneus et éventuellement économie de véhicule). Cette diminution est également répercutée sur larémunération. Elle compense alors elle aussi, une partie des investissements de la collectivité locale.

IV.3. PRECAUTIONS ET RECOMMANDATIONS GENERALES

1. Une part importante des recettes des transporteurs tient dans la rémunération compensatrice de lacarte orange et de la carte Imagine R. Ces rémunérations sont réévaluées tous les deux ans. Orl’indexation de l’aide forfaitaire par un coefficient reflétant l’évolution de la vitesse commerciale,repose, dans une large mesure (1), sur le principe suivant : une augmentation de la vitessecommerciale se traduit par une augmentation de la fréquentation et réciproquement. Comme cettefréquentation n’est évaluée que tous les deux ans, des précautions sont à prendre quant à larépercussion immédiate et annuelle des investissements effectués sur le calcul de l’aide forfaitaire.

2. Pour évaluer la vitesse commerciale, deux méthodes sont envisageables :

• campagnes Opthor,• calcul à partir du graphicage, c’est à dire, des horaires théoriques.

La première méthode inspire confiance mais pour être fiable, elle doit être très lourde : il estnécessaire de réaliser des campagnes sur toutes les lignes, en différentes périodes etrégulièrement. Il est donc recommandé de calculer la vitesse commerciale (voire les coûts deproduction) à partir des graphiques de lignes qui sont un bon reflet de la réalité, sous lacondition qu’il existe un système objectif d’évaluation des retards. En effet, les intérêts de lacollectivité locale et du transporteur sont convergents. Tous les deux tendent à augmenter lavitesse commerciale (desserrer artificiellement les horaires pour diminuer la vitesse commercialeéquivaut à une perte de compétitivité et à des coûts de production supplémentaires). Mais deshoraires trop tendus, engendrent des retards importants et fréquents. Si on dispose d’un retour surces retards, une révision à la baisse de la vitesse commerciale est générée. Le systèmed’évaluation des retards est donc le garant de la fiabilité de ces graphiques de lignes.

(1) Un coefficient supplémentaire permet de prendre en compte la part relative de la masse salarialedes conducteurs et ainsi, relativise l’aléa sur l’augmentation de la fréquentation induite parl’augmentation de la vitesse commerciale.

IV. 4. EXEMPLES DE PRISE EN COMPTE DE LA VITESSE COMMERCIALE DANS LE CALCUL DE L’AIDEFORFAITAIRE OU DE LA GARANTIE DE RECETTES

Ces exemples s’inspirent tous de clauses contractuelles existantes, en les adaptant aucontexte de l’Ile de France et en ne retenant que des extraits très restreints.

Exemple 1

- si la variation de la vitesse commerciale observée (V) par rapport à la vitessecommerciale de référence (Vo) est inférieure à 3% en valeur absolue, alors le montantde l’aide forfaitaire n’est pas révisée.

- si cette variation est comprise, en valeur absolue, entre 3% et 10%, alors l’aideforfaitaire est révisée selon la formule suivante :

An = Ao.(1-α(V-Vo)/Vo)

Page 53: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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An : aide forfaitaire réviséeAo : aide forfaitaire avant révisionV : vitesse commercialeVo : vitesse commerciale de référenceα : coefficient tenant compte de la masse salariale des conducteurs

- en cas de variation de plus de 10%, les parties conviennent de négocier un avenantqui prendra en compte les conséquences de cette évolution sur les coûts et lafréquentation

Exemple 2

La part de la main d’oeuvre dans la formule d’actualisation est corrigée comme suit :

Sn = So.(1 + 0,6.(Vo-V)/Vo)

Exemple 3

La recette annuelle garantie, hors taxes, est actualisée chaque année selon la formulesuivante :

Rn = Ro.A.B.Cn

A = 0,63 (P/Po) + 0,12 (G/Go) + 0,07 (M/Mo) + 0,18 (PSDC/PSDCo)

B = 1 - 0,70 ((K-Ko)/Ko) + 0,33 ((Vo-V)/V)

Rn est le montant actualisé pour chaque année nCn est un coefficient de productivité fixé a priori pour chaque année n(...)K est, pour l’année considérée, le kilométrage tel que défini au cahier des charges etdéduction faite des kilomètres non produits du fait du transporteurV est, pour l’année considérée, la vitesse commerciale (mode de calcul en annexe)Vo est la vitesse commerciale de référence

Page 54: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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V. LES ACTIONS A ENTREPRENDRE(LE CAS DE L’ILE DE FRANCE)

V.1. LE PROGRAMME

LAN

CEM

ENT

• Proposition d'équipement d'une ou plusieurs lignes

CO

NC

EPTI

ON

REA

LISA

TIO

NSU

IVI

• Accord sur le principe

• Rédaction de la note de cadrage

• Constitution d'un comité de pilotage• Désignation du chef de projet• Désignation des correspondants• Validation de la note de cadrage( dont le choix des lignes)

NOTE DE CADRAGE

• Diagnostic des lignes• Proposition d'orientationstechniques pour le système de priorité bus

• Etat des lieux des plansde feux sur les lignes etpropositions de stratégiesde régulation accordantla priorité aux bus• Préparation des dossiers de demandes de subventions• Coordination avec lesservices de l'Etat et duDépartement

• Planification du projet• Identification des objectifs des critères de performances et desniveaux à atteindre• Rédaction du cahier des charges

(Chef de projet)

• Choix des carrefours à équiper,des nouvelles stratégies derégulation et de l'orientation technique

CAHIER DES CHARGES ET DEMANDES DE SUBVENTIONS

• Spécifications fonctionnelles des équipements embarqués• Consultation des entreprises

• Equipement des véhicules• Formation des conducteurs• Information des passagers

• Choix des entreprises

• Modification des stratégies de régulation •Travaux de voirie• Campagne de communication

• Evaluation par rapport auxcritères de performances

• Réunion annuelle ou semestrielle du Comité de pilotage :- validation de l'évaluation- évolutions

NOTE D'EVALUATION

Réception des notifications de subventions

MISE EN SERVICE

Opérateur de transport

Comité de pilotageet Chef de projet

Communeset regroupement

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V.2. RECOMMANDATIONS A L’OPERATEUR DE TRANSPORT

Phase de lancement

Dans le contexte francilien, l’opérateur de transport est le plus souvent force de propositionauprès des communes et des autres collectivités. Il définit les grandes lignes du projet, dans la notede cadrage (voir chapitre V.4.), puis sollicite l’avis et l’accord de la commune sur les points suivants :

• principes des aménagements de voirie,• principes des modifications du système de régulation des feux,• montage des dossiers de demande de subvention.

Au cours de cette phase, l’opérateur sélectionne les lignes qui lui semblent prioritaires. A titreindicatif, les critères de sélection peuvent être :

• le caractère structurant de la ligne, en terme de trafic• le nombre de pôles multimodaux (gares...) desservis par la ligne• les aménagements existants (site propre, couloir bus...)

Cette phase se conclue avec la décision de poursuivre ou non le projet. Si cette décision estpositive, il est indispensable d’assurer la continuité en constituant un comité de pilotage, en désignantun chef de projet et des correspondants privilégiés au sein des équipes de l’opérateur de transport etdes communes concernées. Le rôle et les responsabilités de chacun sont également rappelés.

Phase de conception

Avant de s’engager dans la définition des résultats attendus, de leurs critères deperformances et dans la conception technique, un diagnostic des lignes sélectionnées est à effectuer(voir chapitre I). Ce diagnostic permet de repérer les lieux et les causes de pertes de temps etd’irrégularités. C’est également en fonction des mesures des temps de parcours, des temps perdusaux feux... que sont fixés les objectifs quantitatifs à atteindre.

En s’aidant de la partie technique du guide, l’opérateur retient également une orientationtechnique en fonction du contexte du réseau et de l’existant (SAE, système de localisation...).

Au cours de cette phase, une collaboration étroite est requise avec le chef de projet afin qu’ilpuisse identifier les objectifs et planifier l’ensemble des actions à mener.

L’opérateur de transport demande également une subvention auprès du STIF dans le cadred’une délégation de maîtrise d’ouvrage pour les équipements qu’il réalise (voir Recommandations auxcommunes, partie 2).

Phase de réalisation

La formation des conducteurs est recommandée. Elle augmente leur capacité d’anticipation etainsi, optimise les résultats obtenus. Il ne s’agit pas d’une formation lourde car le système de prioritébus est pratiquement transparent pour les conducteurs en terme de conduite. Cette formation peut

Page 56: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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être suivie, après la mise en service du système, d’une évaluation qualitative de la priorité bus dupoint de vue des conducteurs.

L’opérateur de transport pourra élaborer, en collaboration avec les communes, un plan decommunication qui informera plus particulièrement les passagers des efforts consentis par lesdifférentes parties, pour améliorer la compétitivité des transports collectifs. Cette campagne a deuxbuts : développer l’image de marque des transports collectifs et recueillir l’avis des usagers-clients surle système de priorité bus aux carrefours à feux.

Le suivi

Les performances à court, moyen et long termes de la priorité bus doivent faire l’objet d’unsuivi régulier. Ce suivi porte aussi bien sur les aspects techniques que sur les effets de la priorité bus.Une réunion semestrielle ou annuelle du comité de pilotage fait le point sur l’ensemble des aspects dusystème et décide des évolutions à apporter (nouveaux carrefours et/ou lignes à équiper...).

Les principaux aspects à analyser lors du suivi sont :

• mise à jour du tableau de bord (ensemble des indicateurs définis lors de la phase deconception),

• liste et diagnostic des incidents techniques,• évaluation des actions sur les feux (voir partie III : choisir une stratégie de régulation),• évolution des temps de parcours (aux heures de pointe, aux heures creuses...)• évolution de la régularité des transports collectifs,• évolution de la fréquentation des lignes équipées.

V.3. RECOMMANDATIONS AUX COMMUNES ET AU REGROUPEMENT

D’une manière générale, chaque commune assure :

• la maîtrise d’ouvrage des systèmes de régulation des carrefours à feux• la maîtrise d’ouvrage des aménagements de voirie

Le regroupement (à défaut, chaque commune) assure :

• le montage des dossiers de demandes de subventions• la concertation avec les associations locales concernées• la prise en charge des actions de communication

Phase de lancement

Dans le contexte francilien, le transporteur est le plus souvent force de proposition, mais leregroupement ou les communes peuvent très bien assumer ce rôle et être à l’initiative du projet. Ellesrédigent alors elles-mêmes la note de cadrage.

Au cours de cette phase, le regroupement et/ou les communes créent ou convoquent unestructure de pilotage et nomment des correspondants privilégiés pour les aspects techniques.

Page 57: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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Cette phase se conclue avec la décision du comité de pilotage, de poursuivre ou non le projet,après consultation de la note de cadrage. Si cette décision est positive, il est indispensable d’assurerla continuité, en désignant un chef de projet et des correspondants privilégiés au sein des équipes del’opérateur de transport et des communes concernées. Le rôle et les responsabilités de chacun sontégalement rappelés.

Phase de conception

Les principales actions des communes lors de cette phase sont les suivantes :

1. état des lieux des plans de feux sur les lignes sélectionnées : quels sont-ils ? Quel est le débit desaturation ? Quelles sont les actions de microrégulation envisageables ? Les contrôleurs sont-ilsconformes aux spécifications des normes NF P 99 100 - 105 et 110 ?

2. état des lieux du trafic écoulé par ces carrefours : existe-t-il des pointes de trafic au cours

desquelles certains carrefours sont saturés ? Quelle est la marge de manœuvre utilisable par lapriorité bus (durée maximale des prolongations...) ? Faut-il refondre les plans de feux ousimplement les modifier ?

3. préparation des dossiers de demande de subvention : les subventions accordées par le STIF sont

directement attribuées au délégataire (la Commune pour les aménagements et les équipementsliés aux infrastructures, et l’opérateur de transport pour les autres équipements). Par contre, lessubventions de la Région sont toutes adressées aux collectivités locales, qui servent donc de relaisen ce qui concerne les équipement réalisés par l’opérateur de transport. Il convient de présenter àla Région et au STIF un argumentaire et une notice explicative justifiant l’équipement et lademande d’aide. Ces éléments figurent dans la note de cadrage. A titre indicatif, le tableau ci-dessous présente les dépenses subventionnables et la répartition des aides par organisme(décembre 1998).

Dépenses subventionnables REGION STIF

Aménagement de pointsd’arrêt

50% du coût total dans unprogramme spécifique

Programme spécifique au caspar cas

Acquisition de véhicules àplancher bas

50% en extension du parc35% en renouvellement

Poteaux d’arrêt y comprisinformation voyageurs

50% dans la limite d’un prixplafond

50% dans la limite d’un prixplafond

Information multimodale fixe Environ 35% du montant Environ 35% du montant

Systèmes de priorité et

aménagements de voirieassociés

50% du total, conditionnés parl’amélioration des TC

50% conditionnés parl’amélioration des TC

Equipements embarqués pourles bus privés (annonces

sonores et visuelles)

50% dans la limite d’un prixplafond

33% dans la limite d’un prixplafond

Aucune ligne spécifique n’existe pour le moment, mais les systèmes de priorité bus auxcarrefours à feux sont intégrés dans les aménagements de voirie, qui sont susceptibles d’êtresubventionnés à 100%.

Page 58: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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Phase de réalisation

Durant cette phase, les communes mettent en place les nouvelles stratégies de régulationadaptées à la priorité bus, elles réalisent les travaux de génie civil nécessaires ainsi que lesaménagements de voirie. Par ailleurs, elles coordonnent les actions avec les services de l’Etat et duDépartement.

Le regroupement, ou à défaut l’ensemble des communes, conçoit et réalise le plan decommunication à destination des habitants. Trois axes articulent ce plan :

• le contenu du message : des transports collectifs plus rapides, des horaires mieuxrespectés...

• les cibles : le grand public, les associations...• les actions : presse, campagne d’affichage, réunions d’information...

Le suivi

Les performances à court, moyen et long termes de la priorité bus doivent faire l’objet d’unsuivi régulier. Ce suivi porte aussi bien sur les aspects techniques que sur les effets de la priorité bus.Une réunion semestrielle ou annuelle du comité de pilotage fait le point sur l’ensemble des aspects dusystème et décide des évolutions à apporter (nouveaux carrefours et/ou lignes à équiper...).

Les communes et le regroupement font part, lors de la réunion, des retours qui leurs sontparvenus de la part des habitants, des associations...

V.4. LA NOTE DE CADRAGE

La note de cadrage est un document de 5 à 10 pages qui précise ce que l’on veut faire, quiplace le projet dans un contexte stratégique et qui sert de support, de référence tout au long de ceprojet. Son objectif est d’apporter un éclairage objectif sur les enjeux de la priorité bus pour décider dela poursuite ou de l’arrêt du projet. Il permet également d’évaluer les ressources nécessaires (budget,délais, acteurs) qu’il convient d’allouer au projet.

Page 59: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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Proposition de plan pour la note de cadrage :

NOTE DE CADRAGE

0. Préambule

Le préambule expose rapidement le contexte, l’idée originelle, la demande ou les événementsqui ont déclenché le lancement du projet.(Une demi-page maximum).

1. Enjeux stratégiques

Ce point expose la vision du futur dans laquelle s’inscrit la priorité bus, sa place dans lastratégie globale de la commune et de l’opérateur de transport. Il peut notamment faireréférence au Plan de Déplacements Urbains ou à tout autre objectif global de l’agglomération.(3-4 phrases).

2. Finalité du projet

Il s’agit d’expliciter, de formaliser clairement par écrit la finalité du projet, son objectif principal,afin de s’assurer que tous partagent la même vision et prennent la même orientation.(1-2 phrases).

Exemple :

Concevoir et mettre en service un système technique, permettant d’améliorer la vitessecommerciale et la régularité des véhicules de transports en commun, par des actions sur lesfeux, qui tendent à favoriser ces véhicules lors du franchissement de carrefours.

3. Périmètre du projet

La définition du périmètre, permet de cadrer le projet dans un champ borné, en identifiant lesdomaines techniques, économiques et sociaux qui sont concernés et/ou exclus, ainsi que lepérimètre géographique concerné.(2-4 paragraphes)

Exemple :

Le présent projet étudiera, concevra et mettra en œuvre un système de priorité bus sur leslignes 1 et 2 du réseau de X. Il concernera donc tous les bus circulant sur ces lignes et apriori, tous les feux situés sur ces lignes.

Son champ d’application technique est le suivant :• toutes techniques directement liées aux actions sur les feux (détection, localisation des

bus sur leur ligne, communication entre les bus et les systèmes de régulation,modification du déroulement « normal » des plans de feux...)

• toutes techniques permettant aux bus de se positionner de manière optimale en amontdes feux ou de les éviter (couloir bus en amont des feux, site propre d’une longueurrestreinte permettant d’éviter un ou deux carrefours successifs...).

Page 60: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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Il étudiera également l’opportunité de modifier certaines règles de circulation (mise en placeou suppression de stop, de céder le passage), certains emplacements de stations et certainsquais.

Sont exclues de son champ d’application, toutes dispositions relatives aux systèmesd’information des voyageurs, aux aménagements importants de voirie et à l’accessibilité desvéhicules.

4. Les interactions avec d’autres projets

Quels sont les autres projets en cours ou prévus desquels il faut se rapprocher car desinterfaces existent (partage de moyens, prise en compte des résultats, études des impactsrespectifs d’un projet sur l’autre...) ?(énumération).

5. Les principaux acteurs

Identification des acteurs (nom et/ou fonction) à impliquer au projet ainsi que de ceux quipeuvent être concernés par le projet.

Exemple :

Commune : Monsieur X, Directeur des services techniques...Opérateur de transport : Monsieur Y, Directeur de centre; Monsieur Z, responsable dubureau d’études...DDE :Police municipale : (pour les règles de circulation)Association des commerçants (à informer)...

Page 61: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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6. Analyse prévisionnelle des impacts du projet

Analyse des conséquences positives et négatives sur les différents acteurs, sur les usagers-clients des transports collectifs, sur les autres usagers de la voirie, sur les conducteurs...Analyse des risques et des moyens de mettre ces risques sous contrôle.

Exemple :

Les conséquences positives Les conséquences négatives(effets pervers, contre-productifs)

Pour l’usager - client :• Compétitivité accrue des T.C./ V.I.• Amélioration de la qualité de service

(régularité, confort)• Des correspondances assurées

Pour l’exploitant :• Amélioration de la vitesse commerciale, de

la productivité externe• Image de marque

Pour la commune :• Preuve concrète de la priorité donnée au

T.C.

Pour l’exploitant :• Complexité accrue du système

d’exploitation`Pour le régulateur du trafic :• Complexité accrue du système de

régulation

Pour les véhicules individuels :• Diminutions ponctuelles du débit

Pour le chauffeur :• Il n’est pas le seul détenteur de

l’information sur la localisation du bus

Risques élevés Risques limités

Quant au système de priorité bus :

• Perte de la maîtrise des feux• Communications bus-feux défaillantes• Délai de réponse des feux trop important

Menaçant le bon déroulement du projet :

• Mauvaise coordination des actions

Quant au système de priorité bus :

• Contrôle insuffisant des composants dusystème du à leur opacité et leur diversité

• Système non évolutif• Aggravation des conditions générales de

circulation

Menaçant le bon déroulement du projet :

• Non respect des délais

Principaux facteurs de risques identifiés Moyens de mise sous contrôleContrôle insuffisant des composants dusystème du à leur opacité et leur diversité

• Suivre et appliquer les normalisations encours

• Préférer les composants standardsPerte de la maîtrise des feux • Observer périodiquement la répartition des

aides accordées aux bus par les actions demicrorégulation sur les feux

Page 62: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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7. Etat rapide de l’art

Exemple :

Voir « Guide technique des systèmes de priorité bus aux carrefours à feux »

8. Les principales contraintes

Il s’agit d’identifier les contraintes juridiques et techniques.

9. Nom du projet

ANNEXE

Première analyse des résultats attendus

Critères de réussite Objectifs Résultats attendus IndicateursA quoi verra-t-on queles enjeux et la finalitésont atteints ?Le projet seraconsidéré comme uneréussite si...

Exemple :

Quels sont les objectifsqui permettront deremplir ces critères ?

Quel est le résultatconcret que l’on visepour atteindre cetobjectif ?

Comment mesurer laperformance dusystème par rapportà ce résultat attendu?

La fréquentationaugmente

Diminuer le nombred’arrêts aux feux

Le feu estsystématiquement vertà l’approche d’un bus

• Temps passé à latraversée ducarrefour

• Conséquencessur les voiesantagonistes

Diminuer le temps debattement

... ...

Remarque : La troisième partie du guide propose une analyse des résultats attendus.

Page 63: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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V.5. LE CAHIER DES CHARGES

La rédaction du cahier des charges relève des attributions du chef de projet. Ce cahier descharges contient toutes les informations utiles à :

• l’organisation et au suivi du projet (acteurs, rôles, planning, budget, délai),• la consultation des entreprises qui proposeront des solutions techniques,• l’accompagnement (communication, formation) et aux évaluations futures.

La troisième partie du guide sera une aide utile lors de la phase de conception et pour larédaction du cahier des charges.

Dans le Cahier des charges on trouvera :

1. Une énumération de tous les acteurs impliqués ou simplement concernés, ainsi qu’une définitionde leur rôle (comité de pilotage, chef de projet, prestataires de service, consultants...)

2. Le budget prévisionnel 3. La planification du projet :

• architecture du projet : sous-projets, phases,• identification des actions à mener : les actions peuvent se déduire des résultats attendus. Il

faut, pour chacune d’elles, rappeler les résultats attendus, définir les prérequis, les tâches,les délais, les acteurs, les sorties critères de réussite,

• planning des actions. 4. L’organisation de la traçabilité (Quels sont les éléments, les documents à rédiger afin que dans

l’avenir on puisse retrouver les objectifs poursuivis par le projet et les justifications des choixeffectués. Quels éléments seront nécessaires lorsque plus tard, des évolutions seront à l’ordre dujour.)

5. Une analyse détaillée des objectifs et des résultats attendus ainsi que les valeurs minimales (et

maximales) associées à chaque indicateur. 6. Un état des lieux des lignes à équiper : un diagnostic (campagne Opthor par exemple, complétée par une analyse plus qualitative : voir partie

1). Ce diagnostic est indispensable, sans lui il est impossible de fixer des objectifs chiffrés,de repérer les principales causes d’irrégularités et d’évaluer a posteriori l’efficacité dusystème de priorité bus.

une description des systèmes en place (SAE...) une liste des carrefours à intégrer au système, des quais à modifier... 7. Une analyse fonctionnelle du système de priorité bus ainsi que les valeurs minimales des critères

de performance. 8. Des orientations techniques. 9. Les contraintes techniques (par rapport aux spécificités des lignes, des carrefours...). 10. Une préparation du suivi de l’efficacité de la priorité bus (l’ensemble des indicateurs forme un

tableau de bord qu’il faut tenir à jour).

Page 64: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

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PARTIE 3 :

DESCRIPTIONS FONCTIONNELLES ET TECHNIQUES DESSYSTEMES DE PRIORITE BUS AUX CARREFOURS A FEUX

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

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INTRODUCTION

Les principaux objectifs et les gains des systèmes de priorité bus aux carrefours à feux sontidentifiés dans les parties précédentes. La présente partie aborde l’aspect technique de cessystèmes. Afin de ne pas restreindre cet aperçu aux seules solutions existantes ou en vente etd’intégrer les évolutions en cours, les descriptions sont présentées comme des réponses techniques àdes spécifications fonctionnelles. Les descriptions techniques ne sont pas détaillées. Le but recherchéest de présenter les principes des différentes technologies ainsi que les performances moyennes dechacune d’elles.

