Aperçu des procédures d’affectation TI

Visum propose plusieurs procédures d’affectation pour le TI. Il existe non seulement des procédures d’affectation statiques sans modélisation explicite du temps mais aussi des procédures utilisant un modèle dynamique des flux de trafic.

  • L’affectation par tranches divise la matrice de la demande proportionnellement en plusieurs matrices partielles. Ces matrices partielles sont ensuite affectées successivement sur le réseau, en tenant compte du temps généralisé résultant de la charge de trafic de l’étape précédente pour la recherche d’itinéraires (Affectation par tranches).
  • L’affectation à l’équilibre répartit la demande conformément au premier principe de Wardrop, qui s’énonce comme suit : « Chaque usager choisit son itinéraire de manière à ce que son temps de parcours soit identique au temps de parcours sur les autres itinéraires alternatifs, sachant que chaque changement d’itinéraire augmente son temps de parcours personnel. ». L’état d’équilibre est atteint par une itération à plusieurs étapes en partant d’une affectation par tranches en tant que solution initiale. Dans l’étape d’itération interne, les itinéraires sont équilibrés par paires pour chaque relation O-D par transfert des véhicules. Dans l’étape d’itération externe, le modèle vérifie s’il est possible de déterminer de nouveaux itinéraires avec un temps généralisé plus faible en raison de l’état actuel du réseau (Affectation à l’équilibre).
  • L’affectation à l’équilibre LUCE utilise l’algorithme LUCE conçu par Guido Gentile. Il a collaboré avec PTV pour parvenir à une mise en œuvre pratique de la méthode dans Visum. En utilisant des informations calculables facilement provenant des dérivations des coûts d’arcs pour ce qui est des charges d’arcs, LUCE atteint une vitesse de convergence très élevée en affectant la demande de chaque relation O-D simultanément sur plusieurs chemins (Linear User Cost Equilibrium (LUCE)).
  • L’affectation à l’équilibre Bi-conjugate Frank-Wolfe est le fruit du perfectionnement de la méthode Frank-Wolfe (FW). L’implémentation de la procédure d’affectation repose sur la publication de Mitradjieva, Lindberg et al (2013) (Bi-conjugate Frank-Wolfe (BFW)).
  • La méthode d’apprentissage modélise le « processus d’apprentissage » des usagers dans le réseau. En partant d’une affectation « tout ou rien », les conducteurs tiennent compte des informations obtenues lors de leur dernier déplacement pour la nouvelle recherche d’itinéraires (Méthode d’apprentissage).
  • L’affectation avec ACI met l’accent sur les temps généralisés aux carrefours. L’affectation des voies et d’autres détails y sont explicitement pris en considération. En particulier, les interdépendances entre les différents mouvements tournants à un nœud sont prises en considération. Dans d’autres procédures d’affectation, l’analyse détaillée des temps généralisés au nœud aboutit généralement à une convergence défavorable. L’affectation avec ACI utilise des fonctions temps généralisé selon les mouvements au nœud recalibrées en permanence à l’aide d’ACI. Ceci aboutit à une convergence nettement meilleure (Affectation avec ACI).
  • L’affectation stochastique tient compte du fait que les indicateurs des différents itinéraires (temps de parcours, distance, coût) pertinents pour le comportement de choix d’itinéraires sont perçus subjectivement par les usagers, en partie en raison de l’information incomplète dont ils disposent. Par ailleurs, le choix d’itinéraires dépend des préférences individuelles des usagers qui ne sont pas reproduites dans le modèle. En raison de la combinaison de ces deux effets, dans la pratique, les usagers empruntent aussi des itinéraires qui ne seraient pas chargés dans le cas d’une application stricte du premier principe de Wardrop parce que ces derniers sont sous-optimaux du point de vue des indicateurs objectifs. Dans l’affectation stochastique, le programme détermine donc dans un premier temps un ensemble d’itinéraires alternatifs et répartit la demande sur les différentes alternatives conformément à un modèle de répartition (par exemple Logit) (Affectation stochastique).
  • La méthode TRIBUT, mise au point par l’Institut National de Recherche sur les Transports et leur Sécurité (INRETS), est une procédure d’affectation adaptée à la modélisation de péages. Contrairement aux procédures classiques qui supposent une valeur du temps constante (value of time), TRIBUT utilise une valeur du temps distribuée de manière aléatoire. Lors de la recherche d’itinéraires, une méthode à double critère qui tient compte de la même manière des critères temps et coût est employée. Dans le programme, le montant de péage est modélisé comme valeur de péage spécifique à chaque système de transport soit pour chaque tronçon Visum soit pour des successions de tronçons entre des nœuds définis par l’utilisateur (systèmes de péage non linéaires) (Procédure TRIBUT).
  • Visum propose l’Équilibre Utilisateur Dynamique (EUD) en collaboration avec l’Université de Rome. L’algorithme contient un modèle d’encombrement, peut traiter des capacités et péages variables dans le temps et dispose d’un modèle de choix de l’heure de départ (Équilibre Utilisateur Dynamique (EUD)).
  • L’affectation stochastique dynamique se distingue de toutes les procédures nommées précédemment par une modélisation explicite de l’axe temporel. L’intervalle d’affectation est divisé en différentes tranches temporelles et la charge et le temps généralisé sont déterminés séparément pour chacune de ces tranches temporelles. Pour chaque intervalle de temps de départ, la demande est répartie sur les liaisons disponibles (= itinéraire + instant de départ) conformément à un modèle de répartition comme pour l’affectation stochastique. Cette modélisation permet de représenter des états de saturation provisoires dans le réseau, il en résulte une variation du choix d’itinéraires selon les heures de la journée et un décalage de l’heure de départ réelle par rapport à l’instant de départ souhaité le cas échéant (Affectation stochastique dynamique).

Pour chacune de ces procédures d’affectation, vous pouvez sélectionner un nombre de matrices de la demande au choix pour l’affectation.

  • Une seule matrice de la demande (= segment de la demande) d’un système de transport TI est affectée, par exemple pour les VP.
  • Plusieurs matrices de la demande, qui contiennent la demande de déplacements pour un ou plusieurs systèmes de transport TI, sont affectées simultanément, par exemple une matrice de la demande VP et une matrice de la demande PL.

Les abréviations utilisées en rapport avec le modèle Usager TI figurent dans la Table 74.

v0

Vitesse à vide [km/h]

t0

Temps de parcours à vide [s]

vChg

Vitesse actuelle dans le réseau chargé [km/h]

tChg

Temps de parcours actuel dans le réseau chargé [s]

TG

Temps généralisé = f (tChg)

q

Charge d’un élément de réseau [UVP/unité de temps] = somme des charges de tous les systèmes de transport TI, y compris la charge initiale

qmax

Capacité [UVP/unité de temps]

Sat

Occupation

Fij

Nombre de déplacements [véhicules/unité de temps] pour la relation O-D de la zone i vers la zone j.

F

Matrice de la demande contenant tous les déplacements pour toutes les relations O-D.

Table 74 : Abréviations utilisées dans le modèle Usager TI