9 août 2019
Appareils de mesure de la qualité de l'air
GUY F / Agence d'Urbanisme de Lyon
Lauréate de l’appel à projets « Villes respirables en 5 ans » lancé en 2015 par le ministère de l’Écologie, la Métropole Rouen Normandie (MRN) a engagé une étude d’opportunité et de faisabilité pour la mise en place d’une zone à faibles émissions (ZFE) sur tout ou partie de son territoire. Le Cerema accompagne la démarche via l’adaptation de son modèle multimodal des déplacements.

Depuis 2017, la MRN s’est lancée dans une démarche d’opportunité de la mise en place d’une ZFE sur son territoire régulièrement sujet à des épisodes de pollution atmosphérique. Intervenant au sein d’une équipe  pluridisciplinaire, le Cerema a été mobilisé pour en estimer les effets sur les niveaux de trafic. Les résultats obtenus permettront de fournir des données d’entrée à Atmo Normandie, l’association locale de surveillance de la qualité de l’air, qui a son tour pourra mobiliser ses outils de modélisation des émissions de polluants atmosphériques afin d’estimer l’impact du dispositif sur la qualité de l’air dans l’agglomération.

 

QUELLES HYPOTHÈSES ?

Plusieurs hypothèses portant sur le périmètre géographique et le taux de véhicules autorisés ont été étudiées (cf. illustration 1 : exemple de périmètre géographique étudié). Les différents périmètres sont définis selon la présence des infrastructures routières en périphérie permettant d’accueillir le report des trafics. Pour chaque cas et selon les horizons d’études, des niveaux différents de vignettes Crit’Air ont été considérés.

S’appuyant sur les résultats d’une enquête minéralogique locale et sur leur connaissance du parc local, Explain, 6t et Atmo Normandie ont donc défini la part de véhicules pour chaque cas. Le choix a été retenu de ne considérer  que le parc roulant (cf. tableau 1 : catégories et part des véhicules concernés).

UN MODÈLE MULTIMODAL DES DÉPLACEMENTS

Le Cerema dispose d’un modèle multimodal de déplacements à l’échelle de la Métropole Rouen Normandie. Cet outil a été développé dans les années 2010 sur la base de l’analyse de l’Enquête Ménage Déplacement de 2007 et de plusieurs enquêtes routières réalisées dans les années 2000. Il s’agit d’un modèle macro-statique « voyageur » à 4 étapes intégrant plusieurs modes de transport : voiture particulière (VP), transports en commun (TC) et  marche à pied (MAP). Le trafic des poids lourds n’est pas pris en compte dans le modèle ; seul un préchargement est réalisé pour bien prendre en compte le choix d’itinéraires des VP.

Ce modèle, prenant en compte les différentes périodes de la journée, a été utilisé à de nombreuses reprises par la MRN pour l’évaluation de projets d’infrastructures, en particulier du nouveau BHNS (T4) qui a été mis en service en mai 2019.

Cependant, il n’a pas été initialement conçu pour prendre en compte, dans ses différentes étapes de calcul, une différenciation entre les véhicules selon leur niveau de pollution. L’exercice a donc consisté à proposer une  méthode permettant d’adapter le modèle pour répondre au mieux à la question de l’impact de la ZFE sur les niveaux de trafic.

MÉTHODE ET LIMITES DE L’ADAPTATION DU MODÈLE

Contraint par la structure initiale du modèle, seules les étapes de choix modal et d’affectation ont été adaptées pour prendre en compte la ZFE. Il a été décidé de ne pas modifier les étapes de génération et de distribution. Ceci implique deux conséquences importantes dans l’évaluation :

  • pas de prise en compte de modification du volume de déplacement (abandon par exemple),
  • pas de prise en compte du changement de destination (par exemple pour éviter de pénétrer dans la ZFE).

L’objectif principal a été d’obtenir des niveaux de trafics différenciés par type de véhicule, tout en considérant un choix modal différent selon le type du véhicule.

L’adaptation du modèle a consisté principalement à calculer des niveaux de service VP prenant en compte la présence d’une ZFE et la nécessité pour certains véhicules d’éviter cette zone.

Pour les véhicules autorisés, la détermination des itinéraires et le calcul des niveaux de service se déroulent de manière habituelle.

Pour les véhicules non autorisés, selon l’emplacement de l’origine et de la destination, plusieurs situations de déplacements ont été étudiées (cf. tableau 2 : différentes situations de déplacements).

 

Pour ce qui concerne les déplacements totalement étrangers à la ZFE le choix a été fait d’exclure complètement de la modélisation le réseau routier situé dans la zone ; les itinéraires sont donc dans certains cas rallongés.

Pour les déplacements ayant un lien avec la ZFE, l’objectif était de rendre compte dans le calcul des niveaux de service pour les véhicules concernés de la nécessité de laisser celui- ci en périphérie de la zone. Une première piste imaginée a consisté à identifier, pour chaque injecteur de trafic concerné, les différents lieux de stationnement possibles, et de calculer pour chacun d’entre eux les niveaux de service correspondants. Ce premier cas aurait nécessité de démultiplier les calculs dans le cas de grandes zones.

Le second choix consistait à autoriser l’accès à la totalité du réseau routier, mais avec une dégradation du niveau de service à l’intérieur de la ZFE. Cette solution a été retenue à défaut de pouvoir implémenter une  intermodalité VP+MAP ou VP+TC dans le modèle. Le déplacement s’effectue complètement en voiture mais avec une prise en compte d’une réduction importante du niveau de service simulant l’abandon du véhicule au profit  de la marche à pied.

Cette méthode incite donc les usagers VP concernés et souhaitant conserver ce mode à contourner au maximum la zone afin de rentrer dans le périmètre au plus proche de leur destination. (cf. illustration 2 : exemple de  calcul d’itinéraire pour une OD interne au périmètre ZFE).

Cette adaptation permet de considérer les effets de la ZFE dans le calcul des niveaux de service du choix modal, et dans l’étape d’affectation des trafics.

Bien que simulant une intermodalité VP+MAP pour les usagers non autorisés, ce choix de modélisation ne considère pas l’alternative VP+TC qui peut devenir très intéressante notamment dans le cas de ZFE élargie et pour certains itinéraires parallèles à des lignes structurantes de transports en commun.

RÉSULTATS, ENSEIGNEMENTS & PERSPECTIVES

La méthode utilisée permet d’analyser les niveaux de trafic pour les véhicules autorisés ou non. Les résultats sur le trafic montrent un bon comportement des véhicules non autorisés qui se reportent sur les réseaux  périphériques (cf. illustration 3 : flux de trafic des véhicules non autorisés).

Le modèle semble bien se comporter mais la sensibilité du choix modal semble quand à elle plutôt limitée. Ceci peut s’expliquer d’une part par la méthode retenue pour l’adaptation du modèle et d’autre part, par le taux  relativement limité de véhicules interdits. Toutefois, ces résultats de trafic qui ont permis à Atmo Normandie de produire des estimations sur l’évolution des émissions de polluants peuvent être considérés comme une  fourchette basse pour les impacts d’une telle mesure.

La MRN, accompagnée par le Cerema, a confié à un bureau d’études la réalisation d’un nouvel outil de modélisation des déplacements qui intégrera de manière native l’évaluation de ce type de mesure.

Auteurs :
Michaël SAVARY, Responsable du groupe Modélisations des Déplacements– Cerema Normandie Centre

Article publié dans TEC n°242
(https://www.revuetec.com/revue-tec-mobilite-intelligente/)