Les premiers systèmes de priorité bus aux carrefours à feux ont été conçus dans les annéesquatre-vingt. Depuis, de nombreux réseaux s’en sont dotés. Mais les techniques adoptées sont trèsdiverses et évoluent rapidement. Cette relative jeunesse des systèmes et les améliorationsfréquentes, ne permettent pas de dresser une liste exhaustive des techniques actuelles, car elledeviendrait rapidement obsolète. On trouve donc des solutions existantes et éprouvées, maiségalement des systèmes et sous-systèmes qui n’ont pas encore été mis en application.

Dans un premier temps, les deux objectifs principaux, la diminution du temps de parcourset l’amélioration de la régularité, sont déclinés en résultats attendus. Ceux-ci sont les traductionsconcrètes des objectifs précédents, les applications visibles. Certains sont complémentaires, d’autresincompatibles ou encore obligatoires ou optionnels. Ils sont tous associés à des indicateurs quipermettent de mesurer l’efficacité du système technique, c’est-à-dire sa faculté à répondre auxattentes.

Une analyse fonctionnelle est ensuite proposée. Elle recouvre un grand nombre desfonctions tenues par les systèmes de priorité bus. Chaque système peut donc être considéré commeune réponse particulière à un ensemble de ces fonctions. Elles sont directement déduites desrésultats attendus et elles-mêmes associées à des critères de performances. Lors de la conceptiond’un système de priorité bus aux carrefours à feux, lorsqu’une solution est retenue, il convient dedéfinir, pour chaque critère, une performance visée, un seuil minimal acceptable et une tolérance.

Cette partie du guide présente donc d’une part, certaines réponses techniquesenvisageables, fonction par fonction, en précisant quels sont les croisements compatibles, etd’autre part, des exemples complets de systèmes de priorité bus, tels qu’ils ont été développés dansplusieurs villes françaises, ou par des constructeurs. Elle évoque également les normalisations encours qui pourraient avoir un impact sur les systèmes de priorité bus.

Page 68: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 66

PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

Page 69: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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I. LES RESULTATS ATTENDUS

Les résultats attendus liés à l’objectif : DIMINUER LE TEMPS DE PARCOURS

Objectifs secondaires Résultats attendus Indicateurs

Diminuer le nombre

Le feu estsystématiquement vert à

l’approche d’un bus

• Temps passé à latraversée ducarrefour

• Conséquences surles voiesantagonistes

DIMINUER LE TEMPSPASSE AUX

CARREFOURS

d’arrêts auxcarrefours La probabilité d’avoir une

phase verte est • Temps passé à latraversée ducarrefour

supérieure pour les busque pour les autres

véhicules

• Conséquences surles voiesantagonistes

Diminuer le temps d’arrêtà un carrefour pour le bus La phase rouge est

amputée d’une durée nonnulle lorsqu’un bus est

arrêté au carrefour

• Temps moyend’arrêt au carrefour

• Conséquences surles voiesantagonistes

DIMINUER LE TEMPS DE BATTEMENT

Le temps de battement est lié à l’écart-type dutemps de parcours et donc à la régularité. La

diminution du temps de battement est donc uneconséquence directe de l’amélioration de la

régularité, qui ne demande aucune étude spécifique

DIMINUER LE TEMPS PASSEAUX ARRETS EN STATION

L’optimisation du plan demarche (en temps différé)

et l’amélioration de larégularité (en temps réel)

conduisent à uneoptimisation du temps

passé aux stations

Ces résultats serontconsidérés comme des

enrichissementspotentiels et non

comme des résultatsattendus

Page 70: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 68

Les résultats attendus liés à l’objectif : AMELIORER LA REGULARITE

Objectifs secondaires Résultats attendus Indicateurs

Diminuer le temps passéaux carrefours tant que le

retard est

Evaluation du retard(ou de l’avance)

• Précision et fiabilité del’évaluation, mesuréeaux stations

• Impact sur lecomportement duconducteur

• Fréquence d’évaluation• Disponibilité• Maintenabilité

RESPECTER LESHORAIRES

THEORIQUES

supérieur à un seuilprédéfini.

Sous condition de retard, lebus est favorisé lors du

franchissement de carrefoursà feux

• Progression de lacourbe de retard

Augmenter le temps passéaux carrefours tant que

l’avance est supérieure àun seuil prédéfini

Sous condition d’avance, lebus est contrarié lors du

franchissement de carrefoursà feux

• Progression de lacourbe de retard

Diminuer le temps

Mesures des écart réelsentre les bus

• Précision et fiabilité desmesures

• Disponibilité,maintenabilité

• Nombre d’écartsmesurés

UNIFORMISERLES PERIODES

ENTRE LESDESSERTES A

passé aux carrefours sil’écart entre deux bus est

supérieur à l’écart visé

Sous condition de retard parrapport à l’écart visé, le bus

est favorisé lors dufranchissement de carrefours

à feux

• Ecart-type ou variancede la période entre lesdessertes, à chaquestation

CHAQUE STATION Augmenter le temps passéaux carrefours si l’écart

entre deux bus estinférieur à l’écart visé

Sous condition d’avance parrapport à l’écart visé, le bus

est contrarié lors dufranchissement de carrefours

à feux

• Ecart-type ou variancede la période entre lesdessertes, à chaquestation

MODIFIER LES HORAIRES EN FONCTIONDES GAINS DU SYSTEME DE PRIORITE BUSRETENU ET DES MARGES DE MANOEUVRE

SUR LE SYSTEME DE REGULATION DESFEUX

Les horaires sont adaptés àla progression réelle des bussur toute ou partie de la ligne

• Ecart-type ou variancedes retards à chaquestation

Page 71: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 69

II. ANALYSE FONCTIONNELLE DES SYSTEMES DE PRIORITE BUSAUX CARREFOURS A FEUX

II. 1. LES ENSEMBLES FONCTIONNELS GENERIQUES

Recueillir l'information"le bus s'approche du carrefour"

Transmettre l'informationau système de régulation du carrefour

Choisir une stratégie de régulation adaptée au résultat attendu

Evaluer le retard ou l'avance

Mesurer les écarts réels entre les bus

Transmettre un accusé de réception

au conducteur

Acquitter

Mémoriser :•des dates•des évaluations•des demandes

Transmettre ces données

Modifier :• des paramètres de calcul(de la prévision d'arrivée...)• le niveau de priorité

Activer/désactiver le système

Page 72: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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II.2. LES ENSEMBLES FONCTIONNELS ADAPTES A CHAQUE RESULTAT ATTENDU

Dans l’analyse fonctionnelle qui suit, seul le mode normal de fonctionnement des systèmes depriorité bus aux carrefours à feux est pris en considération. Les modes dégradés, de veille, demaintenance etc... ne sont pas étudiés dans ce guide.

OBJECTIF Diminuer le temps passé aux carrefours à feux

RESULTAT ATTENDU LE FEU EST SYSTEMATIQUEMENT VERT A L’APPROCHE D’UN BUS

Indicateurs • le temps passé à la traversée du carrefour (en y incluant la zoned’approche)

• les conséquences sur les voies antagonistes

le bus s'approche du carrefour

le bus est passé

Acquitter

Transmettre l'information au système de régulation du

carrefour

Choisir une stratégiede régulation qui

donne un vert utile au bus à son passage

Recueillir l'information"le bus s'approche du carrefour"

Transmettre un accuséde réception au conducteur

Critères de performances :

•la précision et la fiabilité quant à la prévisiond'arrivée au carrefour•la capacité d'anticipation•la disponibilité de l'information•le nombre d'information que le système peutrecueillir simultanément•la richesse de l'information (voie empruntée en sortie)•coûts

•la fiabilité de la transmission•le délai de transmission•la capacité du canal de transmission (en bits/s ou en bauds)

•la capacité d'adaptation•la sécurité•la fiabilité•le nombre de demandes simultanées traitées

•la capacité d'anticipation du conducteur•la fiabilité

•la fiabilité•les coûts•le délai de transmission

Page 73: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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Dans ce cas, la priorité est dite absolue. Le bus ne s’arrête jamais aux carrefours équipés.Pour réduire au maximum le temps passé au carrefour, il est également nécessaire de prendre encompte la zone d’approche du carrefour, c’est-à-dire la distance entre le feu et l’endroit où leconducteur prend la décision de freiner ou non.

Les critères de performance déterminants sont la capacité d’anticipation, la précision et lafiabilité quant à la prévision d’arrivée au carrefour et la capacité d’adaptation du système derégulation. En effet, pour accorder systématiquement un vert utile au bus, il est nécessaire pour lesystème de régulation, de pouvoir prévoir son arrivée suffisamment tôt. Les temps de sécurité et lestemps de dégagement obligatoires sont des durées incompressibles dans le cycle des feux. Lacapacité d’anticipation doit donc être au moins supérieure à la durée incompressible la plus longue.Encore faut-il que le système de régulation sache accorder un vert utile au bus suite à cette dernièreet donc que sa capacité d’adaptation soit importante. La précision et la fiabilité de la prévisionpermettent de minimiser les conséquences sur les voies antagonistes, en accordant le temps de vert« juste nécessaire ».

Ce résultat demande, dans presque tous les cas, une implication forte du régulateur de trafic,car de nombreux plans de feux sont à modifier.

La transmission d’un accusé de réception est optionnelle. Lorsqu’elle existe, elle prend desformes très variées. Le conducteur peut être informé de sa prise en compte dès que le bus est détectédans la zone d’approche du carrefour, ou suite à la transmission de l’information d’approche ausystème de régulation, ou encore lorsque le choix de stratégie de régulation est effectué. Le critèrequi guide la conception de cette transmission est la capacité d’anticipation du conducteur, quiaméliore l’efficacité du système de priorité bus. Les signaux existants sur les réseaux de tramway, parexemple, en sont une bonne illustration.

L’acquittement est fréquemment utilisé mais il peut être optionnel. Il est requis lorsque lesystème de régulation du carrefour possède un mode spécifique « prise en compte des bus », qui sedéclenche avec la réception de l’information d’approche et que pour repasser en mode normal defonctionnement, il doit être informé du passage du bus. Ceci signifie que tant que le système derégulation n’est pas informé du passage du bus, des actions sont réalisées sur les plans de feux. Sion se passe de l’acquittement, le nombre de messages à transmettre diminue, mais rien ne garantit laréussite de ces actions en faveur du bus.

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OBJECTIF Diminuer le temps passé aux carrefours à feux

RESULTAT ATTENDU LA PROBABILITE D’AVOIR UNE PHASE VERTE EST SUPERIEUREPOUR LES BUS QUE POUR LES AUTRES VEHICULES

Indicateurs • le temps passé à la traversée du carrefour

• les conséquences sur les voies antagonistes

Les actions peuvent être dynamiques (en temps réel) ou statiques (en temps différé). Dans lecas d’actions statiques, le système de priorité bus n’existe pas matériellement, mais les plans de feuxaccordent un poids particulier aux voies empruntées par les lignes de transport en commun. Cetteprise en compte différée est également abordée dans les descriptions techniques qui suivent. Lesactions dynamiques sont, quant à elles, similaires aux précédentes (« le feu est systématiquementvert à l’approche d’un bus »). Seules les exigences, relatives aux critères de performance, sontmoindres.

le bus s'approche du carrefour

le bus est passé

Acquitter

Transmettre l'information au système de régulation du

carrefour

Choisir éventuellement une stratégie de régulation qui

donne un vert utile au bus dans un délai restreint

Recueillir l'information"le bus s'approche du carrefour"

Transmettre un accuséde réception au conducteur

Critères de performances :

•la précision et la fiabilité quant à la prévisiond'arrivée au carrefour•la capacité d'anticipation•la disponibilité de l'information•le nombre d'information que le système peutrecueillir simultanément•la richesse de l'information (voie empruntée en sortie)•coûts

•la fiabilité de la transmission•le délai de transmission•la capacité du canal de transmission (en bits/s ou en bauds)

•la capacité d'adaptation•le nombre de niveaux de priorité accordables et les critères de choix•la sécurité•la fiabilité•le nombre de demandes simultanées traitées

•la capacité d'anticipation du conducteur•la fiabilité

•la fiabilité•les coûts•le délai de transmission

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OBJECTIF Diminuer le temps passé aux carrefours à feux

RESULTAT ATTENDU LA PHASE ROUGE EST AMPUTEE D’UNE DUREE NON NULLELORSQU’UN BUS EST ARRETE AU CARREFOUR

Indicateurs • le temps moyen d’arrêt au carrefour

• les conséquences sur les voies antagonistes

Ce résultat peut éventuellement être considéré comme une attente de substitution lorsque lerecueil d’information à l’approche n’a pas pu être fait. Il peut donc s’agir d’un mode dégradé, utilisélorsque le système de recueil ou de transmission est en panne, ou d’un résultat visé dans des casparticuliers. Certain système de priorité bus, par exemple, ne prennent volontairement en compte,dans la zone d’approche, que le premier bus qui se présente, sur une même ligne et dans le mêmesens. Ainsi, si un second bus se présente alors que le premier n’a pas encore franchi le carrefour, ilne bénéficiera pas d’une priorité absolue mais au mieux d’une amputation de rouge, afin de maintenirun écart minimum entre les bus.

le bus est arrêté au feu

le bus est passé

Acquitter

Transmettre l'information au système de régulation du

carrefour

Choisir éventuellement une stratégie de régulation qui

ampute la phase rouge

Recueillir l'information"le bus est arrêté au feu"

Transmettre un accuséde réception au conducteur

Critères de performances :

•la précision et la fiabilité quant à la prévisiond'arrivée au carrefour•la capacité d'anticipation•la disponibilité de l'information•le nombre d'information que le système peutrecueillir simultanément•la richesse de l'information (voie empruntée en sortie)•coûts

•la fiabilité de la transmission•le délai de transmission•la capacité du canal de transmission (en bits/s ou en bauds)

•la capacité d'adaptation•le nombre de niveaux de priorité accordables et les critères de choix•la sécurité•la fiabilité

•la capacité d'anticipation du conducteur•la fiabilité

•la fiabilité•les coûts•le délai de transmission

Page 76: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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OBJECTIF Respecter les horaires théoriques

RESULTAT ATTENDU EVALUATION DU RETARD

Indicateurs • La précision et la fiabilité de l’évaluation, mesurées aux stations

• L’impact de l’information sur le comportement du conducteur

• La fréquence d’évaluation

• La disponibilité

• La maintenabilité

SOLUTION 1 :

Critères de performance:

•la précision et la fiabilité de l'évaluation•la fréquence d'évaluation

Evaluer les heures d'arrivéeaux prochaines stations

Nouvelle période ou point remarquable

Comparer les heures évaluéesaux heures théoriques

évaluation des retards ou des avances prévisibles aux prochaines stations

SOLUTION 2 :

Critères de performance:

•le nombre de points remarquablesComparer l'heure prévue de passage à ce point à

l'heure réelle

Point remarquable

évaluation du retard ou de l'avance en certains points de la ligne

La solution 2 se rapproche plus du constat que de l’évaluation. En effet, le système mesureson retard ou son avance en des points remarquables de la ligne mais ne fait aucune prévision quantà ses heures d’arrivées aux prochaines stations.

Les deux solutions requièrent un système de localisation sinon continu, du moins discret.

Page 77: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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OBJECTIF Respecter les horaires théoriques

RESULTAT ATTENDU SOUS CONDITION DE RETARD, LE BUS EST FAVORISE LORS DUFRANCHISSEMENT DE CARREFOURS A FEUX

Indicateurs • la progression de la courbe de retard

Comparer l'évaluationdu retard avec le seuil

prédéfini

Evaluation du retard

Le retard est inférieur au seuil

Le retard estsupérieur au seuil

Le seuil de retard est dépassé

Comparer l'heure réelle au seuil de retard prédéfini sur

la section courante *

Le seuil de retard n'est pas atteint

Activer le système de priorité bus

SOLUTION 1 SOLUTION COMPLEMENTAIRE

Seules les fonctions spécifiques au résultat attendu sont présentées. Une fois que le systèmeest activé, en fonction des résultats que l’on attend (priorité absolue ou non), on se retrouve dans undes cas précédents.

Il est tout à fait possible de définir plusieurs seuils correspondant à des retards plus ou moinsimportants. Dans ce cas, si le système est déjà actif, il faut modifier le niveau de priorité accordé aubus, pour adapter la force de l’action sur les feux, à l’importance du retard.

(*) Cette solution permet de constater une évolution du retard, mais ne peut pas reconnaître unediminution de ce retard. Le principe de cette solution est de diviser la ligne en sections (une sectionpeut correspondre à la partie de ligne entre deux stations, par exemple) et d’associer à chaquesection et pour chaque service, un seuil de retard. Ce seuil est une heure. Si cette heure estdépassée alors que le bus se trouve encore sur la section, alors on considère que le bus est enretard.

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OBJECTIF Respecter les horaires théoriques

RESULTAT ATTENDU SOUS CONDITION D’AVANCE, LE BUS EST CONTRARIE LORS DUFRANCHISSEMENT DE CARREFOURS A FEUX

Indicateurs • la progression de la courbe de retard (et d’avance)

Comparer l'évaluationde l'avance avec le seuil

prédéfini

Evaluation de l'avance

L'avance est inférieure au seuil

L'avance estsupérieure au seuil

Activer le système de priorité bus

en mode inversé

Seules les fonctions spécifiques au résultat attendu sont présentées. Les autres fonctions(recueil d’information et transmission) sont identiques à celles décrites précédemment. Les critères deperformance sont également les mêmes, aussi bien pour les fonctions non décrites, que pour lafonction « Choisir une stratégie de régulation qui contrarie le bus lors du franchissement ducarrefour ». Simplement, les performances requises, sont différentes.

Le mode inversé est ainsi nommé pour des raisons évidentes, mais il peut n’être que virtuel.En effet, il faut créer puis transmettre une information spécifique, au système de régulation, afin qu’ilpuisse différencier le retard de l’avance. Mais cela n’impose pas l’existence d’un mode spécifique. Ilest possible, par exemple, d’imaginer des niveaux de priorité négatifs.

Page 79: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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OBJECTIF Uniformiser les périodes entre les dessertes à chaque station

RESULTAT ATTENDU MESURE DES ECARTS REELS ENTRE LES BUS

Indicateurs • la précision et la fiabilité des mesures

• la disponibilité et la maintenabilité

• le nombre d’écarts mesurés

Mesurer, en des points prédéterminés, l'écart entre

deux bus successifs

Comparer l'écart prévu àl'écart mesuré

Critères de performance :

•la précision et la fiabilité des mesures•la disponibilité•le fréquence de mesure

Les points prédéterminés peuvent entre autres être les carrefours équipés ou les stations.

Une troisième fonction est imaginable, qui consisterait à valider la comparaison en fonctiond’autres écarts mesurés entre les bus en ligne. Elle permettrait de ne prendre en compte un écart quesi la situation globale des bus sur la ligne (ou la situation des bus sur un sous-ensemble de la ligne)l’exige. Dans ce cas, les critères de performances sont le nombre d’écarts mesurés, leur fiabilité et lescritères de validation.

OBJECTIF Uniformiser les périodes entre les dessertes à chaque station

RESULTAT ATTENDU SOUS CONDITION DE RETARD PAR RAPPORT A L’ECART VISE, LEBUS EST FAVORISE LORS DU FRANCHISSEMENT DE CARREFOURS

Indicateurs • l’écart-type ou la variance de la période entre les dessertes, à chaquestation

Les fonctions sont identiques à celles relatives au résultat attendu : « sous condition de retard,le bus est favorisé lors du franchissement de carrefours à feux ».

OBJECTIF Uniformiser les périodes entre les dessertes à chaque station

RESULTAT ATTENDU SOUS CONDITION D’AVANCE PAR RAPPORT A L’ECART VISE, LEBUS EST CONTRARIE LORS DU FRANCHISSEMENT DE CARREFOURS

A FEUX

Indicateurs • l’écart-type ou la variance de la période entre les dessertes, à chaquestation

Les fonctions sont identiques à celles relatives au résultat attendu : « sous condition d’avance,le bus est contrarié lors du franchissement de carrefours à feux ».

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OBJECTIF Modifier les horaires en fonction des gains du système de priorité busretenu, et des marges de manoeuvre sur le système de régulation des feux

RESULTAT ATTENDU LES HORAIRES SONT ADAPTES A LA PROGRESSION REELLE DESBUS, SUR TOUT OU PARTIE DE LA LIGNE

Indicateurs • l’écart-type ou la variance des retards à chaque station

Il s’agit essentiellement de prise en compte différée des bus sur une ligne. Matériellement, lesystème de priorité bus n’intervient que dans la phase introductive en fournissant au décideur, desstatistiques qui lui permettent d’adapter les horaires, voire les emplacements des arrêts à laprogression des bus. Les seules fonctions que l’on retiendra dans ce cas seront les suivantes :

Mémoriser les datesd'arrivées aux stations

Mémoriser périodiquement l'évaluation du retard et/ou les mesures des écarts, ainsi que la date

correspondante

Transmettre les donnéesen mémoire

Critères de performances :

•le nombre de dates mémorisées

•la période

•la vitesse de transmission•la fiabilité•la capacité•l'adaptabilité de la transmission

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FONCTIONS SUPPLEMENTAIRES DE SUPERVISION ET DE MAÎTRISE DU SYSTEME DEPRIORITE BUS AUX CARREFOUS A FEUX

Modifier le niveau de prioritéd'un bus ou d'une ligne

Modifier les paramètres de calcul d'autres fonctions(évaluer l'heure d'arrivée aux prochaines stations...)

Mémoriser les demandes de priorité

Critères de performances :•le nombre de priorités•l'accessibilité

•le nombre de paramètres modifiables•l'accessibilité

•la capacité de la mémoire

•la fiabilité et la rapiditéActiver/désactifer le système

Page 82: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

Page 83: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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III. DESCRIPTIONS DES REPONSES TECHNIQUES,FONCTION PAR FONCTION

Toutes les fiches descriptives qui suivent, respectent la norme de mise en page suivante :

• Une première page rappelle le nom de la fonction et donne les critères de performances liés à lafonction. Un schéma décrit l’environnement : événements déclenchants, fonctions précédentes,suivantes, résultats.

Nom de la fonctionCritères de performance

Fonction précédente 1 Fonction précédente 2

Résultats 1 Résultats 2

Fonction

Règle booléenne

Résultats

Fonction suivante1 Fonction suivante2

Evénement déclenchant

• Chaque solution fait ensuite l’objet d’une description technique, d’une évaluation des avantages etdes inconvénients, d’une liste de fournisseurs et dans la mesure du possible, d’une évaluationfinancière. On précise également, si nécessaire, les complémentarités et les incompatibilités avecles solutions techniques des autres fonctions. La description technique n’est pas détaillée. Le butrecherché est de présenter les principes des différentes technologies ainsi que les performancesmoyennes de chacune d’elles.

Page 84: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

Page 85: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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RECUEILLIR L'INFORMATION"LE BUS S'APPROCHE DU CARREFOUR"

Critères de performance :•Précision et fiabilité de la prévision d'arrivée au carrefour

•Capacité d'anticipation•Disponibilité de l'information

•Nombre d'informations que le système peut recueillir simultanément

•Richesse de l'information (voie empruntée en sortie,niveau de priorité, retard/avance...)

Le bus s'approche du carrefourou

Le bus est arrêté au feu

Activer le système de priorité busaux carrefours à feux

Le système est actif

Recueillir l'information"le bus s'approche du carrefour"

ET

Transmettre un accuséde réception au bus

Transmettre l'informationau système de régulation

du carrefour

Le système sait que le bus est en approche+ informations complémentaires (richesse de l'information)

COMMENTAIRES :

• Cette fonction est déterminante. Les choix technologiques qui sont effectués pour y répondre,ont des conséquences importantes sur l'ensemble des autres fonctions.

• L'enjeu est de recueillir cette information suffisamment tôt (capacité d'anticipation), pours'affranchir de l'inertie des feux (temps de dégagements...). Mais il faut alors maîtriserl'incertitude quant à l'heure d'arrivée au carrefour, afin de minimiser les conséquences sur lesvoies antagonistes, et dans la mesure du possible, accorder le temps de vert "juste nécessaire".

