Modélisation dynamique de la congestion

Ce projet visait à modéliser la congestion récurrente observée sur le secteur autoroutier A50/A501, axe stratégique d’entrée dans Marseille, particulièrement chargé aux heures de pointe.
Le modèle a été conçu pour analyser le fonctionnement du convergent entre ces deux branches et tester la pertinence d’un système de régulation dynamique à l’aide de feux, en complément d’une future voie réservée aux transports collectifs (VRTC).

Les travaux ont reposé sur l’exploitation de données SIREDO (comptages toutes les 6 minutes) et de Floating Car Data, permettant de caractériser les vitesses et débits sur l’ensemble du linéaire (13 km).
Deux journées types ont été reconstituées – jour médian et jour fort – afin d’évaluer le comportement du réseau selon différents niveaux de charge.

Le modèle retenu, de type LWR dynamique, a été calibré pour reproduire précisément les débits et temps de parcours observés, avec un écart inférieur à 10 % sur les sections principales.
L’outil simule les interactions entre flux issus de l’A50 et de l’A501 et la propagation des ondes de congestion vers Marseille.

L’étude a ensuite testé plusieurs scénarios de régulation :

• réglages différenciés de feux de bretelles (temps de vert/rouge alternés) ;
• élasticité au temps de parcours ;
• redistribution des débits entre branches ;
• combinaison avec la VRTC.

Les résultats montrent que la régulation permet un rééquilibrage des temps de parcours entre les deux branches, une fluidification sensible entre le convergent et La Penne, et une réduction mesurable de la variabilité horaire sans impact majeur sur les autres usagers.

• Comprendre les mécanismes de formation et de dissipation de la congestion sur un axe structurant de la métropole marseillaise.
• Tester la pertinence d’un système de régulation par feu, à faible coût d’aménagement, pour accompagner la mise en service d’une voie réservée bus/covoiturage.
• Fournir un outil de simulation dynamique capable d’évaluer en temps quasi-réel les effets d’une régulation sur les flux, les vitesses et la variabilité des temps de parcours.
• Identifier les paramètres de régulation (cycles, durées, activation) les plus efficaces pour le report modal vers les transports collectifs.

Cette modélisation a permis de :

• objectiver la congestion sur le corridor A50/A501 ;
• quantifier les gains de temps pour les transports collectifs empruntant la VRTC ;
• démontrer la faisabilité technique d’une régulation dynamique à faible coût, sans modification géométrique majeure ;
• et fournir à la DIR Med un prototype de modèle librement réutilisable, disponible en open source sur GitHub.

L’approche a confirmé qu’une régulation bien paramétrée pouvait réduire jusqu’à 30 % la variabilité des temps de parcours et améliorer la régularité des lignes interurbaines sur ce corridor.

Ce projet a constitué une preuve de concept réussie d’application de la modélisation dynamique macroscopique à la gestion opérationnelle du trafic.En intégrant la régulation, la voie réservée et la demande élastique, Explain a démontré la capacité d’un modèle scientifique léger à éclairer les décisions d’aménagement et à accompagner la transition vers des mobilités plus efficaces sur les autoroutes métropolitaines.