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

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FICHE N°1 : BOUCLES INDUCTIVES ET DETECTEUR

PRINCIPE

Ce système détecte le passage et la présence de tous les véhicules qui traversent ou setrouvent dans son champ électromagnétique. Les boucles, intégrées dans la chaussée, jouent le rôlede capteurs, et sont associées à des détecteurs qui alimentent les boucles, détectent les variations deself-inductance et les traduisent en informations. En fait, ces détecteurs sont généralement associés àdes stations de mesures qui effectuent des traitements complémentaires, mais dans ce chapitre, lesdétecteurs et les stations sont agrégés.

Comme ces systèmes ne différencient pas les véhicules des transports en commun desautres, ils ne peuvent être utilisés, pour recueillir l’information d’approche des bus, qu’en sitespropres. Mais il existe des méthodes qui permettent de palier en partie cette difficulté :

• étude du signal : le signal d’un bus est différent de celui d’une voiture• utilisation de deux boucles distantes d’une longueur de bus

Ces méthodes utilisent la longueur du bus pour le différencier de la voiture particulière, mais il n’estpas possible de distinguer les bus des autres véhicules longs.

SCHEMA DES COMPOSANTS ET DE LEURS INTERFACES

détecteur

distance de détectionboucle

inductive

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

La boucle, alimentée par un circuit électromagnétique oscillant, rayonne dans l’espaceavoisinant un faible champ électromagnétique alternatif, à une fréquence généralement compriseentre 50 kHz et 100 kHz. Lorsqu’un véhicule pénètre dans ce champ, celui-ci est progressivementmodifié (variation de la fréquence). Les principales caractéristiques d’une boucle sont sa self-inductance (en µH) généralement comprise entre 80 et 120 µH, sa résistance de boucle exprimée enohm (Ω), sa résistance électrique d’isolation par rapport à la terre et ses dimensions (l’objectif étant de

Page 88: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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détecter tous les bus, quelle que soit leur trajectoire, sans pourtant détecter le bus circulant en sensinverse).

Des milliers de boucles ont été posées en France (30000), notamment dans le cadre du projetSIREDO (Système Informatisé de Recueil de Données de trafic). SIREDO a pour but de mettre enplace un système national cohérent et homogène d’information sur le trafic.

Le détecteur est composé d’un circuit oscillateur, d’un circuit de mesure de la fréquenced’oscillation, d’un circuit de comparaison de la fréquence, de conditionnement ainsi que de plusieurscircuits généraux (alimentation, protections, autocontrôle...). Il est caractérisé par le réglage de sasensibilité, c’est-à-dire son seuil de variation en dessous duquel il ne répond pas.

Plusieurs normes françaises s’appliquent aux boucles et aux détecteurs dont :• NF P 99-301 : Capteurs à boucles inductives : définitions, caractéristiques et mise en oeuvre• NF P 99-305 : Spécifications des détecteurs électromagnétiques• NF P 99-306 : Essais de qualification des détecteurs

PERFORMANCES

Précision et fiabilité quantà la prévision d’arrivée au

carrefour

La boucle fixe très précisément le point d’entrée dans la zoned’approche. La précision et la fiabilité de la prévision sont doncdépendantes de la vitesse du bus dans cette zone, et uniquementd’elle. En site propre, si aucune station ne se situe dans la zoned’approche, la vitesse est relativement stable. Les performances serontdonc élevées.

Lorsqu’une station est située en amont du carrefour, il faut faire unchoix entre la précision et la capacité d’anticipation. Des solutionsexistent. On peut par exemple utiliser deux boucles, une pour marquerl’entrée dans la zone d’approche, et une autre en sortie de station. Maisles possibilités des boucles passives sont restreintes dans une tellesituation.

Capacité d’anticipation

La capacité d’anticipation est proportionnelle au temps de parcours,entre le moment où le bus pénètre dans la zone d’approche et lemoment où il se trouve au droit de la ligne de feux. Elle sera donc liée àla distance de détection et à la vitesse du bus dans la zone d’approche.Plus la boucle sera en amont du feu, plus la capacité d’anticipation seragrande.

Nombre d’informationsque le système peut

recueillir simultanément

Chaque passage d’un bus sur une boucle est une information. Lerecueil de plusieurs informations, simultanément ou dans un laps detemps restreint, n’est pas un problème, tant que les boucles sontdisponibles.

Disponibilité del’information

L’information est disponible dès que le bus a quitté le champ dedétection, tant que ces boucles sont en fonction et à condition que lesbus passent dans leurs champs.

Les boucles meurent généralement par coupures des spiresconsécutivement à la dégradation de la chaussée ou par blessureinitiale du câble et pénétration d’eau. Elles réclament un suivi et unentretien régulier.

Toute déviation de la trajectoire des bus, rend le système inopérant.

Richesse de l’information Les données recueillies par une boucle et un détecteur sont laprésence et/ou le passage d’un bus sur la voie. Il n’existe pas demoyen pour différencier les bus ou les lignes.

Page 89: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FOURNISSEURS

Boucles inductives : CFEE, ECM, STERELAPoseurs : Une liste des poseurs agrées dans le cadre du programme SIREDO est disponible auprèsdu SETRADétecteurs : ACCOR (Nortech), CAPSYS, CFEE, ECM, SIAT, STERELA, Lacroix Technologie(distributeur de détecteurs ACCOR), Parcomatic, Peek Traffic.

COÛTS

Boucle posée : entre 160 et 1 600 € H.T. en fonction du nombre et des fonctionnalités à assurerDétecteur : entre 100 et 1 000 € H.T.Remarque : les seuls coûts des travaux de génie civil s’élèvent environ à 50 €/mètre.

AVANTAGES INCONVÉNIENTS

Les boucles passives sont très répandues. Cesystème est donc éprouvé et bien maîtrisé

Une boucle marque précisément l’entrée dansla zone d’approche. Le bus est doncparfaitement localisé au moment oùl’information est recueillie

Possibilité de détections multiples quiaméliorent la précision et la fiabilité de laprévision, comme la capacité d’anticipation.

L’objectif des boucles passives est de mesurerdes caractéristiques du trafic routier. Le recueilde l’information d’approche des bus est doncune utilisation détournée

Il est impératif que seuls les bus aient lapossibilité de passer sur les boucles

Les travaux d’installations sont importants

Maintenance peu fréquente mais lourde

Reconnaissance non sélective, à moinsd’utiliser deux boucles ou d’analyserprécisément le signal.

Pas d’information continue sur la présence dubus dans la zone d’approche

L’acquittement est généralement nécessaire

La position de la boucle est définitive ou dumoins difficilement modifiable

Page 90: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE N° 2 : BOUCLES ET BALISE EMBARQUÉE

PRINCIPE

Chaque véhicule de transport en commun est équipé d’une balise et qui émet en permanenceun code spécifique. Ce code, qui peut éventuellement identifier précisément le véhicule, est capté parla boucle et le récépteur qui lui est associé. En général, 8 codes différents sont utilisables, maiscertains systèmes autorisent un nombre illimité de codes et peuvent ainsi différencier chaquevéhicule.

SCHEMA DES COMPOSANTS ET DE LEURS INTERFACES

distance de détection

boucle

vvbalise

récepteur

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Ce système est composé de deux ou trois éléments :

La balise d’émission ou transpondeur : elle est placée sous le véhicule et alimentée par une batterie.Le code émis est soit commun (8 ou 16 possibilités), soit spécifique (le nombre de code est illimité etréclame une programmation).

La boucle réceptrice : il s’agit d’une boucle classique qui peut également être utilisée pour la détectionde tous les véhicules.

Le récepteur : le récepteur, lorsqu’il est effectivement requis, utilise la boucle comme une antenne. Onparle alors de boucle passive, par opposition à la boucle normale qui peut être qualifiée d’active.

Page 91: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PERFORMANCES

Précision et fiabilité quantà la prévision d’arrivée au

carrefour

La boucle fixe très précisément le point d’entrée dans la zoned’approche. La précision et la fiabilité de la prévision sont doncdépendantes de la vitesse du bus dans cette zone, et uniquementd’elle. La fiabilité est liée à la distribution des vitesses. Lorsque celle-cia une forte amplitude, on peut y suppléer en joignant au systèmeboucle+balise, un système qui calcule le temps de parcours en tenantcompte de la vitesse moyenne actuelle dans la zone. Il peut parexemple changer la vitesse théorique utilisée dans le calcul, en fonctionde la période de la journée.

Lorsqu’une station est située en amont du carrefour, il faut faire unchoix entre la précision et la capacité d’anticipation. Des solutionsexistent. On peut par exemple utiliser deux boucles, une pour marquerl’entrée dans la zone d’approche, et une autre en sortie de station.Cette dernière peut également être activée par un signal duconducteur, dès lors qu’il pense que l’échange passagers va seterminer.

Capacité d’anticipation

La capacité d’anticipation est proportionnelle au temps de parcours,entre le moment où le bus pénètre dans la zone d’approche et lemoment où il se trouve au droit de la ligne de feux. Elle sera donc liée àla distance de détection et à la vitesse du bus dans la zone d’approche.Plus la boucle sera en amont du feu, plus la capacité d’anticipation seragrande.

Une méthode originale consiste à considérer que le bus entre dans lazone d’approche, à partir du moment où il quitte le carrefour précédent.La capacité d’anticipation est alors importante mais pour augmenter laprécision, des mises à jour sont nécessaires, au moins en sortie destation.

Nombre d’informationsque le système peut

recueillir simultanément

A chaque passage sur une boucle, le bus transmet des informations. Lerecueil de plusieurs informations issues de plusieurs bus,simultanément ou dans un laps de temps restreint, n’est pas unproblème, tant que les boucles sont disponibles.

Disponibilité del’information

L’information est disponible tant que les différents éléments sont enfonction et que les boucles sont dans le champ de la balise.

Les boucles meurent généralement par coupures des spiresconsécutivement à la dégradation de la chaussée ou par blessureinitiale du câble et pénétration d’eau. Elles réclament un suivi et unentretien régulier.

Toute déviation de la trajectoire des bus, rend le système inopérant.

Richesse de l’information

Les données recueillies par une boucle sont celles que la balise luitransmet. Les systèmes les plus simples gèrent 7 codes différents,mais d’autres (avec récepteur) permettent de différencier chaque lignevoire chaque véhicule. En connaissant le numéro de la ligne, il estpossible de gérer des niveaux de priorité différents ou des itinérairesdifférents.

Page 92: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FOURNISSEURS

Boucles : idem fiche n°1

Récepteurs et balises (transpondeurs) : ACCOR (distributeur français de Nortech), CAPSYSBalises : Sagem (voir système Sélectrol chapitre « Quelques exemples pratiques »)

COÛTS

Boucles : idem fiche n°1

Récepteur : environ 250 € H.T. (en 1999)Balise (transpondeur) : environ 80 € H.T. (en 1999)

AVANTAGES INCONVÉNIENTS

Une boucle marque précisément l’entrée dansla zone d’approche. Le bus est doncparfaitement localisé au moment oùl’information est recueillie.

Possibilité de détections multiples quiaméliorent la précision et la fiabilité de laprévision, comme la capacité d’anticipation.

La reconnaissance est sélective

Les travaux d’installation sont importants.

Maintenance peu fréquente mais lourde

Pas d’information continue sur la présence dubus dans la zone d’approche.

L’acquittement est généralement nécessaire(boucle en sortie de carrefour ou au droit desfeux)

La position de la boucle est définitive ou dumoins difficilement modifiable.

Page 93: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE N° 3 : BALISES

PRINCIPE

Une balise, située généralement sur le poteau des feux, communique avec une deuxièmebalise placée à l’avant du véhicule. La communication commence lorsque la balise mobile entre dansle champ de la balise fixe. Deux média sont utilisés comme support de communication, les ondesradios en hyperfréquences et les ondes infrarouges.

SCHEMA DES COMPOSANTS ET DE LEURS INTERFACES

balise fixe

champ dela balisebalise mobile

v

vv

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Les paramètres qui caractérisent les transmissions entre les balises sont :

• la portée de chaque balise• le mécanisme d’activation de la communication (quelle balise prend l’initiative du dialogue et

comment)• la fréquence d’émission• la puissance des sources d’émission• la consommation énergétique (en mode transmission, repos...)• l’ouverture et la directivité des balises dans les plans horizontaux et verticaux• la bande passante• la structure et la capacité des échanges (le débit)• la vitesse maximale des véhicules

Ce système réclame des réglages fins, adaptés aux sites d’implantation. Il s’agit notammentde fixer les seuils de sensibilité et les orientations des balises.

Page 94: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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Les hyperfréquences (radar) :

La transmission est de type hertzienne dans une bande de fréquences supérieures à 1 Ghz.On parle également de liaisons micro-ondes. Les balises à hyperfréquences doivent faire l’objet d’unemaintenance régulière pour s’assurer de leur bonne orientation et remplacer les sourceshyperfréquences qui se dégradent dans le temps. Le matériel doit être agréé par l’ART et il estégalement nécessaire de disposer d’une autorisation d’exploitation et de payer une redevance pourles fréquences supérieures à 2 Ghz, à part pour les fréquences libres, dont 2,4 Ghz, 5,8 Ghz, 9,9 Ghz,et 24,125 Ghz.

L’infrarouge :

La fréquence de communication est située entre 0,8 et 1µm. Aucune autorisation àl’exploitation n’est requise. Il n’y a donc ni licence, ni redevance à acquitter. Les protocoles detransmission sont indépendants et transparents pour les modems. La liaison infrarouge est en ce senséquivalente à une liaison filaire. La consommation est d’environ 500mA pour 12 Volts.

PERFORMANCES

Précision et fiabilité quantà la prévision d’arrivée au

carrefour

Le système détecte l’entrée du bus dans le champ de la balise. Laprécision et la fiabilité de la prévision d’arrivée au feu sont liées d’unepart à la vitesse du bus dans la zone d’approche et d’autre part, à lastabilité du point d’entrée dans le champ. Ce point varie parce que lapropagation des ondes n’est pas totalement directive et que le champcouvert par la balise fluctue, entre autres avec les modificationsenvironnementales (conditions climatiques...)..

Hyperfréquence : pour une détection à 150 mètres, qui est le cas leplus général, la précision est d’environ 10 %. Elle dépendessentiellement des réglages de l’orientation et du gain.

Infrarouge : la précision est fonction de la puissance d’émission et desconditions climatiques. Une détection prévue à 30 mètres, peut êtreréduite à 20 mètres s’il pleut ou si le brouillard est dense.

Capacité d’anticipation

La capacité d’anticipation est liée à la portée de la balise et au seuil dedétection (sensibilité du récepteur de la balise).La portée maximale des ondes hyperfréquences est de 400 m.La distance de détection maximale par infrarouges est de 50 m.

Nombre d’informationsque le système peut

recueillir simultanément

Le nombre d’informations recueillies correspond au nombre demessages issus de balises mobiles différentes, que la balise fixe estcapable de gérer.

Disponibilité del’information

La disponibilité de l’information est fonction des conditions climatiques(par temps de brouillard ou de pluie, la communication est moinsbonne), de l’environnement urbain et de la disponibilité du matériel quirequiert une maintenance régulière.

Les émissions étant directives, tout obstacle entre la balise mobile et labalise fixe, entraîne l’indisponibilité du système.

Les ondes radios en hyperfréquences sont sensibles aux interférencesradioélectriques. Cette sensibilité s’atténue avec l’augmentation de lafréquence.

Les infrarouges sont plus sensibles aux conditions climatiques mais cesdernières n’interrompent pas les communications.

La richesse de l’information est liée à la capacité du canal detransmission et à la taille du message à transmettre. Les infrarougesautorisent, à coûts équivalents, un débit supérieur aux ondes radios en

Page 95: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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Richesse de l’information hyperfréquences.

Il est possible, au moyen d’un logiciel, de modifier le message transmispar la balise mobile en fonction des besoins (retard, niveau de priorité,axe emprunté en sortie...)

L’information sera d’autant plus riche qu’il existera des systèmesannexes capables de recueillir les informations désirées et les traiter(retard...).

FOURNISSEURS

Balises à hyperfréquences : SFIM, Peek Traffic, Intermec Technologies SA.

Balises Infrarouges : Atcom, Dinel.

COÛTS

Les coûts d’investissement sont liés à la capacité du canal de transmission, à l’intelligence del’interface avec le système de régulation...

Hyperfréquences :matériel embarqué : de l’ordre de 1 400 € H.T.balise fixe : de l’ordre de 1600 € H.T.

Infrarouges :matériel embarqué : entre 300 et 550 € H.T. (l’étanchéïté ou non du boitier est un facteur important)balise fixe : entre 300 et 550 € H.T.

AVANTAGES INCONVÉNIENTS

La reconnaissance sélective des bus est possible.

Les travaux d’installation sont limités (pas detravaux de génie civil).

Tant que le bus se trouve dans le champ de labalise, il est détecté.

Comme les ondes sont directives, tout obstacleentre la balise et l’émetteur interrompt lacommunication

La maintenance doit être effectuée régulièrementcar certains composants sont fragiles

Coûts relatifs à l’alimentation des balises.

Les pare-brises métallisés ne permettent pasd’établir une communication entre les balises.

Page 96: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE N° 4 : AUTRES CAPTEURS

D’autres capteurs peuvent être utilisés pour détecter la présence des bus dans la zoned’approche des carrefours. Actuellement, leur intégration dans les systèmes de priorité bus auxcarrefours à feux est marginale. Les capteurs présentés rappellent qu’il existe des familles diversesdont quelques-unes qui pourraient se développer dans l’avenir.

CAPTEURS D’ESSIEUX

Leurs fonctionnalités sont identiques à celles des boucles passives. Les principaux capteursd’essieux sont les tuyaux pneumatiques, les câbles piézo-céramiques et piézo-polymères.

CAMERA VIDEO

La vidéo est couramment utilisée pour la surveillance du trafic. Le développement de capteursvidéo pour l’analyse du trafic est une technique issue des recherches récentes et dont les utilisationsopérationnelles sont destinées à la détection automatique d’incidents et l’élaboration de mesures dutrafic.

BALISES PASSIVES AU SOL

Elles peuvent remplacer les boucles actives. Comme les boucles, elles sont intégrées dans lachaussée mais n’émettent pas en permanence. Lorsque le bus passe, l’émetteur embarqué, qui lui,émet en permanence, réveille la balise et capte le message qu’elle émet. Il transmet ensuite unnouveau message vers un récepteur lié au système de régulation du carrefour (voir « Quelquesexemples pratiques : système SERELEC »).

Page 97: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE N° 5 : SYSTEME DE LOCALISATION A L’ESTIME(SYSTEME INERTIEL)

PRINCIPE

Des capteurs embarqués fournissent plusieurs données sur la progression du véhicule. Ilexiste cinq familles de capteurs, qui mesurent respectivement les angles (magnétomètre, gyroscope,viseur), la vitesse angulaire (gyromètre), l’accélération (accéléromètre), la vitesse (radar Doppler,anémomètre) et la distance de déplacement (odomètre ou générateur d’impulsions). Les capteurs lesplus couramment utilisés sont l’odomètre et le gyroscope (ou le gyromètre). Les équipementsstandards des bus comprennent fréquemment plusieurs de ces capteurs ou un tachygraphe (quicalcule la vitesse instantanée et la distance parcourue).

Les données sont transmises à un ordinateur embarqué qui calcule la position du bus enfonction de la topologie de la ligne, enregistrée dans sa mémoire. Les grandeurs descriptives de laligne peuvent être entre autres les distances entre les stations et la position des points remarquables.Lorsque l’ordinateur constate que la position calculée du bus coïncide avec un celle d’un pointremarquable, il considère qu’il pénètre dans la zone d’approche du carrefour.

Les systèmes de localisation à l’estime nécessitent des recalages fréquents pour limiter ladérive. Certains systèmes effectuent ce recalage aux stations, manuellement ou automatiquement àl’aide de capteurs d’ouverture des portes.

SCHEMA DES COMPOSANTS ET DE LEURS INTERFACES

vordinateur embarqué

système à l'estime

Point remarquable enregistré dans l'ordinateur embarqué

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Odomètre : il compte le nombre de tours effectués par les roues. En connaissant le diamètre desroues, il est donc possible de calculer la distance parcourue. Plusieurs modèles existent. Certainssont branchés sur la boite de vitesse, d’autres sur le compte tours du véhicule.

• Gyromètre : il fournit une tension dont l’amplitude est proportionnelle à la vitesse de rotation duvéhicule autour d’un axe vertical. Le gyromètre présente une erreur instrumentale, appelée Offset,qui se manifeste par une tension non nulle lorsque le véhicule est à l’arrêt ou n’effectue aucunvirage. Cet Offset évolue au cours du temps et doit être estimé par l’ordinateur embarqué.

Page 98: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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• Générateur d’impulsions : il fournit une impulsion dont la tension est proportionnelle à la vitesse duvéhicule. Il doit procurer à l’ordinateur embarqué un minimum de 8000 impulsions par mile (1,6 km)pour une utilisation correcte. Le nombre d’impulsions est proportionnel au nombre de tours deroue. Il est donc aisé, en connaissant le diamètre de la roue, de calculer la distance parcourue. Ilpermet donc de récupérer la même information que l’odomètre.

• Tachygraphe (disque) : cet instrument est soumis à une règlementation stricte. Il est obligatoire surles poids lourds transportant des marchandises, mais pas sur les véhicules de transport encommun. Le fonctionnement du tachygraphe repose sur un générateur d’impulsion dont lesdonnées sont traitées pour obtenir des informations quant à la vitesse instantanée du véhicule. Ilest également capable de mettre à disposition des informations relatives aux distancesparcourues. Lorsqu’un tachygraphe est intégré, un générateur est donc déjà mis en place et il n’estplus possible d’installer un second générateur sur la boîte de vitesse.

Ces capteurs demandent à être étalonner lors de l’installation, afin de tenir compte dudiamètre des roues. Actuellement, lors des recalages en ligne, certains systèmes réétalonnent lecapteur et limitent ainsi la dérive.

PERFORMANCES

Précision et fiabilité quantà la prévision d’arrivée au

carrefour

La précision quant à l’entrée dans la zone d’approche est de l’ordred’une dizaine de mètres, si le système est recalé fréquemment. Eneffet, à court terme, les données permettent de calculer précisément laposition du bus, mais peu à peu le système dérive car les erreurss’additionnent. Les facteurs les plus influants sont la dispersion destrajectoires et les variations de pression des pneus. Il est doncindispensable de recaler l’odomètre aussi souvent que nécessaire pourobtenir la précision désirée. Mais la précision est tout de même limitéepar l’erreur induite au moment du recalage. Pour supprimer cetteerreur, il faudrait qu’à chaque station de recalage, les bus sepositionnent toujours manière identique.

La précision quant à la prévision d’arrivée est relative à la dispersiondes vitesses des bus dans la zone d’approche et à la précision quant àl’entrée dans la zone, dont on vient de présenter les incertitudes.

Capacité d’anticipation

La capacité d’anticipation est proportionnelle au temps de parcours,entre le moment où le bus pénètre dans la zone d’approche et lemoment où il se trouve au droit de la ligne de feux. Elle sera donc liée àla position du point remarquable et à la vitesse du bus dans la zoned’approche. Plus le point remarquable est en amont du feu, plus lacapacité d’anticipation est grande.

Comme le paramètrage d’un point remarquable est aisé, il est tout à faitimaginable de multiplier le nombre de points en amont des carrefourspour améliorer la capacité d’anticipation et la précision quant à la dated’arrivée au feu.

Nombre d’informationsque le système peut

recueillir simultanément

Chaque bus, équipé du système de localisation à l’estime, sait qu’ilpénètre dans la zone d’approche. Le système de priorité bus recueilledonc autant d’informations d’entrée qu’il existe effectivement de busdans la zone.

Disponibilité del’information

Tant que le système de localisation à l’estime est disponible,l’information d’approche l’est également.

Généralement, l’information est perdue lorsque le recalage n’a pas étéeffectué. Par exemple, si le système de recalage fonctionne àl’ouverture des portes en station, il est momentanément perturbélorsque les portes s’ouvrent entre deux stations, lorsque le bus nes’arrête pas à une station ou suite à une défaillance des capteursd’ouverture.

Page 99: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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Richesse de l’information

La richesse de l’information n’est pratiquement pas limitée. En effet,plus les capacités de l’ordinateur embarqué sont grandes, plus elle estpotentiellement riche. Potentiellement, car encore faut-il s’équiper dessystèmes qui vont recueillir les informations désirées, les transmettre etles traiter.

FOURNISSEURS

Terminaux et équipements et/ou logiciels applicatifs : Sagem, GTMH, Murata (gyromètrepiezoélectrique), Kienzle (tachygraphe)...

COÛTS

Equipements de localisation à l’estime :De l’ordre de 80 € pour un odomètre ou un générateur d’impulsion.L’adaptation d’un tachygraphe revient à 150 € de matériel et 80 € d’intervention par un technicienagréé (déplombage/plombage).

Les coûts sont essentiellement constitués des coûts de l’ordinateur embarqué (environ 1 000 €/ bus)et des logiciels applicatifs.

AVANTAGES INCONVÉNIENTS

Tous les composants sont embarqués. Aucuneinstallation n’est à effectuer sur les infrastructuresroutières.

La position des points remarquables est aisémentmodifiable.

Les potentialités d’évolutions sont importantes,comme les applications dérivées. En effet, lalocalisation des bus étant continue sur toute laligne, d’autres applications, comme le suivi des busou le recueil de données à des fins statistiques,sont développables.

La nécessité de recaler le système etl’indisponibilité générée en cas de recalagedéfaillant.

Le système et les informations nécessaires(description topologique des lignes, ordinateurembarqué) sont surdimensionnés si l’uniqueapplication est de recueillir l’informationd’approche d’un carrefour.

Page 100: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE N° 6 : SYSTEMES DE RADIOLOCALISATION

PRINCIPE

Les systèmes de radiolocalisation sont tous composés d’un système de localisation à l’estimecomplété par une localisation utilisant des infrastructures extérieures. Ces systèmes complémentairespermettent de suivre les véhicules quel que soit leur itinéraire, et de recaler automatiquement lesystème inertiel.

Les systèmes de radiolocalisation peuvent se classer en quatre familles, en fonction de leurprincipe de fonctionnement :

1. Les systèmes de triangulation, fondés sur la mesure des temps de propagation des signaux entrele mobile et des émetteurs fixes non synchronisés, comme par exemple les systèmes satellitaires(GPS, GLONASS, EUTELTRACS et bientôt IRIDIUM, GLOBALSTAR et GALILEO).

2. Les systèmes hyperboliques fondés sur la mesure des temps de propagation entre le mobile et desémetteurs synchronisés comme par exemple les systèmes DECCA, LORAN C (USA) et SYLEDIS.

3. Les systèmes de localisation par radiogoniométrie fondés sur la mesure des angles de gisementd’émetteurs fixes.

4. Les systèmes de localisation fondés sur une comparaison de la phase des signaux émis et reçuscomme les systèmes satellitaires de type GPS.

Dans ce chapitre, seules les deux premières familles seront abordées, au travers dessystèmes GPS+localisation à l’estime et du service MOBILOC, qui utilise le réseau SYLEDIS. Cesdeux systèmes sont pour le moment les seuls à pouvoir répondre aux exigences d’un système depriorité bus aux carrefours à feux. Il est pourtant à noter que leur fonction première est le suivi de flottede véhicules en temps réel. Ils peuvent donc être intégrés dans un système d’aide à l’exploitation(SAE). A priori, la priorité bus ne justifie donc pas à elle seule l’utilisation de tels systèmes.C’est pourquoi, ce guide ne rentre pas dans les détails, mais souligne quelques points essentiels.

Afin d’augmenter les performances du système GPS, il est possible d’utiliser un deuxièmerécepteur, qui est fixe. Sa position étant précisément connue, il peut calculer les corrections àapporter aux données de chaque satellite. On parle alors de GPS différentiel ou DGPS. Dans ce cas,il est nécessaire de mettre en place une communication entre les mobiles et le récepteur fixe.

Le couplage GPS-Système inertiel peut se faire de plusieurs manières, dont :

• Le couplage dit lâche : le navigateur fonctionne par commutation entre le système inertiel et lesystème GPS. Les mesures du GPS sont lissées par celles du dispositif à l’estime. En l’absencede mesures GPS, le système inertiel prend le relais. La dérive induite pendant cette absence estcorrigée lorsque le GPS fournit à nouveau des positions.

• Le couplage dit serré : le navigateur n’abandonne pas la mesure GPS lorsque le récepteur dispose

de moins de 4 satellites. Grâce à un filtre de Kalman, il fonctionne avec les données d’un seulsatellite et de celles du système inertiel.

• Utilisation du GPS uniquement pour recaler automatiquement le système inertiel en des points

prédéfinis, dont la localisation est précisément connue.

Page 101: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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SCHEMA DES COMPOSANTS ET DE LEURS INTERFACES

GPS + Système à l’estime :

Point remarquable enregistré dans l'ordinateur embarqué

satellites

distance récepteur-satellite

récepteur

vordinateur embarqué

système à l'estime

MOBILOC :

balise

récepteur

Point remarquable enregistré dans l'ordinateur embarqué

vordinateur embarqué

système à l'estime

Page 102: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PERFORMANCES

Précision et fiabilité quantà la prévision d’arrivée au

carrefour

Une étude du LCPC, sur Paris, a montré qu’aucun système deradiolocalisation courant (non haut de gamme) n’atteignait uneprécision inférieure à 10 mètres dans 95 % des cas.Il est à noter que plusieurs constructeurs de SAE proposent aujourd’huid’utiliser le GPS pour recaler automatiquement le système inertiel, etnon comme référence continue de localisation. Dans ces cas, lesystème à l’estime redevient la référence.GPS : il faut tenir compte des récepteurs qui se différencient par leurcapacité à traiter simultanément ou non les signaux de plusieurssatellites et à minorer les erreurs. Les résultats sont alors plus ou moinsprécis et disponibles plus ou moins rapidement.

Capacité d’anticipation

La capacité d’anticipation est proportionnelle au temps de parcours,entre le moment où le bus pénètre dans la zone d’approche et lemoment où il se trouve au droit de la ligne de feux. Elle sera donc liée àla position du point remarquable et à la vitesse du bus dans la zoned’approche. Plus le point remarquable est en amont du feu, plus lacapacité d’anticipation est grande.

Comme le paramètrage d’un point remarquable est aisé, il est tout à faitimaginable de multiplier le nombre de points en amont des carrefourspour améliorer la capacité d’anticipation et la précision quant à la dated’arrivée au feu.

Nombre d’informationsque le système peut

recueillir simultanément

Chaque bus, équipé sait qu’il pénètre dans la zone d’approche. Lesystème de priorité bus recueille donc autant d’informations d’entréequ’il existe effectivement de bus dans la zone.

Disponibilité del’information

GPS + Inertiel : la disponibilité du GPS est entre autre, fonction del’urbanisme. Dans les canyons urbains, la perte de l’information estfréquente. Le système inertiel prend alors seul le relais jusqu’au retourdu GPS.

MOBILOC : La fréquence de localisations est à fixer avec l’opérateur.Elle est comprise entre 2 secondes et quelques minutes. Pour lapriorité bus, il est préférable de travailler à la seconde près. Il faut doncopter pour une fréquence maximale. Ceci ne certifie pourtant pas quel’information sera effectivement disponible toutes les deux secondes.

Richesse de l’information

La richesse de l’information n’est pratiquement pas limitée. En effet,plus les capacités de l’ordinateur embarqué sont grandes, plus elle estpotentiellement riche. Potentiellement, car encore faut-il s’équiper dessystèmes qui vont recueillir les informations désirées, les transmettre etles traiter.

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FOURNISSEURS

Récepteurs GPS : JRC, Motorola, Rockwell, Trimble.

Navigateur GPS/Estime et/ou logiciels applicatifs : BCI, Belec, CGA, Geotrack, GTMH, Dassault-Sercel-GPSTRACK, Mobiscope, Motorola, Sagem, Trimble.(Certains de ces fournisseurs proposent des produits intégrant les communications radio : voir« Transmettre l’information au système de régulation »)

Opérateur MOBILOC : MOBILOC, filiale de CGC et TDF.

COÛTS

Investissement :

Récepteur GPS : entre 250 et 2 300 € H.T. (en 1999)Navigateur GPS/Estime : entre 1 200 et 3 000 € H.T. (en 1999)Système de localisation MOBILOC (avec module de communication) : environ 1 500 € H.T.

A prévoir également : logiciel applicatif, matériel informatique, interface entre le système deradiolocalisation et le système de communication, système d’information géographique, études...

Exploitation :

• Pour le système GPS/Estime, les coûts d’exploitations sont essentiellement liés auxcommunications radios c’est-à-dire aux transmissions de données.

• Les coûts d’exploitations pour le service MOBILOC sont dépendants de la fréquence de

localisation et de la taille de la flotte.

AVANTAGES INCONVÉNIENTS

Tous les composants sont embarqués. Aucuneinstallation n’est à effectuer sur les infrastructuresroutières.

La position des points remarquables est aisémentmodifiable.

Les potentialités d’évolutions sont importantes,comme les applications dérivées. En effet, lalocalisation des bus étant continue sur toute laligne, d’autres applications, comme le suivi desbus ou le recueil de données à des finsstatistiques, sont développables.

Le système et les informations nécessaires(description topologique des lignes, ordinateurembarqué) sont surdimmensionnés si l’uniqueapplication est de recueillir l’informationd’approche d’un carrefour.

En ce qui concerne MOBILOC, peu de zones sontcouvertes pour l’instant (Ile de France et Lyon) etde plus, il s’agit d’un système vendu clés en mainqui est sous la tutelle d’un opérateur possédantun monopole.

Page 104: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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EXEMPLES DE SYSTEMES DE LOCALISATION DE FLOTTESDEVELOPPES A L’ETRANGER

Ces technologies utilisent des réseaux dédiés qui incluent souvent la possibilité de transmettre desdonnées.

ALLEMAGNE

Le système Euroscout, mis au point par siemens est basé sur un réseau de balises infrarougesdisposées à chaque carrefour. Il permet d’avoir un échange bidirectionnel avec le véhicule qui selocalise grâce à du map matching des capteurs embarqués et du recalage par les balises. Desréalisations sont notamment en cours à Stuttgart et Düsseldorf.

ANGLETERRE

Le réseau Datatrack existe depuis 1988. Il se compose d’un système de localisation dans la bande130 à 150 kHz ou d’un capteur GPS et transmet cette information sur un réseau UHF. Il peut gérer2000 véhicules par minutes. La précision est de l’ordre de 50 à 100 mètres.

USA

Le réseau Télétrack se sert de l’information d’un réseau de pagers pour localiser et transmettre desinformations. Il est installé sur les villes de Los Angeles, Détroit et Dallas.

UN SYSTEME DE LOCALISATION FUTUR

Suite à ses travaux, le LCPC étudie aujourd’hui l’opportunité et la faisabilité d’un système delocalisation basé sur des codes barres collés à la chaussée, dont chacun indiquerait ses coordonnées(en X,Y). La précision visée est de l’ordre de 10 cm.

Page 105: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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TRANSMETTRE L'INFORMATIONAU SYSTEME DE REGULATION DU CARREFOUR

Critères de performance :•Fiabilité de la transmission

•Capacité du canal de transmission (en bits/s ou en bauds)•Délai de transmission

Recueillir l'information"le bus s'approche du carrefour"

Transmettre l'information au système de régulation du carrefour

Choisir une stratégie de régulation adaptée au résultat attendu

COMMENTAIRES :

• Cette fonction est traitée indépendament de la fonction "Recueillir l'information : le bus s'approche du carrefour" car elle couvre un domaine technique différent. Pourtant, dans de nombreux cas, les solutions technologiques adoptées précédemment, restreignentconsidérablement la liberté de choix quant au mode de transmission.

• Les fiches techniques présentent en particulier les technologies qui permettent de transmettre l'information localement. Mais elles évoquent également les différents services de radiocommunications adaptés à notre étude. Les transmissions centralisées, d'un PC Exploitation (SAE) à un PC Trafic, ne sont pas abordées.

Dans le cas des systèmes décentralisés, il est indispensable de prévoir l'interface avec lesystème de régulation. Les caractéristiques de cet interface ne sont pas abordées dans le guide.

Page 106: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

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FICHE N° 1 : LIAISON FILAIRE

PRINCIPE

Lorsque les équipements assurant le recueil de l’information d’approche du bus, sont intégrésà l’infrastructure routière (boucles, balises sur les poteaux des feux), la liaison avec le système derégulation se fait généralement via un support filaire. Ce support est lui-même intégré auxinfrastructures, entre le détecteur ou la balise et l’armoire abritant le système de régulation ducarrefour (ou un module assurant la liaison avec le Poste Central de Trafic).

Pour assurer cette liaison, il est possible d’utiliser un équipement intermédiaire assurantl’interface entre les boucles ou les balises et le système de régulation. Celui-ci est généralementdirectement branché au contrôleur de carrefour et traduit les données qui lui sont transmises, dans unlangage compréhensible par le contrôleur. Dans le but d’améliorer les performances (capacitéd’anticipation et fiabilité de l’information) du système de priorité bus aux carrefours à feux, il peut êtresouhaitable de relier ces équipements intermédiaires entre eux. Dans ce cas, il faut également prévoirdes liaisons filaires d’un carrefour à l’autre.

Plusieurs types de liaisons avec le système de régulation sont possibles. Les contrôleurs, parexemple, disposent d’entrées classiques (tout ou rien) et d’une liaison série qui permet de transmettreun nombre de données plus important. Mais la liaison série nécessite la compatibilité des protocolesdu contrôleur et du système de recueil. En France, il existe plusieurs normes régissant les liaisons fil àfil et les liaisons série, ainsi que des spécifications des matériels et logiciels de recueil de données :

• Liaison fil à fil : Norme NF P 99-110 (Régulation du trafic routier - Contrôleurs de carrefoursà feux - Echange de données par liaison fil à fil avec des organes externes;Caractéristiques fonctionnelles et définition des connexions).

• Liaison série : Norme XP 99-071 (Régulation du trafic routier par feux de signalisation -Spécification DIASER (DIAlogue Standard pour les Equipements de Régulation)). Cettenorme a été élaborée pour les besoins du projet SITER (système de gestion centraliséedes feux dans le département des Hauts de seine)

• SIREDO (Système Informatisé de REcueil de DOnnées)

SCHEMA DES COMPOSANTS ET DE LEURS INTERFACES

détecteur

boucle

balise

liaisons filaires système de régulation du carrefour

Page 108: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Voir normes

PERFORMANCES

Fiabilité de latransmission

La liaison filaire est très fiable.

Capacité du canal detransmission

La capacité est essentiellement limitée par les interfaces (cartesEthernet...) et non le cable lui-même.

Délai de transmission La transmission est instantanée.

FOURNISSEURS

Voir boucles inductives et tous les fournisseurs de câbles (Alcatel...)

COÛTS

Les coûts sont directement liés aux travaux de génie civil qu’il est nécessaire de réaliser pourintégrer les liaisons filaires aux infrastructures. Ils sont d’environ 50 €/mètre.

AVANTAGES INCONVÉNIENTS

Les performances élevées. Les travaux de génie civil.

Page 109: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE N° 2 :TRANSMISSION RADIO COURTE PORTEE

PRINCIPE

Un émetteur radio courte portée est embarqué dans le bus et un récepteur est branché ausystème de régulation du carrefour. Lorsque le bus pénètre dans la zone d’approche du carrefour, uncode est envoyé par l’émetteur, à une faible puissance, pour être capté par le récepteur. Le récepteurgère ensuite l’interface avec le système de régulation en lui transmettant l’information sous une formeadaptée. L’interface entre le système embarqué, qui commande l’émission, et l’émetteur estégalement à prévoir.

Il est possible de relier l’émetteur au détecteur à boucles, afin de remplacer la liaison filaireclassique par une liaison radio courte portée.

SCHEMA DES COMPOSANTS ET DE LEURS INTERFACES

système de régulation du carrefour

vvémetteur

récepteur

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Les principales caractéristiques sont la fréquence de la porteuse, la capacité du canal detransmission, la puissance d’émission, la largeur de la bande passante et la consommation.

Les fréquences libres (sans redevance), utilisées pour ce type de communications sont 433Mhz, 869 Mhz et 2,4 Ghz. A la fréquence de 869 Mhz, les émissions sont limitées à 10% du temps(pas d’émission continue) et à 2,4 Ghz, la largeur de la bande passante est de 50 Mhz, mais il estnécessaire de faire des sauts de fréquences ou des répartitions spectrales.

Tous les composants (récepteurs et émetteurs) doivent être agréés par l’ART. Les normeseuropéennes sont les normes déposées à l’ETSI, European Telecommunication Standard Institution,dont :

• ETS 300220 utilisation de plein droit• ETS 300113 utilisation soumise à licence• ETS 300328 étalement de spectre en 2,4 Ghz

Page 110: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PERFORMANCES

Fiabilité de latransmission

433 Mhz : comme la fréquence est utilisée par d’autres applications destélécommunications en émission continue, telle que l’ouverture desportails, il peut y avoir des interférences

433 et 869 Mhz : La transmission peut subir des défaillances dues àdes problèmes de brouillage ou de réflexions sur les bâtiments.

433, 869 et 2400 Mhz : dans tous les cas, la portée ou la distance detransmission n’est pas connue. Il peut exister des zones d’ombre oudes obstacles temporaires (camions...) qui coupent la transmission.

La portée augmente avec la fréquence et la puissance d’émission. A2,4 Ghz, il est possible d’utiliser des antennes directives (voir baliseshyperfréquences)

Capacité du canal detransmission

433 Mhz : 38 kbits/s

869 Mhz : entre 38 et 100 kbits/s

2,4 Ghz : jusqu’à 400 kbits/s

Délai de transmission Les délais sont brefs et généralementde l’ordre de la seconde.

FOURNISSEURS

Terminaux : Alcatel, Atcom, Comatis, Icom France, Motorola, Nokia, Sagem, Siemens, Simoco,Capsys (entre une boucle et un contrôleur de carrefour)...

Remarque : il est nécessaire de s’assurer que le fournisseur sait réaliser les interfaces avec lecontrôleur de carrefour et l’ordinateur embarqué.

COÛTS

Les coûts sont essentiellement constitués des coûts d’investissement, car il n’y a pas deredevance à payer pour les liaisons radio courte portée aux fréquences libres. Ces coûtsd’investissement augmentent avec la fréquence d’émission. Des émissions à 2,4 Ghz par exemple,sont deux à trois fois plus coûteuses que les autres.

AVANTAGES INCONVÉNIENTS

L’installation des équipements est légère

Pas de redevance

La propagation du signal peut rencontrer desobstacles.

Page 111: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE N° 3 : RESEAU 2RP (ou PMR)

PRINCIPE

Ce type de réseau est à l’origine des réseaux de radiocommunications professionnels etreprésente toujours la majorité des réseaux en service. Il réclame l’obtention d’un canal auprès del’ART et des investissements importants. Par contre, les coûts d’exploitation sont indépendants dunombre de communications. Seule une redevance annuelle est à payer à l’ART. Initialement créespour transmettre la parole, les émetteurs et récepteurs sont de plus en plus souvent équipés demodem qui autorisent la transmission de données.

Ce réseau est adapté aux communications entre les véhicules et une station centrale et nonaux communications locales entre les véhicules et un système de régulation décentralisé.

Deux types de réseaux 2RP existent :

• Les réseaux simplex ou monofréquence : ils utilisent une seule voie radioélectrique sur laquelle undes interlocuteurs est en émission et tous les autres écoutent.

• Les réseaux à l’alternat bifréquence avec ou sans relais : une voie montante est utilisée pour les

communications des mobiles vers la base, et une voie descendante, pour les communications dela base aux mobiles concernés.

Les réseaux privés doivent respecter la recommandation NF 300 113 pour les matériels« destinés à la transmission de données par voie radioélectrique, utilisés dans les stationsradioélectriques privées, fonctionnant sur des fréquences comprises entre 30 et 500 Mhz.

SCHEMA DES COMPOSANTS ET DE LEURS INTERFACES

station centrale

relais

voie montante

voiedescendante

Solution 2 :liaison filaire

Solution 1 :Terminal radiov

(Exemple de réseau à l’alternat bifréquence avec relais. )

Page 112: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Les transmissions sont bidirectionnelles, point à point ou point à multipoints. Mais tous lesPMR ne permettent pas aux mobiles de prendre l’initiative de l’envoi de données pour des problèmesde collisions. Pour éviter ce problème, il faut en général, recourir à un réseau PMR utilisant unesignalisation, une modulation, un débit et un protocole libres. Le débit utile maximum est de 9,6 kbps.Les bandes de fréquences les plus courantes se situent entre 400 et 430 Mhz, mais actuellement ilest très difficile d’obtenir un canal en Ile de France.

Les principales normes sont :• ETS 300 086 : Spécifications techniques des matériels radiotéléphoniques utilisés dans les

stations radioélectriques privées fonctionnant sur les fréquences entre 30 et 500 Mhz.• CNET 1382 : Transmission de données et signalisation numérique sur PMR

PERFORMANCES

Fiabilité de latransmission

Il faut utiliser un débit supérieur ou égal à 2400 bits/s pour éviter lesproblèmes de partage de ressource.

Capacité du canal detransmission

1200 bit/s pour les réseaux utilisant une signalisation numériqueconformément à la recommandation CENT ST/PAA/STA/1382. Ce quiest insuffisant.

Le débit est libre pour les réseaux non conformes 1382.

Délai de transmission Le délai est proportionnel à la taille des messages et au débit.

FOURNISSEURS

Infrastructures et/ou terminaux et/ou logiciels applicatifs et/ou études : AES, Alcatel, Aries, Belec,Bosch, Couerti, Datalink, Ercom, GES, Graniou, Icom France, Matra, Maxon, Motorola, Sagem,Siemens, Sogera, Tait, Trt-Philips...

Attention, il est nécessaire de s’assurer que les terminaux embarqués disposent bien d’un modemdestiné à la transmission de données.

COÛTS

Coûts d’investissement :

Les coûts d’investissement recouvrent l’antenne relais (si elle est requise), les études et essais radio(recherche du point haut, couverture radioélectrique de la ville, sécurisation des transmissions...), leséquipements embarqués des véhicules et les logiciels applicatifs. Pour les seules infrastructures, ilfaut envisager un investissement de l’ordre de 1 MF.

Coûts d’exploitation : redevance :

Page 113: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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AVANTAGES INCONVÉNIENTS

Les coûts d’exploitation sont plus faibles que surun réseau 3RD ou 3RP.

Souplesse d’utilisation.

Conception sur mesure et maîtrise des évolutions

Investissements importants.

Le développement des applications est pluscomplexe que sous 3RD.

Les fréquences allouées par l’ART sont révisableschaque année pour les réseaux à usages privés.

La couverture est moins large que le 3RP

Dépendance vis-à-vis de l’intégrateur, car leprotocole est spécifique.

Page 114: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE N° 4 : RESEAU 3RP

PRINCIPE

Le réseau 3RP (Ressources Partagées) est un réseau cellulaire dont les ressources, mises enservice par un opérateur, sont partagées, pour constituer plusieurs réseaux privés virtuels. Deuxcanaux peuvent être utilisés pour la transmission de données : la voie balise, pour les messagescourts, ou la voie trafic, pour les transferts de données importants.

Ce réseau est adapté aux communications entre les véhicules et une station centrale et nonaux communications locales entre les véhicules et un système de régulation décentralisé.

SCHEMA DES COMPOSANTS ET DE LEURS INTERFACES

station centrale

relaisrelais

zone de couverture

voie balise

Voie trafic

vv

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

La transmission est bidirectionnelle, point à point ou point à multipoints. Le débit est de 0,3 à9,6 kbps en fonction du trafic. Les bandes de fréquences utilisées sont 418-420 Mhz et 428-430 Mhz.

La voie balise peut transmettre des messages de 23 octets par paquet avec une vitesseoptimale de 8 kbps. Sur la voie trafic, les messages peuvent atteindre 100 octets par paquet et sonttransmis à une vitesse de 1200 Bauds avec une correction d’erreur.

Signalons les normes CNET 2424 (signalisation, protocole et test pour les réseaux 3RP) etMAP 27 (protocole d’échange entre un terminal radio 3RP et une source de données).

Page 115: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PERFORMANCES

Fiabilité de latransmission

Capacité du canal detransmission

Voir ci-dessus

Délai de transmission Le délai de transmission est proportionnel à la taille du message et audébit. Mais il faut également tenir compte du délai d’acquisition d’uncanal radio, qui n’est pas négligeable lorsque les utilisateurs sontnombreux.

FOURNISSEURS

Opérateurs Ile de France : FTMRP-Praxiphone, IdF Com, S3RP, Ascom, Serta, Mairie de Paris.

COÛTS

Les coûts sont fixés par l’opérateur, en fonction des services rendus.

AVANTAGES INCONVÉNIENTS

Les fréquences sont allouées par l’ART àl’opérateur pour une durée minimum de 10 ans.

La couverture est plus large que le 2RP.

La durée des communications est limitée à 1minute sur la voie trafic.

Le transfert de données sur la voie balise est ànégocier avec l’opérateur.

Les coûts d’exploitation sont élevés.

Les opérateurs 3RP abandonneront sûrementleurs services, vers 2005, pour le remplacer parun réseau à la norme TETRA.

Page 116: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 114

FICHE N° 5 : RESEAU GSM

PRINCIPE

Le réseau GSM (Global System for Mobile communication) est la première norme detéléphonie cellulaire de seconde génération, c’est-à-dire entièrement numérique. Elle constitue laréférence mondiale pour les systèmes radiomobiles. En France, il est exploité par les opérateurs SFRet France Telecom.

La numérisation offre de nombreux téléservices, dont les principaux sont :• la transmission de la voie• la transmission d’un fichier de données à 9,6 kbps• la transmission de messages courts (Short Message System) de 160 octets

Ce réseau est adapté aux communications entre les véhicules et une station centrale et nonaux communications locales entre les véhicules et un système de régulation décentralisé.

SCHEMA DES COMPOSANTS ET DE LEURS INTERFACES

BSC BSC

MSC

VLR

HLR

Centres de gestion

Centre de communication

Autres réseaux :RNISRTC

liaisons spécialisées

vv

Page 117: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Le réseau GSM est un réseau cellulaire en transmission numérique bilatérale, utilisant unetechnique de multiplexage temporel (TDMA). La liaison Mobile vers base se fait dans la bande 890-915 Mhz et la liaison base vers mobile, dans la bande 935-960 Mhz. Chaque bande comporte 124canaux de 200kHz de largeur, et chaque canal est multiplexé entre 8 utilisateurs. Le débit d’un canal,pour 8 abonnés est de 270,833 kbps.

Les réseaux GSM, actuellement limités en débit à 9,6 kbps devraient évoluer prochainementpour atteindre un débit de 64 kbps.

Le service SMS permet l’échange de messages courts entre un mobile et une entité externeau PLMN (public land mobile network) désignée par le terme générique SME (short message entity). Ilpeut s’agir d’un serveur spécialisé, d’un micro-ordinateur ou d’un terminal GSM. Ce service nécessitela mise en place d’un ou de plusieurs serveurs spécifiques dans le réseau (SC), qui a pour objet destocker et de retransmettre les messages courts en attendant que le destinataire soit prêt à lesrecevoir. Il est également possible de diffuser des messages non acquittés à un ensemble derécepteurs présents dans une zone géographique.

PERFORMANCES

Fiabilité de latransmission

La transmission est très fiable.

Capacité du canal detransmission

La taille d’un message SMS est fixe : 160 octets (soit 160 caractères)

Délai de transmission Le délai d’établissement de la communication est fonction du traitementet des sécurités mises en place par l’opérateur. Il varie entre 1s et 30s.

FOURNISSEURS

Opérateurs : SFR, France Telecom, Bouygues Telecom

COÛTS

Les coûts sont fixés par l’opérateur, en fonction des services rendus. Ils sont aujourd’huiassez élevés pour des utilisations professionnelles, mais devraient baisser dans les années à venir.

Sous toutes réserves, le service SMS est actuellement tarifé à :

• 0,06 € H.T. la transmission d’un message, d’un mobile vers un centre fixe• 0,11 € H.T. la transmission d’un message, d’un centre fixe vers un mobile• gratuit d’un mobile vers un autre mobile

Page 118: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 116

AVANTAGES INCONVÉNIENTS

La couverture est large

Il existe des modems aux commandes standardsAT, facilitant le développement d’applications

La durée de communication n’est pas limitée

La norme GSM est amenée à se développer, àêtre de plus en plus performante et à offrir desservices de plus en plus diversifiés, à des coûtsqui devraient diminuer.

Les coûts d’exploitation sont importants pour defaibles quantités de données en couverture locale

Le délai d’établissement de la communicationpeut être important.

Page 119: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 117

FICHE N° 6 : AUTRES RESEAUX2RC, 3RD, TETRA, 2+, GPRS et UMTS

2RC

Le réseau à relais commun 2RC est un réseau radio à usage partagé qui ne comporte qu’unseul canal assigné par site. Comme pour les réseaux 3RP, il existe un opérateur titulaire d’uneautorisation d’exploitation. Les clients peuvent employer un matériel identique à celui qu’ils utilisent enradiocommunication classique, comme dans les réseaux 2RP et 3RP.

3RD

Le réseau Mobitex 3RD est réservé aux données. Il n’est plus utilisé en France que par laRATP. Il est dédié à la radiocommunication bidirectionnelle de données par paquets de 512 octets,avec un débit sur voie radio de 8 kbps. Il est accessible par liaisons filaires LS ou Transpac. Ceréseau présente plusieurs avantages : spécialisation dans la transmission de données, bande defréquence exclusive, souplesse de développement des applications, durée non limitée descommunications, messages individuels ou collectifs. Mais les coûts d’exploitation sont prohibitifs enraison des insuccès commerciaux. Il est fortement concurrencé par le GSM et le lancement de lanorme TETRA.

TETRA

Cette norme, lancée en 1997, est orientée réseau PMR numérique et offre une souplesse decommunication physique et de transmissions de données à haut débit (28,8 kbps) ainsi qu’un servicede messagerie à 256 octets. La rapidité et la fiabilité des communications sont accrues, mais lesinfrastructures restent à développer et les coûts d’exploitation ne sont pas encore fixés.

2+, GPRS et UMTS

2+ est une nouvelle phase de développement du GSM. Elle prévoit des terminaux bi-modepermettant l’interfonctionnement total GSM 900 - DCS 1800 (spécifications GSM adaptées à la bandedes 1800 Mhz, ciblant les environnements urbains et évitant la saturation), l’utilisation des conceptsde réseau intelligent et le routage optimal.

Le GPRS permettra d’offrir une connexion virtuelle permanente grâce à la transmission depaquets de données sur le GSM. L’UMTS constituera, quant à lui, la troisième génération des réseauxradio cellulaire, après le GSM et le GPRS. Ce réseau utilisera à la fois des infrastructures terrestresde télécommunications et des segments spatiaux. Il offrira l’accès aux services multimédias, lacréation de services, la phonie de haute qualité, les échanges de données et la messagerie. Sonarrivée devrait se situer vers 2005.

Page 120: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

Page 121: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 119

CHOISIR UNE STRATEGIE DE REGULATION ADAPTEE AU RESULTAT ATTENDU

Critères de performance :•La capacité d'adaptation

•Le nombre de niveaux de priorité accordables et les critères de choix•La sécurité•La fiabilité

Transmettre l'information au système de régulation du carrefour

Choisir une stratégie de régulation adaptée au résultat attendu

COMMENTAIRES :

• Cette fonction assume la part la plus importante des gains de temps et de régularité. Il est doprimordial de s'assurer que les stratégies qui seront adoptées, permettent effectivement d'atteindre les résultats et les objectifs qui ont été fixés.

• Les fonctionnalités des contrôleurs de carrefours limitent la marge de manoeuvre technique. Pourtant, dès le 01/01/2001 tous les contrôleurs devraient répondrent aux spécifications desnormes NF P 99 100, 105 et 110. Toutes les actions de microrégulation, nécessaires à lapriorité bus, sont décrites dans ces normes. Même si ces actions ne constituent que des caractéristiques optionnelles, la plupart des contrôleurs devraient alors être en mesure de les assurer et les limites ne seront sûrement plus techniques.

Le système de régulation est en mode priorité bus

Le feu est systématiquement vert à l'approche du bus

La probabilité d'avoir une phase verte est supérieure

pour les bus que pour les autres véhicules

La phase rouge est amputée lorsqu'un bus est arrêté au carrefour

Sous condition d'avance, le bus est contrarié lors

du franchissement du carrefour

Page 122: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 120

PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

Page 123: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 121

INTRODUCTION

Le choix de chaque stratégie de régulation (une par carrefour) est limité par les fonctionnalitésdu système de régulation en place, les coordinations existantes (ondes vertes...) et l’état général dutrafic en fonction des périodes de la journée (heures de pointe, heures creuses...). Certains aspectssont traités dans la première partie du guide : la priorité bus et la circulation générale (chapitre III) etles interactions entre la priorité bus et les systèmes de régulation (chapitre V). Dans la sectionprésente, le guide s’attache plus particulièrement aux systèmes de régulation décentralisés,essentiellement constitués de contrôleurs de carrefours non asservis, et aux priorités busdynamiques, accordées par des microrégulations, c’est-à-dire par des actions de régulation à courtstermes.

Pour que les performances du système de priorité bus soient optimales, il est essentiel que lafonction « choisir une stratégie de régulation adaptée au résultat attendu » fasse l’objet d’unecollaboration étroite entre le régulateur de la circulation et l’opérateur de transport. En effet, seules lesconnaissances conjointes de ces deux acteurs sont à même d’optimiser les actions sur les feux enfaveur des bus tout en minimisant les effets sur les voies antagonistes aux axes empruntés par leslignes de bus.

Enfin, tout ce qui suit permet de guider la conception du système de priorité bus, en fonctiondu résultat attendu. Les stratégies adoptées ne sont pas les mêmes, à situations similaires, si lesrésultats attendus diffèrent. Il est donc essentiel de fixer clairement et a priori ce que l’on attend de lapriorité, avant de choisir des stratégies de régulation.

DEFINITION : STRATEGIE DE REGULATION

La stratégie de régulation concrétise sur le terrain la politique de régulation. Elle estl’émanation d’un objectif. La stratégie est définie par un ensemble de paramètres dénommé « plan defeux ». Les paramètres sur lesquels il est possible d’intervenir sont les suivants :

• enchaînement des mouvements : c’est la recherche d’une architecture des mouvements de façonà les servir tous, selon leur durée, dans un temps minimum

• durée des mouvements : calcul pour chaque mouvement des temps de vert et de rouge de

dégagement • durée du cycle : durée nécessaire à l’écoulement de tous les mouvements • décalage : durée fixe qui sépare l’apparition de deux instants connus dans les enchaînements de

mouvements de deux carrefours

Page 124: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 122

LES MICROREGULATIONS ADAPTEES A LA PRIORITE BUSDYNAMIQUE

Les actions utiles à la priorité bus sont toutes celles qui sont incluses dans les catégoriesd’escamotage et d’adaptativité. Mais quelles que soient les microrégulations retenues, les duréesminimales de vert et de rouge de dégagement doivent être respectées.

1. L’ESCAMOTAGE

Cette catégorie d’actions consiste à supprimer tout ou partie du vert ou du rouge d’une ouplusieurs lignes en fonction de l’état d’une variable. Dans les descriptions qui suivent, le terme« phase » désigne une période pendant laquelle un ou plusieurs courants compatibles sont admissimultanément dans le carrefour.

• Escamotage d’une phase bus : cet escamotage consiste à supprimer la phase donnant le vertaux bus et uniquement aux bus. Elle est réintroduite dans le cycle immédiatement ou de manièretemporisée lorsque le contrôleur est informé de l’approche d’un bus. Durant la phase bus seulssont admis les courants de bus. Cette action est adaptée au T.C. circulant sur un site propre ou uncouloir. Elle est appelée à un moment déterminé dans le déroulement séquentiel du cycle. Ellen’est pas toujours un avantage : en général très courte, elle diminue la probabilité de passage auvert par rapport à un mode de fonctionnement normal.

• Aiguillage vers une phase bus : l’aiguillage consiste à choisir, à la fin d’un état, un état suivantdes feux du carrefour parmi plusieurs possibles. L’état suivant peut correspondre au choix entreplusieurs phases ou entre plusieurs combinaisons de lignes à passer au vert. Dans la pratique, ilconsiste à se donner la possibilité d’appeler la phase bus après n’importe quelle autre phase ouétat.

• Aiguillage vers une phase donnant le vert à la voie empruntée par le bus : de même quel’aiguillage vers une phase bus, une phase spéciale peut être appelée pour donner le vert au bus,mais dans ce cas elle n’est pas exclusivement réservée aux véhicules de T.C. Cette phase est utilelorsque le retour normal voir accéléré du vert sur la voie du bus est jugé trop long (par ex : si lademande arrive au contrôleur alors que le vert utile vient de se terminer et que le passage accélérédes phases antagonistes est trop long) car elle peut s’insérer entre deux phases antagonistes. Deplus, lorsque plusieurs lignes empruntent la même voie d’entrée sur le carrefour mais des sortiesdifférentes, il est possible de développer une phase escamotable par ligne.

2. L’ADAPTATIVITE

Cette catégorie de microrégulations consiste, en fonction de l’état d’une variable, à faire varierla durée du vert ou du rouge entre une valeur minimale non nulle et une valeur maximaleprogrammables pour chaque ligne de feux ou pour chaque état. Elle peut s’appliquer sur un ensemblede lignes (adaptativité sur un état), sur une seule ligne (adaptativité sur une ligne) ou sur une ouplusieurs lignes, dans une phase, avec la possibilité de remplacer des lignes ayant atteint leurs fins devert par d’autres lignes qui doivent passer au vert dans la phase suivante retenue (glissement). Lesactions adaptatives répondant à des demandes de priorité bus sont les suivantes :

• Variation de la durée des phases sans variation de la durée du cycle : lorsque le contrôleur estinformé de l’approche du bus, une séquence d’une durée fixe ou variable est escamotée dans laphase verte des axes antagonistes et elle est introduite dans la phase verte de l’axe prioritaire.

Page 125: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 123

C’est la méthode la plus courante, que l’on peut également qualifier de prolongations etanticipations de la phase verte sans variation de la durée du cycle.

• Variation de la durée des phases avec variation de la durée du cycle : lorsque le contrôleur estinformé de l’approche du bus, la phase verte utile est prolongée d’une durée fixe ou variable(prolongation du vert) ou la phase rouge utile est amputée d’une durée fixe ou variable (anticipationdu vert).

• Accélération du cycle en passant par les minima : cette action ne donnera pas à elle seule levert au bus mais elle est un moyen d’agir sur la durée du cycle. Elle peut être demandée par uneintelligence « supérieure » qui a préalablement choisi un temps de retour au vert sur la voie utiliséepar le bus. Le cycle de base est appliqué mais les temps de vert sont les temps minima. Toutes lesaccélérations sont a priori imaginables entre les durées minimales et les durées nominales.

• Calcul de la durée des phases ultérieures en tenant compte de la présence du bus : cetteaction est spécifique aux modules PRODYN qui est un algorithme minimisant les temps d’attente. Ilpeut affecter, suite à la détection, un poids plus important au bus pour lui donner la priorité. Enfonction de ce poids, la priorité peut être faible ou absolue. (En fait PRODYN se situe entre lamicrorégulation et la macrorégulation et donc entre l’approche locale et l’approche globale surplusieurs carrefours).

3. AUTRES ACTIONS :

• Dégagement anticipé : c’est une action intégrant dans le cycle un jaune clignotant « BUS » quianticipe la phase verte sur la même entrée. Ce procédé est utile pour permettre au bus de sepositionner par rapport à un mouvement prioritaire ou de doubler une file d’attente sur son couloirréservé. Un site propre ou un couloir réservé est dans ce cas indispensable. Le dégagementanticipé peut être systématique ou activé lorsque le contrôleur est informé de la présence d’un busau feu.

A chaque carrefour, en fonction du trafic écoulé (et donc de la période), des lignes debus et des résultats attendus du système de priorité bus, il convient de choisir et de mettre enoeuvre une ou plusieurs actions décrites ci-dessus. L’ensemble des actions retenues constituela stratégie de régulation.

Page 126: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 124

LES CRITERES DE PERFORMANCE

LA CAPACITE D’ADAPTATION

La capacité d’adaptation est la faculté du contrôleur à répondre à l’ensemble des situationsqui peuvent se présenter, tout en assurant un service identique. La stratégie à mettre en oeuvre pourassurer cette capacité est donc directement liée au nombre de courants admis dans le carrefour et aurésultat attendu de la priorité bus.

Par exemple, si la priorité absolue est visée et qu’il existe plusieurs phases successivespendant lesquelles les feux sur l’axe des bus sont rouges, alors il est nécessaire de prévoir desactions de prolongation, d’anticipation, une phase escamotable qui puisse s’intercaler entre lesphases non utiles ainsi que des accélérations de phases (passages par les durées minimales).

La capacité d’adaptation est également liée au critère de performance mesurant le nombre dedemandes simultanées que le contrôleur peut traiter. En effet, lorsque plusieurs bus demandent lapriorité simultanément ou dans un laps de temps réduit, il faut que le contrôleur puisse gérer au mieuxces situations et éventuellement donner la priorité à certains bus (en fonction d’un critère prédéfini).Sa capacité d’adaptation doit donc être d’autant plus grande que l’on désire maîtriser les avantagesaccordés à certains bus par rapport aux autres.

LA SECURITE

La sécurité est la fonction principale assurée par le contrôleur de carrefour. Il est doncindispensable de s’assurer que les modifications induites par le système de prise en compte des busn’affectent pas cette fonction. Il s’agit principalement, en mode tricolore et normal d’utilisation, deprendre en compte les durées minimales de vert et de rouge de dégagement.

LA FIABILITE

Ce critère mesure la confiance que l’on peut accorder au contrôleur dans la mise en oeuvredes actions programmées. Il est essentiellement lié à l’algorithme de fonctionnement des contrôleurs.

LE NOMBRE DE DEMANDES SIMULTANEES TRAITEES

Il s’agit de prévoir la gestion des demandes simultanées. Deux demandes ou plus sontconsidérées comme simultanées lorsque la seconde est transmise au contrôleur alors qu’il n’a pasencore terminé de gérer la première ou les phases obligatoires qui suivent la première demande.Plusieurs situations sont possibles. Sur une même ligne, il en existe deux : demandes issues de deuxbus circulant en sens inverses ou de deux bus qui se suivent de très près. Ensuite, sur les carrefoursoù se croisent plusieurs lignes équipées pour la priorité bus, il est également nécessaire de prévoir lagestion de telles situations.

Lorsque les demandes sont issues de deux bus circulant dans le sens inverse, sur un mêmeaxe, un problème se pose si l’arrivée du second bus est prévue pour un instant dépassant l’actionmaximale accordable au premier. Si l’action en cours pour le premier bus est une prolongation de vert,par exemple, et que l’arrivée du second est prévue après la prolongation maximale, le second bus ne

Page 127: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 125

pourra pas bénéficier d’une priorité absolue. Par contre, il est possible d’accélérer les phasesantagonistes pour que le second bus soit tout de même favorisé. Mais dans cet exemple, la prioritéest accordée au premier bus qui en fait la demande et ce n’est pas forcément celui qui en a le plusbesoin.

Lorsque deux véhicules se suivent de près, la plupart des réseaux ont considéré qu’il ne fallaitpas accorder de priorité au second afin de garantir un intervalle minimum entre les véhicules detransport en commun, le « trop près » étant au moins la phase rouge minimale.

Pour les carrefours qui écoulent plusieurs lignes de bus non compatibles, c’est-à-dire qui nepeuvent pas être admis simultanément dans le carrefour, le problème est différent. Il s’agit de savoir sion privilégie le bus qui a transmis la première demande, ou si on privilégie une ligne par rapport àd’autres, ou si on privilégie les bus en retard ou encore un critère mixte entre les solutionsprécédentes (une somme de l’importance de la ligne et du retard du bus par exemple).

Dans tous les cas, ce critère est limité par la mémoire du contrôleur, la richesse del’information transmise (voir fonction « recueillir l’information : le bus s’approche ducarrefour ») et sa capacité d’adaptation. Les réponses que l’on donne aux questionsprécédentes seront donc déterminantes dans la conception du système puisqu’elles ont unimpact sur les performances requises d’autres fonctions.

Page 128: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 126

EVALUATIONS

Afin d’améliorer continûment les performances du système de priorité bus, il est notammentindispensable de suivre et d’améliorer l’efficacité des stratégies de régulation destinées à favoriser lestransports en commun. Pour assurer cette progression, il est nécessaire de connaître les actionseffectivement réalisées par le système de régulation ainsi que leurs effets. Cette section présenteplusieurs variables pouvant servir d’indicateurs dans ce suivi. L’ensemble des indicateurs retenusforme un tableau de bord qui doit permettre à tous les acteurs d’évaluer l’efficacité des stratégies derégulations et d’identifier les axes éventuels de progressions.

Variables utiles à l’évaluation continue des performances des actions sur les feux

• Nombre de demandes adressées à chaque carrefour

• Temps d’attente moyen des bus à chaque feu

• Nombre moyen d’arrêts aux feux sur une ligne

• Répartition des actions sur les feux (nombre de prolongations, d’escamotages...)

• Nombre moyen et maximum de demandes par heure

• Variation moyenne de la durée horaire de vert par voie ou par axe

• Durées de vert non utilisées accordées aux bus et/ou nombre d’actions de priorité inefficaces

• Temps perdu supplémentaire entre les phases, par heure (s’il existe des phases escamotables)

A titre d’exemple, la figure ci-dessous présente une forme possible de présentation du nombred’aides accordées par jours, classées selon leur type. Un autre exemple est donné dans la premièrepartie, chapitre II, les gains observés à Grenoble, qui présente l’évolution des temps d’attente auxfeux, avant et après la mise en place de la priorité.

Répartition des aides aux bus sur six jours

23 2450

70

1430

3050

6342

28

45108

25 32

21

1524

15

2631

16

18

020406080

100120140160180

87 97 164 175 79 108

Nombre total d'aides par jour

pas d'aide

escamotages

anticipations

prolongations

Page 129: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

Page 127

EVALUER LE RETARD OU L'AVANCE

Critères de performance :• la précision et la fiabilité de l'évaluation

• la fréquence d'évaluation

COMMENTAIRES :

• Les solutions présentées sont des solutions fonctionnelles. Elles ont bien sûr des implications sur les technologies mais chacune d'elles peut être effectuée par plusieurs solutions techniques, qui se différencient essentiellement par la localisation du calculateur (central, embarqué ou aux carrefours)

• Dans ce chapitre, les solutions techniques ne sont pas détaillées car elles sont identiques à cellesqui sont utilisées par les SIV, SAI et SAE. En présence de ce type de système, il peut être judicieux derécupérer l'information pour la transmettre au système de priorité bus, mais ce n'est pas toujourspossible ou facile, en particulier lorsque la priorité est décentralisée et que le calculateur est un SAE.Dans ces cas, il est alors nécessaire de concevoir une interface entre le système qui évalue le retard etle système de priorité bus.

SOLUTION 1 SOLUTION 2 SOLUTION COMPLEMENTAIRE(Cette fonction permet de

constater l'évolution du retarden dehors des points

remarquables)

Nouvelle période

OU

Point remarquable

Evaluer les heures d'arrivées aux

prochaines stations

OU

Comparer les heures évaluées aux

horaires théoriques

Comparer l' heure prévue de passage

(au point remarquable ou au point atteint par le busau début de la période)

à l'heure réelle

Evaluation des retards et/ou des avances prévisibles

Comparer les évaluationsavec les seuils prédéfinis

Evaluation du retard ou de l'avance au point

remarquable ou évaluationpériodique

Comparer l'heure réelle aux seuils de retard

prédéfinissur la section courante

Les retards et/ou avances sont inférieurs aux seuils

Les retards et/ou avances sont supérieurs aux seuils

Un seuil est dépassé

Aucun seuil n'est dépassé

Point remarquable

Nouvelle période

Page 130: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

Page 131: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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SOLUTION 1

Cette solution fonctionnelle est sûrement la plus complexe à réaliser techniquement, maisc’est également la plus complète. Elle s’appuie sur un calcul dynamique, destiné à évaluer le retard oul’avance aux stations suivantes, alors que les autres solutions fonctionnelles reposent essentiellementsur des constats de retards ou d’avances. Les techniques qui répondent à cette fonction sontmultiples, mais parmi celles qui existent, peu sont appropriées au système de priorité bus. En effet,dans le cas qui nous intéresse, c’est le système de priorité bus qui doit être au courant du retard ou del’avance du bus. Cela n’implique pas qu’il soit le seul, mais l’information doit au minimum, lui êtrecommuniquée, ce qui n’est pas possible, par exemple, lorsque les poteaux des stations font eux-mêmes le calcul (à moins d’imaginer que les poteaux sont capables de communiquer ces informationsau système de priorité), ou lorsque le SAE n’est pas capable de communiquer ce type d’informationavec un système de priorité décentralisé.

PRINCIPE

La figure ci-dessous présente le principe du calcul dans le cas où l’évaluation est périodique.

1

section 1 section 2 section 3

2

d1 d2 d3 d4

v

Lorsqu’une nouvelle période débute, le calculateur observe la position du bus sur sa ligne.Cette dernière a été au préalable divisée en sections. Chaque section est un tronçon de la ligne surlequel la vitesse du bus est homogène. Le calculateur connaît également la position des stations surla ligne et en particulier dans les sections. Connaissant la position du bus et ses vitesses théoriquessur les sections qui le séparent des stations, le calculateur peut évaluer le temps de parcours et doncles heures d’arrivées aux prochaines stations.

Le principe du calcul est simple, si T1 et T2 sont les temps de parcours qui séparent le busdes stations 1 et 2, et V1, V2, V3 les vitesses sur chaque section, alors :

T1 = (d1/V1) + (d2/V2)T2 = T1 + (d3/V2) + (d4/V3)

Pour augmenter la précision et la fiabilité de l’évaluation, il est possible d’affiner le découpagedes sections, mais également d’évaluer plus finement les vitesses en tenant compte de plusieursparamètres : section, heure de la journée, jour de la semaine, état réel du trafic...

Lorsque l’évaluation est déclenchée par un point remarquable (une station, un carrefour...), leprincipe est identique, simplement, la position du bus est connue a priori. Le calculateur n’a donc pasà s’informer de la position du bus sur la ligne puisqu’il se trouve en un point remarquable de cetteligne.

Page 132: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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LA LOCALISATION DU CALCULATEUR

Dans ce chapitre, les descriptions techniques ne sont pas détaillées. Mais il est possible deles distinguer en fonction de la localisation du calculateur, car celle-ci définit l’architecture du systèmetechnique à mettre en place et surtout, le type de priorité qu’il est possible d’appliquer (centralisée oudécentralisée).

1/ LE CALCULATEUR EST CENTRALISE

Dans ce cas, le calculateur est généralement un élément du SAE. Cette solution à l’avantagede centraliser les données nécessaires au calcul (description de la ligne, localisation des pointsremarquables, état réel du trafic, vitesses moyennes sur les sections, horaires théoriques, seuils deretards et d’avances...) mais nécessite un grand nombre de communications avec les bus pourconnaître leurs positions, à chaque période ou lorsqu’un bus atteint un point remarquable.

Cette solution s’adapte à la prise en compte centralisée des bus. Par contre, elle ne facilitepas la gestion décentralisée des priorités.

2/ LE CALCULATEUR EST EMBARQUE DANS LE BUS

Chaque bus calcule lui-même son retard ou son avance aux stations suivantes. Si ce calculest périodique, alors cela implique que le bus soit en permanence capable de déterminer sa positionsur la ligne. Il est donc nécessaire de disposer d’un système embarqué de localisation (voir fonction« recueillir l’information : le bus s’approche du carrefour »). Si le calcul est réalisé en des pointsremarquables, le bus doit pouvoir déterminer qu’il se trouve en un de ces points et auquelexactement. Cette variante ne présuppose pas une localisation aussi poussée que la première, maisn’en n’est pas pour autant forcément plus simple à réaliser.

3/ LE CALCULATEUR EST DANS L’ARMOIRE DU CONTROLEUR DE CARREFOUR

Dans ce cas, le calcul peut être fait en des points remarquables, tels que l’entrée dans la zoned’approche du carrefour (sur une boucle par exemple). Bien évidemment, le calculateur doit disposerde données descriptives de la ligne, des horaires théoriques et des vitesses de progressions des bus,comme dans les cas précédents.

Page 133: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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SOLUTION 2

Cette solution se rapproche plus du constat que de la prévision. En effet, si un retard ou uneavance sont constatés à un moment donné, elle suppose qu’il ou elle va rester constant pendant unecertaine période et donc que les heures d’arrivées aux prochaines stations, sont les horairesthéoriques corrigés par ce retard ou cette avance.

Elle présente plusieurs avantages dont le principal est qu’il n’y a pas de calcul à effectuer etdonc, de nombreuses données indispensables précédemment deviennent superflues.

PRINCIPE

Principe de l’évaluation avec une comparaison en des points remarquables.

Point remarquable

Heure théorique de passage du bus 132, service 43 : 14H07

14H12

+ 5

Heure actuelle :

Différence :

Seuils des retards :niveau 1 : 2<.<4niveau 2 : 4<.<6niveau 3 : >6

Niveau de retard : 3

v

Si le facteur déclenchant est le passage du bus en un point remarquable, alors les solutionstechniques s’adaptent mieux aux systèmes décentralisés. L’équipement effectuant l’évaluation duretard, doit connaître les heures de passages théoriques aux points remarquables et les seuils maispas beaucoup plus de choses. Si cet équipement est embarqué, les points remarquables peuvent êtreles stations. S’il se situe aux carrefours, alors les points remarquables sont les entrées dans les zonesd’approches.

Si le facteur déclenchant est la période, alors il est tout de même nécessaire de pouvoirlocaliser le bus sur sa ligne. On se retrouve donc dans une situation similaire à la solution 1, plusadaptée aux systèmes de priorité bus centralisés.

Page 134: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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SOLUTION COMPLEMENTAIRE

Cette solution ne réalise pas de calcul prévisionnel d’arrivée aux prochaines stations, maisconstate les progressions de retards, et uniquement les progressions. Elle ne constitue donc pas enelle-même une solution complète mais plutôt une solution complémentaire.

Cette solution complémentaire est adaptée aux systèmes de priorité bus décentralisés, danslesquels chaque bus évalue lui-même son retard. Elle complète judicieusement la solution 2 utilisantles stations comme points remarquables.

PRINCIPE

Bus n°132 1

section 1 section 2 section 3

214H03Heure actuelle :

1Niveau de retard :v

Section en cours : 1

Service 43 (bus 132)

Horaire théorique d’arrivée à la station 1 : 14H01

• Passage du niveau de retard 0 au niveau 1 à : 14H03• Passage du niveau de retard 1 au niveau 2 à : 14H05• ...

Il est possible d’augmenter l’aspect prévisionnel en supprimant l’extrémité avale de chaquesections, c’est-à-dire la partie qui peut être considérée comme la zone d’approche de la station. Dansl’exemple ci-dessus, cela revient à supprimer une zone, en amont de chaque station, qui estparcourue en 2mn par exemple par tous les bus. Les seuils sont ainsi tous décalés de 2mn, et lepassage au niveau 1 se ferait à 14H01, si le bus se trouve encore dans la section, c’est-à-dire à plusde 2mn de la station. Cette solution permet d’augmenter la capacité d’anticipation de 2mn. Par contre,cette option implique que le bus soit capable de reconnaître les stations et les fins de sections.

Page 135: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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MESURER LES ECARTS REELS ENTRE LES BUS

Critères de performance :• la précision et la fiabilité des mesures

• la fréquence des mesures• la disponibilité

COMMENTAIRES :

• Cette fonction répond à l'objectif : uniformiser les périodes entre les dessertes à chaque station.Elle n'est donc pas adaptée à l'amélioration de la ponctualité, mais de la régularité.

• Si plusieurs écarts entre les bus en ligne sont connus par un équipement, alors il est possible d'imaginer un algorithme qui déciderait de valider ou non la comparaison en fonction de la situationglobale sur toute la ligne.

• Il est possible de mesurer les écarts entre les bus à partir des horaires théoriques et de l' avance ou du retard réel des bus. Les solutions permettant d'évaluer le retard peuvent donc être utilisées,mais la fiabilité et la précision ne seront certainement pas très élevées.

Comparer l'écart mesuré avec l'écart prévu

Mesurer en des points prédéterminés,l'écart entre deux bus successifs

L'écart réel est supérieurà l'écart prévu

L'écart réel est inférieurà l'écart prévu

Désactiver le système de priorité bus ou activer

le mode inversé

Activer le système de priorité bus

Page 136: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

Page 137: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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RECEPTEUR - CALCULATEUR RELIE AU CONTRÔLEUR DECARREFOUR

PRINCIPE

Les mesures des écarts réels se font aux carrefours. Un récepteur - calculateur décompte letemps qui s’écoule depuis le passage du dernier bus. Lorsqu’un bus pénètre dans la zone d’approchedu carrefour, il transmet, en plus de l’information d’approche, l’écart théorique qui devrait le séparer dubus précédent. Le récepteur - calculateur compare alors les deux valeurs et commande une action surles feux adaptée : si le second bus est en retard, alors le récepteur - calculateur commande uneaction favorisant le passage du bus, sinon, il commande une action qui contrarie le passage du bus.

L’action sera d’autant plus efficace que le contrôleur de carrefour peut adapter son action àl’avance réelle. En effet, si le bus est en retard, alors la priorité absolue est l’action la plus efficace,mais s’il est en avance, il faudrait le retenir pendant une durée égale à cette avance.

Il est à noter que cette solution peut trouver une complémentarité intéressante avec lessystèmes de régulation d’intervalles, expérimentés notamment à Nancy. Le principe de ces systèmesest de réguler une ligne en fonction des intervalles entre les bus et non des horaires. Les conclusionsde l’expérimentation de Nancy rapportent que ce type de régulation, qui s’appuie sur un algorithmeintégré au SAE, est pertinent en heures de pointe et améliore effectivement la régularité ressentie parles usagers-clients des transports en commun.

SCHEMA DES COMPOSANTS

émetteur

récepteur mesurant les écartsrelié au contrôleur du carrefour

message indiquant l'écart théorique

avec le bus précédent

Ecart mesuré : 154sEcart théorique : 120s

différence : +34s

vordinateur embarqué

vv

Dans le schéma, il est supposé que la transmission s’effectue par ondes radio courte portée,mais d’autres types de transmissions sont tout à fait imaginables. Il suffit que le canal utilisé possèdeune capacité suffisante et que le recueil d’information soit suffisamment riche. Par exemple, les ondesradios hyperfréquences et les ondes infrarouges sont capables de transmettre ce type d’informations,comme les liaisons filaires, à condition que les boucles sachent capter l’information.

Page 138: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PERFORMANCES

Précision et fiabilité

La précision est des mesures est de l’ordre de la seconde, mais commel’information sur l’écart théorique est transmise quand le bus pénètredans la zone d’approche et que le décompte débute lorsque le busprécédent quitte le carrefour, la précision et la fiabilité sont liées àl’incertitude quant à la durée de parcours du bus entre le point d’entréede la zone et le carrefour.

Disponibilité La disponibilité de la comparaison est d’abord liée à la disponibilité del’information transmise par le bus et donc au moyen de transmission.

Fréquence des mesures Les comparaisons sont effectuées à chaque carrefour équipé dusystème de priorité bus. La fréquence est donc maximale.

FOURNISSEURS

Un système de ce type a été conçu par la SAGEM comme élément du produit SATIE PLUS,développé pour la ville de Valence. SATIE PLUS est aujourd’hui dépassé, mais des évolutions sonttoujours envisageables.

COÛTS

(non connus)

AVANTAGES INCONVENIENTS

Ce système est performant et permet de garantirune bonne régularité des intervalles.

Ce système mesure les écarts entre bussuccessifs sans vision globale de l’état de la ligne.Le risque est donc d’additionner les retards. Il estpossible de limiter ce risque en accordant unepriorité à tous les bus à l’heure. L’expérience duréseau de Valence montre qu’ainsi, le tempsmoyen de parcours est amélioré. Il n’y a donc pasde cumul de retards.

Page 139: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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TRANSMETTRE UN ACCUSE DE RECEPTION AU CONDUCTEUR

Critères de performance :• la capacité d'anticipation du conducteur

• la fiabilité

COMMENTAIRES :

• Dans cette section, les solutions techniques ne sont pas décrites. Elles sont directement liéesà celle qui ont été adoptées pour les fonctions "recueillir l'information : le bus s'approche du carrefour" et "transmettre l'information au système de régulation". En fait, s'il existe une communication locale entre le bus et le carrefour, le même canal peut être utilisé pour la transmission de cette information.

• La capacité d'anticipation est liée à l'information qui est transmise au conducteur. Elle est pratiquement nulle dans les deux premiers cas évoqués ci-dessus (information sur la transmissiond'une demande ou sur la prise en compte). Par contre, elle augmente lorsque le conducteur peut prévoir le passage du feu au vert.

Transmettre un accusé de réception au conducteur

Choisir une stratégie adaptée

au résultat attendu

Transmettre l'informationd'approche au système

de régulation

Le conducteur est informé qu'une demande de

priorité a été efféctuée

Le conducteur est informéque le système de régulationva prendre en compte le bus

Le conducteur sait que le feu va devenir vert

Page 140: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

Page 141: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE 1 : TRANSMISSION DE L’ACCUSÉÀ BORD DU VEHICULE

PRINCIPE

L’accusé de réception est transmis au conducteur à bord du véhicule. Les moyens detransmissions sont limités. A priori, celle-ci est locale, parce que le transit par un organe centralmultiplie le nombre de communications, le nombre de couches à traverser, d’interfaces et donc lesdélais de transmissions. Or localement, du carrefour vers le véhicule de transport en commun, seulesles liaisons par infrarouges ou par hyperfréquences peuvent satisfaire à cette demande. La premièreconclusion que l’on peut tirer, est donc que la transmission de l’accusé à bord du véhiculeimplique l’adoption d’un système de détection de véhicules par infrarouges ou parhyperfréquences. Cette fonction sera donc considérée comme une option à la détection du véhicule.

L’accusé de réception est émis par la balise située sur le carrefour. A moins d’imaginer que lecontrôleur informe cette balise de l’état des feux et du choix qu’il a effectué pour donner ou non lapriorité au bus, la balise ne peut émettre des messages ne contenant que les informations suivantes :

• la demande a été captée par la balise• la demande a été transmise au contrôleur

Cette information est effectivement bien un accusé de réception, mais si le feu est rouge, leconducteur ne sait pas dans combien de temps le feu passera au vert. Sa capacité d’anticipation estdonc restreinte.

SCHEMA DES COMPOSANTS

balise fixe

v

1. Demande d'aide

2. Accusé de réception

Page 142: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE 2 : FEU SPECIFIQUE DE PRESIGNALISATION

PRINCIPE

Le feu spécifique de présignalisation est utilisé sur la plupart des sites propres dédiés à destramways. Le principe est simple. Lorsque la demande a été captée par le système de régulation, lefeu, qui était éteint, se met à clignoter. Puis, il passe au fixe et le conducteur sait alors que le feu vapasser au vert dans x secondes. Cette durée x est à déterminer en fonction de la distance defreinage. En effet, pour optimiser la priorité, il faut non seulement que le véhicule ne marque pasd’arrêt au feu, mais en plus, qu’il n’ait pas à décélérer. La durée est donc calculée de sorte que leconducteur puisse apercevoir le feu fixe avant d’atteindre le point de décision à partir duquel il freine sile feu est rouge. Un compromis est tout de même à trouver, entre cette durée optimale estl’environnement de la ligne, car les feux ne sont pas toujours visibles suffisamment tôt. En outre, pluscette durée est longue, moins elle est évaluable par le conducteur. En effet, si le feu informe leconducteur que le vert lui sera donné dans trois secondes alors il est aisé de gérer ces troissecondes. Par contre, s’il s’agit de 13 secondes, au bout de 5-6 secondes on ne sait plus très bien s’ilreste 3, 7 ou 10 secondes à attendre.

En fait, la liberté quant au nombre de feux de présignalisations par ligne de feux et quant auxprincipes de fonctionnement est très grande. Ci-dessus, il est décrit un système basé sur un seul feuqui se met à clignoter puis reste fixe, mais beaucoup d’autres solutions sont réalisables.

tempsle feu

passe au vertla demande

est prise en compte

feu clignotant

le feu passe au vert dans x secondes

feufixe

Page 143: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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ACQUITTER

Critères de performance :• la fiabilité• les coûts

•le délai de transmission

COMMENTAIRES :

• Cette fonction est obligatoire pour tous les systèmes de priorité qui agissent sur les feux tant qu'ils ne sont pas certains que le véhicule a franchi le carrefour.

• Les systèmes qui sont capables de repérer le bus tant qu'il se trouve dans la zone d'approche,s'ils sont suffisamment précis, n'ont pas besoin d'installations supplémentaires pour assurer l'acquittement (détection par infrarouges ou hyperfréquences).

Acquitter

Le système de régulation repasse en mode normal

le véhicule franchit le carrefour

Page 144: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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PAGE INTENTIONNELLEMENT BLANCHE

Page 145: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE 1 : LA BOUCLE EN SORTIE DE CARREFOUR

PRINCIPE

Cette solution est systématiquement adoptée lorsque la détection est effectuée par uneboucle marquant l’entrée dans la zone d’approche. Une boucle est intégrée dans la chaussée sur lavoie empruntée par les bus en sortie de carrefour. Cette boucle peut être passive, en site propre, ouactive, dans tous les autres cas. Lorsque le bus passe au-dessus de la boucle, celle-ci transmet unmessage d’acquittement par liaison filaire au système de régulation.

PERFORMANCES

Fiabilité

La fiabilité est très grande pour les boucles actives reliées au systèmede régulation par une liaison filaire. Elle l’est également si la boucle estpassive et que seuls les bus sont susceptibles de passer à l’endroit oùelle se situe.

Coûts Les coûts sont importants car l’intégration de la boucle et de la liaisonfilaire dans la chaussées requièrent des travaux de génie civil.

Délai de transmission Le délai de transmission est le temps que met le bus pour sortir ducarrefour. Il n’est donc pas toujours négligeable.

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FICHE 2 : LA BOUCLE AU DROIT DU FEU

PRINCIPE

Cette solution est envisageable lorsque :• la boucle est capable de détecter la présence (dans la durée) du bus.• si le bus est arrêté au feu, alors il est toujours au droit du feu (ce qui impose presque le site

propre ou du moins un couloir très réservé)

Lorsque le bus passe le feu, dès que l’arrière quitte l’espace de la boucle, un messaged’acquittement est transmis au système de régulation.

(Voir système SELECTROL / Sagem)

PERFORMANCES

Fiabilité

La fiabilité est très grande pour les boucles actives reliées au systèmede régulation par une liaison filaire. Elle l’est également si la boucle estpassive et que seuls les bus sont susceptibles de passer à l’endroit oùelle se situe.

Coûts Les coûts sont importants car l’intégration de la boucle et de la liaisonfilaire dans la chaussées requierent des travaux de génie civil, maiscette liaison n’est pas longue.

Délai de transmission Le délai de transmission est très bref puisque l’acquittement est transmisdès que le bus franchit la ligne de feux.

Page 147: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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FICHE 3 : LES BALISES (FIXE ET EMBARQUÉE)

PRINCIPE

Une balise est installé au droit du feu et orientée de telle sorte que le contact s’établit avec labalise embarquée lorsque le bus franchit la ligne de feux.

Les moyens de transmission possibles sont la liaison infrarouge ou la liaison hertzienne (à433 Mhz par exemple).

Pour cette fonction, le débit requis est inférieur à 64 kbits/s/

PERFORMANCES

Fiabilité La fiabilité est bonne. Elle est liée à la fiabilité des balises infrarouges.

Coûts Entre 150 et 300 € H.T. par balise (mobile ou fixe).

Il faut également prévoir les coûts d’alimentation et d’installation.

Délai de transmission Le délai de transmission est très bref puisque l’acquittement est transmisdès que le bus franchit la ligne de feux.

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FICHE 4 : L’EMISSION D’UN MESSAGE D’ACQUITTEMENT

PRINCIPE

Cette solution est envisageable lorsque le bus connaît sa localisation en continu. Le principeest identique pour l’acquittement que pour le recueil de l’information d’approche. Un deuxième pointremarquable est simplement situé en sortie de carrefour et lorsque le bus l’atteint, il transmetl’information au système de régulation.

système de régulation du carrefour

récepteur vordinateur embarqué

système à l'estime

vv

Dans ce schéma il est supposé que le système est décentralisé, mais le principe est le mêmes’il était centralisé, simplement il faudrait utiliser un autre moyen de communication que les ondes àcourte portée.

PERFORMANCES

Fiabilité La fiabilité est liée au moyen utilisé pour la transmission de l’informationet à la précision du système de localisation. En général, pour être sûrque le bus a effectivement franchi le carrefour, le point remarquable estpositionné en sortie de carrefour, voire en aval de cette sortie.

Coûts Les coûts sont fonctions des coûts de communication etd’enregistrement des points remarquables supplémentaires

Délai de transmission Le délai de transmission est assez important car le point remarquabledoit se situé suffisamment en aval du carrefour.

Page 149: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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IV. QUELQUES EXEMPLES PRATIQUES

EXEMPLE 1 : ROUEN

I. Contexte

En 1994, le District de l’agglomération rouennaise avait prévu d’accompagner la mise enservice du Métro d’une restructuration du réseau des lignes de bus ainsi que d’aménagements enfaveur d’une meilleure attractivité et qualité de service. Parmi ces aménagements, une prise encompte des bus aux carrefours à feux avait été retenue afin d’améliorer leur vitesse commerciale.

Ce projet associait le District, les Services Techniques des communes qui ont autorité sur leursystème de régulation, la SOMETRAR (société concessionnaire du Métro) et la TCAR (opérateurchargé de l’exploitation du service de transport en commun).

Dans un premier temps ajourné, ce projet a été relancé en 1997, lorsque la TCAR présenta undiagnostic de la principale ligne du réseau, la ligne 1. Sur cette ligne, qui était le nouveau périmètre duprojet, la TCAR a conçu puis mis en service plusieurs aménagements dont une priorité bus auxcarrefours à feux. Ce système est entré en fonction entre novembre et décembre 1997.

II. Etude préalable de la ligne 1

La ligne 1 est l’une des principales lignes constitutives du réseau armature complémentaire duMétro. En heures de pointe, 22 bus articulés assurent les services et l’intervalle entre deux bus peutdescendre jusqu’à 3mn 30s. Sa fréquentation est de l’ordre de 22000 voyages (en semaine pendantla période scolaire) ce qui en fait la ligne la plus fréquentée du réseau derrière le Métro (45000voyages). Elle dessert le domaine universitaire, le centre ville, la gare, le quartier des Sapins et de laGrand Mare.

Une refonte globale des horaires de la ligne a été effectuée en 1996. Elle a réclamé un recueilimportant de données, liées à la billétique et au SAE, pour appréhender la capacité nécessaire ainsique les variations de charge et de temps de parcours suivant les tranches horaires. Il en est apparuque la période initiale de 5mn, en heures de pointe du matin, était insuffisante, et que le temps deparcours variait énormément. Des améliorations ont été apportées par la refonte, mais le niveau deservice demeurait insatisfaisant. En effet, les aléas liés à la circulation automobile et de fortespénalités à des axes stratégiques de passage perturbaient totalement la régularité de la ligne. Lamoindre perturbation désorganisait entièrement la ligne : les intervalles n’étaient plus respectés. Cesdysfonctionnements étaient également soulevés par la clientèle. 58% des réclamations sur la ligneavaient pour objet les retards et les surcharges alors que ces deux thèmes représentaient 37% desréclamations sur l’ensemble du réseau et 19% pour le Métro.

Ce constat a conduit la TCAR à réfléchir sur les moyens d’amélioration de la vitessecommerciale et de la régularité. Sur la ligne 1, elle a alors repéré 5 axes de progrès :

1. l’aménagement des points noirs de circulation des bus, situés essentiellement au centre deRouen

2. le traitement en axe prioritaire de l’ensemble des voies empruntées par la ligne (protectionde l’itinéraire par des panneaux stop, balises ou feux avec système de prise en comptedes demandes de priorité émanant des bus)

3. l’implantation systématique des arrêts sur la chaussée pour que le bus ne perde pas detemps à se réinsérer dans la circulation

Page 150: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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4. la réfection des chaussées dégradées afin de permettre notamment l’utilisation denouveaux bus à plancher surbaissé

5. le traitement de problèmes divers gênant la progression rapide et régulière des bus(difficulté de croisement entre bus, stationnement gênant, ralentisseur...)

III. Le système de priorité bus

L’objectif poursuivi était de réduire les temps d’attente aux feux et aux carrefours où le busn’était pas prioritaire. A cette fin, 14 carrefours (20 dans les deux sens) ont été équipés pour une priseen compte des bus aux feux et 7 autres ont subi des modifications de priorité (stop, céder lepassage...).

La modalité d’obtention d’une priorité est la suivante. Le bus, qui connaît sa position sur tout leparcours, envoie un premier message au récepteur branché au contrôleur, lorsqu’il se trouve à unedistance prédéfinie du carrefour. Ce message informe le récepteur (poste radio en fréquenceinversée) sur le numéro de la ligne, du bus, du carrefour, sur le sens de parcours et sur le codeidentifiant le point virtuel où se trouve le bus. Le récepteur transmet ensuite un signal au contrôleurafin que celui-ci engage les actions de priorité. Le contrôleur sait qu’à la réception de ce signal, ildispose de T secondes avant l’arrivée du bus. Sur la base de ce temps T et de l’état du plan de feuxen cours, il détermine une action d’anticipation ou de prolongation pour offrir le feu vert au bus, auplus tard quelques secondes avant son arrivée. Le bus émet un second message d’acquittementlorsqu’il a franchi le carrefour.

La logique de paramétrage des données suit un ordre chronologique en trois étapes :

1. calcul du délai T en fonction de la configuration du carrefour, la contrainte principale étantle temps de dégagement des piétons.

2. calcul de la position du point P1 d’émission du premier message, en fonction du temps T etde la vitesse moyenne des bus sur l’axe. Tous les points P1 sont en aval des stations.Lorsqu’une station est située au droit du feu, la priorité n’est pas demandée.

3. calcul de la position du point P0 d’acquittement en sortie du carrefour.

Afin de minimiser les perturbations sur les axes radiaux, les durées de prolongation etd’anticipation varient en fonction des débits moyens des carrefours, entre 2s et 15s.

IV. Limites du système de priorité bus

Les possibilités offertes et l’efficacité du système de priorité bus aux carrefours à feuxaugmentent avec la distance de détection. En effet, plus l’instant d’arrivée du bus à la ligne de feuxest connu à l’avance, plus les possibilités de modifier le plan de feux en cours sont importantes. Maisle revers se situe à trois niveaux :

1. Plus la distance est grande entre le bus et le carrefour à l’instant de la demande de prise encompte, plus l’incertitude est importante quant au temps de parcours de cette distance. Cetteincertitude nécessite d’augmenter les durées d’anticipation et de prolongation et perturbed’autant l’écoulement du trafic sur les voies connexes.

2. La probabilité de trouver un arrêt dans la zone d’approche (entre le point P1 et le carrefour)

augmente également, ce qui accroît encore une fois l’incertitude définie précédemment. 3. Les problèmes de transmission radio se multiplient aussi avec la distance. Le système doit

être à vue pour tendre vers son optimum, or les contraintes environnementales eturbanistiques augmentent avec cette distance.

Page 151: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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Une deuxième limite est imposée par les performances des contrôleurs. Certains ne sont pasencore aux normes et ne sont pas capables de gérer des demandes distinctes de priorité. Surplusieurs carrefours, il est donc impossible d’accorder des priorités différentes en fonction desitinéraires des lignes ou de l’heure de la journée, voire de prendre en compte les deux sens d’unemême ligne, lorsque leurs phases utiles sont différentes.

Le système de priorité bus intercale systématiquement un cycle normal entre deux actions deprise en compte des bus. Cette limite n’est pas pénalisante lorsque les demandes proviennent de buscirculant sur la même ligne et dans le même sens parce qu’elle régule d’elle-même l’écart entre lesbus. Mais lorsque ces bus circulent en sens opposés, elle peut pénaliser un bus. De plus, comme lecontrôleur ne prend en compte que la première demande qui lui parvient, il est impossible de maîtrisera priori ces pénalités. Ce problème apparaît lorsque la fréquence est importante. Ses effets sont àmesurer par la pratique.

Enfin, la demande de priorité n’est envoyée qu’une seule fois et aucun accusé de réception neparvient en retour au bus. Le conducteur n’a donc pas l’assurance de bénéficier d’une priorité aucarrefour. Il ne sera pas pris en compte si une autre demande est parvenue au contrôleur avant lasienne ou si la transmission radio est défectueuse.

V. Environnement

LA CIRCULATION GENERALE DANS LE CENTRE VILLE DE ROUEN

La principale contrainte à laquelle est soumise l’ensemble du réseau est la forte densité decirculation. Un ensemble de facteurs concourt à cette densification. Rouen ne disposant pas d’unevoie de contournement, tout le trafic de transit s’écoule par le centre ville. De plus seuls 5 pontspermettent la traversée de la Seine, ce qui crée une convergence importante de flux. Enfin, la largeurrestreinte (moins de 6m) de la chaussée limite le débit de circulation et amplifie considérablement lesperturbations induites par le stationnement en double file. Cette contrainte est globale. Elle s’appliqueà toutes les lignes du réseau de transport en commun qui traversent le centre ville, et en particulier àla ligne 1.

LE SAE

Le système d’aide à l’exploitation a été installé à Rouen en décembre 1994 par CEGELEC-CGA. Il a été conçu au début des années quatre-vingt.

Chaque bus est équipé d’un odomètre, d’un ordinateur embarqué et d’un émetteur radio quitransmet en continu un message indiquant la localisation du bus et plusieurs états techniques. Le PCcentral interroge périodiquement l’ensemble de la flotte. Il lui faut 25 à 30 secondes pour faire le tourdes 100 bus. Toutes les transmissions s’effectuent sur un réseau radio de type 2RP qui appartient àTCAR. Le canal utilisé par ces messages est un canal data. Lorsque le régulateur ou le chauffeurdemande une transmission phonique, un autre canal est ouvert qui se substitue au premier. Celui-cine peut être utilisé plus de 30 secondes.

Toutes les données descriptives des lignes, des horaires et les points singuliers utilisés par lapriorité bus sont téléchargés quotidiennement dans les bus et les véhicules du Métro. En début deservice, le chauffeur charge en mémoire de travail les données relatives à la ligne que le bus vaemprunter. Lorsqu’un véhicule change de service, d’un jour à l’autre, le système rencontre parfois desproblèmes d’écrasement du service précédent.

La ligne est notamment décrite par l’ensemble des distances séparant les stations. Le bus serepère sur la ligne par rapport à la dernière station desservie et le nombre de mètres qu’il a parcourus

Page 152: Priorites Aux Feux Pour Les Bus

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depuis. A chaque station, l’odomètre est recalé par l’ouverture des portes. Ce système permet deconnaître la localisation du bus à 15 mètres près. Les facteurs limitants sont la fiabilité de l’odomètreet les déviations minimes dues à des stationnements gênants ou des travaux. Mais il n’est pas rare deperdre complètement le bus (5 à 10%) pendant une durée plus ou moins longue. Cette disparition estprovoquée par :

• le franchissement d’une station sans arrêt (donc sans ouverture de porte)• une ouverture des portes entre deux stations• une défaillance des capteurs d’ouverture de portes• une défaillance des transmissions radio

Le système peut repositionner lui-même le bus suite à une succession d’arrêts en stations (au moinstrois), en comparant les distances parcourues entre ces stations et les valeurs enregistrées. Il existeégalement une deuxième possibilité. Le régulateur peut interroger via le canal phonie, le conducteuret repositionner manuellement le bus sur la ligne.

LES AMENAGEMENTS DE VOIRIE EFFECTUES SUR LA LIGNE 1

Au centre ville, afin de supprimer les perturbations lors du franchissement des carrefours parles bus, plusieurs aménagements de voirie ont été effectués en plus de la priorité aux feux. Trois sitesont fait l’objet d’aménagements particuliers :

• La Gare : création d’un couloir bus au carrefour de la rue Jeanne d’Arc et du boulevard dela Marne autorisant un itinéraire rectiligne, mise en sens unique de la rue Pouchet etaménagements divers pour empêcher le stationnement gênant rue Pouchet et rue Bouquet

Poste(stationnements gênants)

rueJeanned’Arc

boulevard dela Marne

ancien itinéraire

• Rue des Faulx : aménagement pour empêcher le stationnement gênant aux entrées de larue

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• Boulingrin : création d’un site propre pour éviter deux feux tricolores.

nouvel itinéraire

ancien itinéraire

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EXEMPLE 2 : VALENCE

I. Contexte

Au début des années quatre-vingt-dix, le réseau de l’agglomération valenciennoise était enperte de vitesse. Pour y faire face, la CTAV, créa le concept FIRST (Fréquence, Information,Régularité et Standing) qu’elle a soumis au Syndicat Intercommunal des Services de l’AgglomérationValenciennoise (SISAV), autorité organisatrice des transports. Sous un nouveau nom, Valbus, ceprojet a été mis en application à partir de 1994.

II. Objectifs

Parmi l’ensemble des objectifs poursuivis, la priorité a été donnée à la fréquence. Pourrépondre à la demande, il fallait créer un système de régulation de la flotte, permettant de garantir unintervalle de 6mn en heures de pointe et d’éviter la formation de trains de bus. Ensuite, la CTAVprévoyait d’améliorer l’accessibilité et le confort de ses bus, par l’achat de véhicules à plancherssurbaissés. Et enfin, l’information des voyageurs était le troisième axe de progrès identifié.

La CTAV a décidé, en accord avec les services techniques des 6 communes del’agglomération, de répondre au besoin de régularité, par un système de prise en compte des bus auxcarrefours à feux. Système à double effet, puisqu’il avait pour objectif de favoriser le passage des buslorsque ceux-ci étaient en retard ou à l’heure, mais aussi de les retenir quand ils étaient en avance.

III. Description du système de prise en compte des bus (SATIE PLUS-SAGEM)

Le système SATIE PLUS, mis au point par SILEC (Sagem) en collaboration avec la CTAV, esttotalement décentralisé. Tous les équipements sont embarqués ou installés aux carrefours. Il n’existepas de poste central, toute l’intelligence est distribuée. Ce système assure les fonctions suivantes :

• Localisation assistée par GPS• Régulation des intervalles de passage des bus• Information de la clientèle en station• Information de la clientèle à bord des bus

En 1994, la principale ligne du réseau qui écoulait 25% des voyageurs, la ligne 1, profita lapremière de ce système, sur la partie la plus perturbée de son itinéraire. Cette ligne a entre temps étérenommée Valbus, du nom du projet. Elle est aujourd’hui la ligne phare du réseau, l’exemple à suivre.Les résultats obtenus ont conduit la CTAV à étendre progressivement la prise en compte des bus surle restant de la ligne, puis sur d’autres lignes. Aujourd’hui, trois lignes entières sont équipées.

Les principaux éléments constitutifs du système de prise en compte des bus sont lescalculateurs embarqués, les émetteurs et récepteurs radio, les systèmes de localisation et lesmodems PFTR connectés aux contrôleurs de carrefours.

LES CALCULATEURS EMBARQUES :

Chaque bus possède son calculateur de bord, dans la mémoire duquel sont enregistrés toutesles données topologiques et tous les horaires, des lignes équipées du système SATIE Plus. Lesdonnées topologiques sont les coordonnées odométriques et géographiques de tous les points

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remarquables (stations, points d’approche des carrefours, points d’acquittement au centre descarrefours, points noirs). Ils sont donc tous repérés par la distance qui les sépare du terminus départ,du point remarquable précédent et les stations sont en plus repérées par leurs coordonnéesgéographiques, correspondant à la localisation GPS. Le fichier horaire connaît tous les horaires detous les services et toutes les périodes mais il s’intéresse essentiellement aux intervalles théoriquesentre deux passages de bus.

Lorsque les points remarquables changent, la mise à jour de chaque calculateur est réaliséepar « biberonnage ». Il faut connecter un PC portable à chacun d’eux et transférer ainsi les nouvellesdonnées.

LE SYSTEME DE LOCALISATION

Le bus calcule sa localisation en premier lieu grâce à son odomètre et son gyromètre. Enfonction de la distance parcourue sur sa ligne, mesurée par l’odomètre, et des données topologiques,le bus connaît sa localisation. Le système est calé en début de service par le conducteur qui indiquele numéro du bus et de la ligne qu’il va desservir. Il est ensuite recalé à chaque ouverture de porte. Achacune d’elles, les données odomètriques sont comparées au calcul de position du GPS et auxdonnées enregistrées dans le calculateur. S’ils convergent vers les coordonnées théoriques d’unestation, dans une marge prédéfinie, le calculateur considère que le bus se situe à cette station etrecale l’odomètre. S’ils ne correspondent à aucune station, le calculateur demande au conducteur :« Est-ce un arrêt ? ». Si la réponse est oui, il propose alors un nom de station. Si ce nom est le bon, leconducteur le valide. S’il ne l’est pas, le conducteur effectue une sélection dans la table des noms destations. Il est à noter qu’une simple ouverture et fermeture des portes signifie pour le calculateur quele conducteur a répondu oui à la première question et a validé le nom de la station proposé.

Le GPS est utilisé pour recaler automatiquement l’odomètre. Il permet également de localiserle bus lorsqu’il est dévié de sa ligne et de vérifier que le conducteur part du bon terminus au début deson service. Il sert donc à automatiser les recalages et à lever plusieurs doutes.

L’incertitude sur la position donnée par le GPS est de 80 mètres. L’incertitude quant à lamesure des coordonnées géographiques des points remarquables est de l’ordre de 20 mètres. Mais infine, la précision du système de localisation est de 10 mètres.

LA TRANSMISSION DES MESSAGES

La CTAV a choisi de réguler les intervalles entre les bus aux dépens des horaires. Le systèmede prise en compte des bus aux carrefours à feux veille donc au respect des intervalles, de larégularité des bus, et ne s’intéresse pas aux horaires théoriques.

Lorsque les bus pénètrent dans la zone d’approche du carrefour, le calculateur prendl’initiative du dialogue avec le contrôleur en émettant des messages radio courte portée de 224 Mhz.Ces messages indiquent :

1. le numéro du carrefour appelé2. le numéro du bus3. la ligne et le sens empruntés4. l’intervalle théorique avec le bus précédent

Ces messages sont captés par un récepteur placés sur les poteaux des lignes de feux, qui lestransmet, par liaison filaire, au modem PFTR du carrefour, situé dans l’armoire du contrôleur. Lemodem a décompté le temps depuis l’acquittement de passage du bus précédent. Il compare alors cedécompte avec l’intervalle théorique que lui a transmis le bus. Le modem dialogue ensuite avec le buset le contrôleur. Au bus, il communique le résultat de sa comparaison. Le conducteur voit apparaître

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sur l’affichage du calculateur le symbole « R +/- i » ainsi qu’un voyant vert ou rouge. « R+i » signifieque le bus est en avance de i minutes. Dans ce cas, le voyant est rouge et le conducteur sait qu’ilsera stoppé au feu. Au contraire, si le bus est en retard ou à l’heure, le voyant vert s’allume, lesymbole indique « R-i » où i correspond au nombre de minutes de retard et le conducteur sait qu’ilbénéficiera d’une priorité. A la réception de cette information, le calculateur interrompt l’émission dumessage d’approche. Au contrôleur, le modem commande l’action adaptée à la situation, par descontacts tout ou rien.

Un dernier message est transmis du bus au modem lorsque le bus se trouve au milieu ducarrefour. Ce message joue un rôle d’acquittement. Les actions sur les feux sont alors arrêtées. Iln’est émis qu’une seule fois, car au milieu du carrefour, les conditions de réception sont optimales. Levoyant s’éteint en même temps.

Si deux bus, circulant sur des lignes antagonistes, demandent une aide en même temps, c’estla ligne prioritaire lors de la période en cours, qui est traitée. Cette hiérarchisation se fait a priori.Lorsqu’elle n’existe pas, le premier arrivé est aussi le premier servi.

LES ACTIONS SUR LES FEUX

Les fonctions de microrégulation utilisées sur l’agglomération valenciennoise sont adaptatives:

• Prolongation du vert : le contrôleur prolonge la durée de vert sur l’axe emprunté par le bus jusqu’àce que le bus passe dans la limite maximale de prolongation. Cette limite est fixée en fonction dutrafic théorique écoulé par le carrefour.

• Anticipation du vert : le contrôleur ampute la phase rouge de l’axe emprunté par le bus, enrespectant les temps de sécurité, afin de lui donner le vert le plus rapidement possible. La duréeamputée est donc fonction de l’état des feux au moment de la demande d’aide, c’est-à-dire del’état d’avancement du cycle.

• Accélération du cycle en passant par le vert minimum sur les axes antagonistes : cette action n’estenvisagée que si la prolongation de vert n’a pas été suffisante. Si le bus n’a pas eu le temps depasser pendant la prolongation de la phase verte, le contrôleur accordera la durée minimale devert sur les axes antagonistes afin de revenir le plus rapidement possible au vert sur l’axe du bus.

• Prolongation, anticipation du rouge : idem que précédemment.

La position du point d’entrée dans la zone d’approche, correspondant au déclenchement de lademande de prise en compte, est calculée en fonction de la vitesse moyenne des bus sur l’axe et dela durée maximale de prolongation de vert accordée :

distance au carrefour = vitesse moyenne * durée maximale de prolongation

Ces fonctions adaptatives de microrégulation ne sont pourtant pas identiques aux carrefoursdépendants d’une régulation centralisée et aux carrefours isolés. Dans le premier cas, la variation dela durée des phases se fait sans variation de la durée du cycle et dans le deuxième, avec variation dela durée du cycle. En effet, si le carrefour est centralisé, il est fréquent qu’il soit coordonné en ondeverte. Il n’est donc pas envisageable de modifier la durée du cycle. Toute prolongation ou amputationde phase sur l’axe du bus, est répercutée dans les phases des axes antagonistes. Dans le deuxièmecas, aucune répercussion n’est effectuée. Le cycle est donc allongé ou prolongé de la durée del’action de prise en compte du bus.

IV. Environnement

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SAE

La CTAV, comme il précisé plus haut, ne dispose pas d’un poste central de régulation. On nepeut donc pas parler de SAE. Pourtant, une régulation centrale existe. Lorsque les bus ont un retardsupérieur à cinq minutes, les conducteurs entrent en contact avec un contrôleur, via un canal phonie.

SYSTEME DE REGULATION

Valence a mis en place récemment un système centralisé de régulation en faisant appel àTransytec. Ce bureau d’ingénierie suisse a piloté le développement du système et a notamment faitappel à Serelec. Le principe de régulation est similaire à celui de Gertrude. Les trafics sont géréscomme des flux et les véhicules sont stockés en périphérie lorsque les débits maxima sont atteints aucentre ville.

AMENAGEMENTS DE VOIRIE

Les aménagements qui ont accompagné le système de priorité bus sont des couloirs réservésen amont de certains carrefours. La plupart du temps, ces couloirs ne sont pas séparés physiquementdu reste de la chaussée, mais dans l’avenir, ils vont progressivement l’être. Ces aménagementspermettent aux bus de remonter les files d’attente pour se positionner aux droits des feux. Ils sontprincipalement situés sur les carrefours de la périphérie, utilisés comme sas par le système derégulation des feux.

L’INFORMATION DES VOYAGEURS

Les voyageurs des trois lignes équipées du système SATIE plus, disposent d’informations auxstations et à bord des bus.

A bord des bus, le système VISIOBUS indique le nom de la prochaine station. Il possède enmémoire 40 pages vidéotextes, téléchargées par radio chaque nuit.

L’objectif de la CTAV, en ce qui concerne l’information aux stations, était d’afficher le tempsd’attente en temps réel. Son système INFOBUS, développé par la SAGEM, permet aujourd’huid’indiquer ce temps d’attente en minutes. Lorsque ce temps dépasse 10 minutes, INFOBUS affichel’horaire de passage prévu. Et lorsqu’il est inférieure à la minute, il affiche « ATTENDU ». INFOBUSfonctionne de -15°C à +40°C. La technologie mise en oeuvre pour l’affichage est du type LCDgraphique, visible à plus de 10 mètres. Chaque ligne dispose de deux sous-lignes de 20 caractères,ce qui autorise deux tailles de caractères. Une borne est constituée d’une, de deux ou de trois lignes

Pour pouvoir afficher ces temps d’attente, l’ordinateur de bord de chaque bus, calcule lui-même ses prévisions d’arrivées aux 9 prochaines stations. Les lignes sont toutes divisées en huit ouneuf sections. Pour calculer ses prévisions, l’ordinateur prend donc en compte sa position dans lasection courante, les sections qui le séparent des 9 prochaines stations et la période en cours qui luidonnera sa vitesse moyenne théorique. Il est donc supposé que la vitesse est homogène dans lesdifférentes sections. L’ordinateur transmet ensuite ses prévisions aux bornes INFOBUS via un canalradio de 450 Mhz à une puissance de 10 W. Pour garantir une couverture de l’agglomération de 95%,ces messages transitent tous par un point haut qui les redistribue ensuite aux bornes concernées.Chaque bus dispose d’une fenêtre radio de 1s toutes les 25s, calées sur l’horloge du GPS. L’unité demesure de ces prévisions est la demi-minute, tant pour le calculateur que pour la borne, même sicette dernière n’affiche qu’une durée à la minute près. La borne effectue elle-même le décompte de

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toutes les durées qui lui sont communiquées, qu’elles soient affichées ou uniquement en mémoire, etrecale ce décompte à chaque fois qu’elle reçoit un nouveau message du bus.

Les girouettes, en tête des véhicules, sont également automatiquement pilotées par lecalculateur.

PILOTAGE DU SYSTEME MONETIQUE

La CTAV était le premier exploitant au monde à utiliser un système monétique sans contact.Chaque voyageur est muni d’une carte qu’il passe devant un pupitre (un champ magnétique) pourvalider son voyage. Pendant une demi-seconde, un dialogue bidirectionnel entre la carte et le pupitres’établit. Il indique au client l’heure, la ligne de bus, le sens ainsi que l’opération effectuée (décomptede voyage...). L’ordinateur de bord enregistre à chaque station, l’heure de passage, le nombre demontées, le numéro de la carte...

V. Les coûts

La nouvelle philosophie développée par la CTAV, la distribution des équipements dans lesbus et les carrefours, représente, selon La CTAV, un avantage financier important.

Coûts d’investissement :• investissement total pour le système SATIE Plus : 7 700 € /bus (en 1994) dont calculateur embarqué : 3 800 € /bus (en 1994)• bornes INFOBUS : 7 700 € /borne (en 1994)

Coûts d’exploitation :• redevances pour les liaisons radio longue portée (SIV) : 1 000 € /an• maintenance (dont entretien des bornes) : 12 200 € /an (correspondant à 1/3 personne)

VI. Evolutions prévues

La CTAV va prochainement lancer un appel d’offre pour faire évoluer l’ensemble du système.Les axes d’amélioration sont :

• Mise en service d’une localisation par DGPS pour suivre les bus lors des déviations et pouraméliorer la précision des coordonnées géographiques des points remarquables, quiévoluent fréquemment, tout en se passant des services du géomètre.

• Modification des transmissions sur longue portée : un PC interrogera de façon cyclique lesbus sur leurs prévisions d’arrivées dans un cycle beaucoup plus rapide (pooling)

• Mémorisation de données en ligne afin de construire une base statistique• Suivi en temps réel sur un écran de l’ensemble de la flotte pour gérer les appels d’urgence• Nouvelle gestion des canaux radio

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EXEMPLE 3 : NANCY

I. Contexte

Le réseau de transport en commun de la Communauté Urbaine de Nancy s’équipeactuellement d’un nouveau SAEIV. Ce projet s’inscrit dans la refonte du système central de régulationet l’abandon prochain (2001) des trolleybus remplacés par la nouvelle technologie du TVR. Lessystèmes de régulation et SAE seront mis en service au mois de mai 1999. Cet exemple présenterales principes fonctionnels du futur système de priorité bus mais s’appuiera essentiellement surl’expérience acquise depuis 1982, date de mise en place du premier SAE, du poste central derégulation et de la prise en compte des véhicules de transport en commun aux carrefours à feux.

II. Architecture fonctionnelle du système de priorité bus mis en place en 1982.

Chaque bus (et trolleybus) est équipé d’une balise qui émet en continu un signal. Lorsque lebus s’approche d’un carrefour, ce signal est capté par une boucle active enterrée sous la chausséequi transmet l’information par liaison filaire au SAE. Ce dernier demande alors la priorité pour ce busau PC trafic. En fait, il indique au système de régulation qu’un bus se présente au carrefour encommuniquant le numéro du feu. Le PC trafic agit ensuite systématiquement sur le carrefour enallongeant la phase verte ou en raccourcissant la phase rouge. La durée de transmission de la boucleau contrôleur est d’environ 2 secondes.

Dans ce type de système, la distance séparant la boucle du carrefour joue un rôle importantdans l’efficacité de la priorité accordée, l’objectif étant d’accorder le vert au bus sans qu’il n’ait àmarquer un arrêt tout en minimisant les perturbations induites sur les autres voies. Si la boucle esttrop proche, l’inertie du feu ne permet pas de passer au vert suffisamment rapidement alors que si elleest trop éloignée, le temps de parcours jusqu’au carrefour varie dans des mesures importantes ce quinécessite de maintenir le vert plus longtemps. La position de chaque boucle est donc calculée enfonction de la vitesse maximale des véhicules de transport en commun sur l’axe routier et de lalocalisation des arrêts. Le temps passé aux arrêts ne pouvant être déterminé a priori, les boucles sontdans la mesure du possible placées en aval.

Pour minimiser les perturbations, le temps de prolongation et d’anticipation est fixé en fonctiondu débit des axes. Sur les boulevards, il est de 5 à 10 secondes, sur les voies transversales de 10 à15 secondes et en sortie de ville il peut monter jusqu’à 30 secondes.

Dans le cas où les carrefours sont isolés, lorsqu’il existe un système de priorité bus, lademande est directement adressée par le bus au contrôleur. Les actions de microrégulations sontidentiques aux précédentes et soumises aux mêmes règles.

Ce système de priorité bus peut être qualifié de global. Les carrefours sont pratiquement touscapables de favoriser le passage des véhicules de transport en commun indifféremment d’une ligne àl’autre. C’est l’ensemble du réseau qui est équipé et non une ou plusieurs lignes. Cette approche est apriori bénéfique pour tous les bus, mais en se privant d’une approche ligne par ligne, les gains serépartissent plus ou moins aléatoirement sur le réseau. Il reste bien évidemment possible d’évaluer aposteriori la diminution des temps de parcours ligne par ligne.

III. Environnement

Le SAE de Nancy a réclamé l’équipement en matériel embarqué de l’ensemble de la flotte(198 véhicules) et la mise en place d’une centaine de boucles de recalage. Tous les bus sont localisés

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sur les 17 lignes par un suivi odométrique initialisé en entrée et en sortie et recalé par GPS aux arrêtsprincipaux.

Le système de régulation central a été installé par la CGA. Localement, sur certainscarrefours, la stratégie de régulation diffère de la stratégie globale. Il existe par exemple des lignes defeux qui gratifient les bus de 5 secondes de vert avant les autres véhicules afin qu’ils puissents’engager dans le carrefour sans être gênés dans leurs mouvements. Un autre carrefour disposeégalement d’une phase escamotable spéciale bus : lorsqu’un bus est détecté, une phasesupplémentaire, qui ne profite qu’aux bus, s’intercale. Dans tous ces exemples, les véhicules de T.C.disposent d’un couloir qui leur est réservé pour remonter les files d’attente et se positionner au droitde la ligne de feux.

Au centre ville, 15 Km de couloirs réservés sont aménagés. Une partie de ces couloirs estisolée de la circulation par des séparateurs physiques. Ils sont situés à droite, en contresens...Certains carrefours sont équipés de voies d’insertions permettant aux bus (et éventuellement auxautres véhicules) de tourner à droite sans passer au droit de la ligne de feux. Ce type d’aménagementest très efficace mais doit être accompagné de mesures de sécurité et trouver un site favorable. Enfin,un couloir réservé a été installé entre un arrêt en engravure et un feu par simple suppression desplaces de stationnement situées en aval de la station. Cet aménagement fut très simple à réaliser etpeu coûteux pour une très grande efficacité.

IV. Principales difficultés rencontrées

Les principales difficultés rencontrées lors de la réalisation et de la conception ont été lessuivantes :

• Le réglage des paramètres tel que la vitesse théorique de progression entre la boucle et lecarrefour est très difficile à mettre en oeuvre. En effet, si l’écart entre le temps de parcoursthéorique (distance de la boucle au carrefour divisée par la vitesse théorique) et le temps réeldevient supérieur à l’allongement alloué à l’axe routier, la priorité n’a non seulement pas étéutilisée mais génère un temps d’attente supplémentaire au carrefour.

• La présence d’un arrêt en amont du carrefour est également problématique. Comme on ne sait pasévaluer précisément le temps de montée/descente des usagers/clients, il est nécessaire degénérer la demande de priorité en aval de la station. Mais dans ce cas, l’inertie du feu ne permetpas d’attribuer une phase verte au bus dans un délai restreint.

• Lors de la conception du projet, le lobby commerçant et les taxis ont pesé de tout leur poids pourminimiser, voire interdire, les modifications des plans de feux et les suppressions de places destationnement. Ces acteurs et leurs stratégies sont à prendre en compte, car leur influencepolitique est très grande dans les villes de la taille de Nancy.

Au cours de l’utilisation, les points noirs du système sont les travaux, quand leur empriseempiète sur les boucles, ainsi que la fréquence des calages de l’ordinateur SAE à bande.

V. Présentation des systèmes de régulation et d’aide à l’exploitation en cours d’installation

La Communauté urbaine du Grand Nancy s’est engagée dans la refonte des systèmes derégulation et d’aide à l’exploitation. La régulation sera prochainement assurée par un outil mis au pointpar SERELEC et couplé au SAEIV développé par GTMH. Cette opération a été déclenchée parce quele SAE était en fin de vie, les offres sur le marché fonctionnellement intéressantes et dans le cadre del’élaboration du PDU. Les nouveaux systèmes devraient être mis en service au mois de mai 1999.

Les véhicules seront tous équipés d’odomètres, de GPS et d’ordinateurs de bord. Dans lamémoire de cet ordinateur seront enregistrés :

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• les horaires de toutes les lignes• les données topologiques des lignes : coordonnées GPS des arrêts principaux (1 arrêt sur

4), distances odométriques entre deux arrêts principaux, localisation des points fictifsutilisés pour la priorité bus, cap...

Ces données permettront au bus de connaître sa position sur la ligne à chaque instant avecune précision de 10 mètres. Le GPS est utilisé à chaque arrêt principal pour recaler l’odomètre. LeSAE interrogera périodiquement l’ensemble de la flotte pour mettre à jour la localisation des bus. Lapériode est d’environ 30 secondes pour 180 véhicules. Toutes ces transmissions s’effectueront via uncanal radio.

Pour assurer la priorité bus, il sera associé à chaque carrefour un numéro et des points fictifsd’approche et d’acquittement. Ces points fictifs seront enregistrés dans la mémoire du bus (donnéestopologiques) et correspondront à des distances odométriques par rapport au dernier arrêt principal.Dans le cas général trois points fictifs seront nécessaires. Le premier matérialisera l’entrée dans lazone d’approche. Lorsque le bus le franchira, il transmettra par radio au SAE un message indiquantson identité (sa ligne ou son numéro) et le numéro du carrefour. Par liaison filaire, ces informations,complétées par le décalage par rapport à son horaire théorique, seront immédiatement transmises auPC trafic (il est possible de conditionner la demande du SAE au PC trafic par l’existence d’un retard).Le PC trafic préparera et déclenchera une action. S’il n’est pas informé du passage du bus sur ledeuxième point fictif situé à une dizaine de mètres du feu dans un délai fixé, l’action sera abandonnée.Le dernier point fictif se situera en aval du carrefour et jouera un rôle d’acquittement. Dans certainscas particuliers, comme la présence d’une station en amont du carrefour, un quatrième point fictifpourra être utilisé en aval de la station pour déclencher l’action préalablement préparée.

Cette priorité ne sera pas absolue, le PC trafic modulera son action en fonction d’une analysedu trafic en temps réel et des objectifs éventuels de coordination. Ce système permettra égalementd’affecter un poids à chaque demande de priorité. En effet, chaque ligne se verra attribuer un poidsafin de favoriser celles qui seront jugées prioritaires. De plus un deuxième poids valorisera le retarddu bus (un retard d’une minute correspondra à un poids de 2, trois minutes à 4...). Le poids total de lademande de priorité sera composé de la somme du poids de la ligne du bus et de son retard. Le PCtrafic pourra ainsi d’une part comparer deux demandes concomitantes et incompatibles et d’autre partagir de manière plus ou moins marquée sur les feux du carrefour.

Dans le cas de carrefours isolés, le bus dialoguera directement avec un récepteur radiobranché au contrôleur. Les carrefours isolés ne faisant pas partie d’axes lourds, la priorité accordéesera absolue.

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EXEMPLE 4 : DUNKERQUE

I. Contexte

Le réseau de transport en commun de Dunkerque vient d’être équipé (1996) d’un SAEIVdéveloppé par GTMH. En parallèle, un système de régulation centralisé a été mis en place parGERTRUDE. Le PC trafic, nouvellement construit, se situe dans la proximité immédiate du centreadministratif de l’opérateur de transport (DK BUS) afin de faciliter les échanges.

Plusieurs objectifs ont été assignés à ces systèmes : diminution du temps de parcours desbus, couplage SAE-PC trafic, suivi en continu de la flotte de bus et information des voyageurs. Laparticularité du contrat signé avec GTMH est une clause d’obligation de résultats. GTMH s’est en effetengagé à diminuer le temps de parcours de 10% sur les principales lignes du réseau de transport encommun par l’installation du SAE et du système de priorité bus. Cette clause a été modifiée entre-temps car cet objectif est soumis à de nombreux facteurs indépendants de GTMH.

II. Architecture fonctionnelle du système de priorité bus

Toutes les demandes de priorité sont gérées par le SAE. Celui-ci interroge périodiquementchaque bus afin de connaître sa localisation. Il évalue alors le retard ou l’avance du bus puis demandeéventuellement une priorité au PC trafic en lui indiquant le numéro du carrefour et de l’axe d’approche.En fait, le bus déclenche lui-même la demande lorsqu’il pénètre dans la zone d’approche d’uncarrefour mais le SAE la filtre. Cette zone est calculée en fonction de la vitesse moyenne des bus surl’axe et du temps de réaction des feux. Le SAE peut conditionner la transmission au PC trafic àl’existence d’un retard. On peut par exemple le paramétrer pour qu’il ne transmette de message auPC trafic que lorsque le retard du bus est supérieur à la minute. Quand le bus s’approche d’uncarrefour isolé, non soumis au système de régulation, il lui adresse directement sa demande depriorité par radio.

L’acteur déterminant reste le PC trafic. Lui seul décide de prendre en compte ou non lademande du bus et commande les actions qu’il juge adaptées pour favoriser sa progression. Lesactions prennent trois formes différentes :• report du temps de vert, d’une voie sur une autre par anticipation ou allongement d’un feu• décalage et/ou accélération des phases à l’intérieur d’un diagramme• appel d’une phase spéciale bus

En fait, le système de régulation GERTRUDE procède par analyse du trafic (recueil dedonnées relatives au débit, au taux d’occupation voire au bruit et à l’émission de CO2) pour calculerdes indicateurs synthétiques reflétant l’état de saturation du trafic par zone, carrefour, maillon, axeet/ou rue. En fonction de ces indicateurs, il attribue un poids plus ou moins important à l’aide qu’ilaccorde aux bus. Mais dans tous les cas, il privilégie la circulation générale. Sur un axe saturé,aucune action spécifique ne sera envisagée, car il est admis que la fluidité générale profite enparticulier aux véhicules de transport en commun.

Dans ce système de priorité bus, les points d’acquittement sont volontairement supprimés afinde ne pas surcharger le canal radio. Si les bus sont en mode « priorité systématique », des messagesparviennent au PC trafic toutes les 2-3 secondes. Les informations d’acquittement doubleraient cevolume. Comme le système de régulation GERTRUDE peut s’en passer, elles deviennent inutiles.

Ce système de priorité bus aux carrefours à feux est un système global, comme celui deNancy. C’est l’ensemble du réseau qui profite de la priorité et non une ou plusieurs lignes.

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III. Environnement

LE SAEIV

Les bus calculent eux-mêmes leur position sur leur ligne qu’ils transmettent en continu par uncanal data. Ils utilisent un odomètre calé en début de ligne par le conducteur puis en cours dedéplacement aux arrêts principaux et un ordinateur de bord dans lequel sont enregistrées toutes lesdonnées nécessaires à leur localisation : nom des arrêts, distances séparant deux arrêts, chaînagedes arrêts constituant une ligne, points critiques permettant de mesurer les temps de parcours dezones remarquables, numéros des carrefours, distances de demande d’aide, périodes horaires,services voitures, numéro du véhicule... Toutes les nuits, les données calculées dans la journée par lebus (temps de parcours des zones remarquables, nombre d’oblitérations, kilomètres parcourus enligne, temps passé en ligne, en haut le pied...) sont déchargées dans la mémoire du SAE à des finsstatistiques. Par la même occasion, les cassettes mémoires des bus sont remises à jour. Cesdernières disposent actuellement de 128 Ko mais passeront prochainement à 512 Ko et pourront êtretéléchargées par le canal radio.

INFORMATIONS VOYAGEURS

Des bornes d’informations LCD sont installées sur 40 stations qui voient passer environ 40%de la clientèle. Elles captent les messages transmis par le SAE et affichent les temps d’attente réels(en minutes) du prochain bus de chaque ligne desservant la station. Dans les trois années à venir, ilest prévu d’équiper 40 stations supplémentaires.

Dans les bus, des bandeaux informent périodiquement les voyageurs de la destination finale,du nom du prochain arrêt desservi et de l’heure. Il est également possible de faire défiler desmessages commerciaux mis à jour en cours de service par le SAE. Un tel message est transmis duSAE à l’ensemble de la flotte ou aux bus circulant sur une ligne donnée ou alors à un bus enparticulier. Enfin, le conducteur dispose d’un pupitre lui indiquant s’il est en retard ou en avance etaffichant des informations envoyées par le régulateur.

Le District de Dunkerque dispose également d’un serveur accessible par Minitel qui proposedes itinéraires pour se rendre d’une rue à une autre et précise le temps de parcours de chacun de cesitinéraires. Il est à noter que ce serveur prend également en compte la marche à pied. En effet, surchaque itinéraire proposé, le temps de parcours à pied est évalué. Ce serveur va bientôt bénéficierd’une mise à jour en temps réel à partir des données que lui fournira le SAE.

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QUELQUES PRODUITS COMPLETS

I. OVIDE 199, 499 et 599 (SFIM)

Ces systèmes sont développés depuis 1994. Ils sont exploités dans les villes de Bruxelles,Mons, Limoges et Besançon (qui a couplé OVIDE 599 avec son SAE développé localement)

Les systèmes OVIDE sont basés sur les échanges de données par hyperfréquence entre unebalise, installée sur la ligne de feux, et un répondeur embarqué dans le bus. La balise émet enpermanence un signal. Lorsque le répondeur entre dans le champ de la balise (0 à 300m) et perçoitson signal, il émet un message révélant son identité et demandant la priorité (il existe 7 niveaux depriorité). La balise transmet l’information utile au contrôleur via une liaison filaire et renvoie un accuséréception au bus (il est également possible de renvoyer un message confirmant la prise en compte dubus par le contrôleur). L’intervention réelle sur les feux dépend alors de la programmation ducontrôleur et du niveau de priorité requis.

Les informations comprises dans les messages transmis entre la balise et le répondeur sontprogrammables. L’utilisateur, dans la limite des capacités des composants, peut donc décider de lanature des informations transmises.

Le système OVIDE 599 permet aussi à la balise et au répondeur de fonctionner en mode« transmission de données » ou DATA. Ils peuvent ainsi télécharger des données fourniesprécédemment sur leurs entrées (par le contrôleur par exemple sur la balise ou le système embarquédans le bus sur le répondeur). Ces données sont uniquement stockées et n’influent pas sur lefonctionnement du système. La longueur de ces messages est limitée à 1 Ko, la vitesse detransmission est de 9600 bauds.

II. SELECTROL (SAGEM)

Le système de priorité bus aux carrefours à feux développé par la SAGEM repose surl’utilisation de boucles électromagnétiques pour détecter les véhicules prioritaires et sur uneprogrammation des contrôleurs qui donne systématiquement le vert à ces véhicules, en minimisant lesperturbations sur les voies connexes. L’unique fonctionnalité du système SELECTROL est ladétection. Il est donc à coupler avec un contrôleur qui répond aux normes NF P 99 100-105-110.

SELECTROL se compose d’un émetteur fixé sous les véhicules à détecter, de bouclesplacées aux droits des feux et des stations, d’un récepteur intégré dans le contrôleur et de liaisonsfilaires (ou radio) boucle-récepteur et récepteur-récepteur. L’émetteur communique avec la boucle paronde radio. Il existe deux modes de transmission de données : la transmission parallèle (modegénéralement utilisé pour la détection) qui autorise 7 codes différents et la transmission série quipermet d’émettre un message de 24. La boucle transmet ensuite le message au récepteur qui lui-même en informe le contrôleur auquel il est lié et le récepteur du carrefour suivant s’il y a lieu. Lecontrôleur est donc en possession des informations suivantes : arrivée d’un véhicule prioritaire decode X (1<X<7) sur la boucle Y (Y=0, -1, -2 ...) puis départ du véhicule X de la boucle Y.

Le récepteur possède trois sorties dédiées à la gestion des véhicules prioritaires, une à lagestion des véhicules particuliers, une sortie défaut et enfin, une liaison série.

La programmation des contrôleurs est la clé de voûte du système. Grâce à la détectionSELECTROL, chaque contrôleur gère l’approche du véhicule prioritaire à partir du moment où celui-ciquitte le carrefour précédent. En fait, le contrôleur connaît les temps de parcours moyens d’uneboucle à l’autre et le temps moyen d’arrêt en station. Il décompte donc le temps d’arrivée du véhicule

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à partir du carrefour précédent et remet à jour son décompte sur les boucles intermédiaires(correspondant à des stations). En conséquence il prolonge ou contracte les phases afin de donner àcoup sûr le vert sur la voie empruntée par le bus à l’instant 0 correspondant à son arrivée théorique(fin du décompte). Cette approche permet d’assouplir le passage au vert du feu et de minimiser lesperturbations sur les autres voies.

Le système SELECTROL est actuellement exploité sur la ligne 1 de Grenoble, sur la ligne detram d’Echirolles et à Rouen.

III. Système développé par SERELEC

le système de priorité bus développé par SERELEC est un système décentralisé constitué de:

• balises passives (non alimentées) ou transpondeurs, enfouies dans la chaussée, détenant le coderepère du point géographique où elles sont implantées

• équipement embarqué, dont le rôle est de capter le code émis par le transpondeur, selon unprocédé de radio-transmission BF, et de réémettre ce code par UHF

• équipement de carrefour, logé dans l’armoire de carrefour, comportant un récepteur UHF et unmicroprocesseur chargé du conditionnement des informations nécessaires au contrôleur decarrefour

L’équipement embarqué émet cycliquement une onde BF. Lorsqu’un transpondeur est placédans son champ, ce dernier capte l’énergie qui lui est nécessaire pour émettre à son tour un traind’impulsions représentatif de son code numérique interne. Ce code est immédiatement réémis enUHF par l’équipement embarqué, qui vérifie au préalable que la voie UHF est libre, pour éviter lescollision de messages. Enfin, si le code reçu par l’équipement de carrefour correspond à un des Ncodes (N ≤ 64) préalablement enregistrés, il est pris en compte dans le traitement logique decommande des contacts « info-trafic-bus », destiné au contrôleur.

La détection étant sélective, ce système peut être installé sur des voies de circulationréservées ou non.

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BIBLIOGRAPHIE

OUVRAGES :

• « Des mesures, des équipements et des aménagements pour améliorer la productivité externe destransports publics urbains », CETUR, Dossiers du CETUR, 1991.

• « Terminologie recommandée en matière de tableau de marche et de roulement », Commission

générale de l’exploitation, UTP, 1978. • « Les capteurs de trafic routier - Guide technique », SETRA, 1995. • « Les équipements dynamiques routiers - Guide technique », SETRA, 1994. • « Matériels et techniques de coordination », CETUR, Les dossiers du CETUR n°24, 1984. • « Carrefours à feux; villes de petite et moyenne importance », CETUR, Les dossiers du CETUR

n°25, 1985. • « Guide général de la voirie urbaine; conception, aménagement, exploitation », MELT - CETUR -

IVF, 1988.

RAPPORTS ET ARTICLES :

• « Le projet Quartet Plus à Toulouse (1996 - 1997); Présentation des résultats », 1998. • « Impact analysis of priorities to public transport strategies », Drive II Project; The LLAMD Euro-

Project; Sub-Project LEADER, CERT, 1993. • « Bus priority in London », CG Toomey, LLAMD Conference in Munich, 1995. • « AISUG, Amélioration de l’information et de la sécurité des usagers au moyen du GSM », CGEA -

EUROLUM, Rapport d’étape; Programme Predit 1996 - 2000; n°9802, 1999. • « Doit-on rougir de nos feux », Laurens et Texier, T.E.C. n°144, septembre/octobre 1997.