En Île-de-France, le trafic est responsable de la moitié des émissions d'oxydes d'azote et est le second principal secteur émetteur de particules. Améliorer la qualité de l'air et assurer le respect des objectifs européens requiert donc un système d'aide à la décision fournissant une information permanente sur la situation de trafic et les niveaux de pollution générés afin d'identifier les stratégies optimales de gestion du trafic.
Pour atteindre cet objectif, le projet européen HEAVEN (for a Healthier environment through the abatement of vehicle emissions and noise) a fait l'objet d'un important partenariat entre les organismes en charge de la gestion et de la modélisation du trafic : la Ville de Paris et son service de la Voirie, la Direction régionale et interdépartementale de l'équipement et de l'aménagement Île-de-France, Airparif, assistés des sociétés Carte Blanche Conseil et Eurolum.
Des données acquises en temps réel
Le système développé permet, à partir de l'acquisition en temps réel de données observées (sur le trafic à partir de boucles de comptage et la météorologie), d'accéder à une description toutes les heures des émissions du trafic routier.
Ces résultats sont utilisés :
- pour apporter des informations sur les émissions liées au trafic sur toute la région et en temps quasi réel ;
- pour mettre à disposition des décideurs un outil d'aide à la décision leur permettant de tester et de valider les stratégies de demain en matière de gestion du trafic et de développement urbain. Cet outil a ainsi pu être mis à profit pour évaluer l'impact sur les émissions des scenarii testés dans le cadre de l'élaboration du Plan de Déplacement Urbain d'Ile-de-France ou de Paris ;
- pour le calcul des concentrations de polluants, dont c'est un paramètre important, et la production des cartes correspondantes.
La genèse de ce projet de recherche et développement
La qualité de l'air constitue un enjeu majeur pour les métropoles européennes où le trafic engendré par une demande de mobilité toujours croissante est aujourd'hui une source essentielle d'émission de polluants atmosphériques et de nuisances sonores. Dans ce contexte, le projet européen Heaven avait pour vocation d'aider les agglomérations concernées à limiter les effets négatifs du trafic automobile sur l'environnement en développant leur capacité à évaluer et à gérer les émissions dues au trafic automobile. Six villes se sont associées à ce projet : Berlin, Leicester, Prague, Rome, Rotterdam et Paris.
Cette initiative européenne lancée en début d'année 2000, pour une durée de 3 ans, s'est inscrite dans le cadre du Ve Programme cadre de recherche et développement (Vème PCRD).
Un système de modélisation innovant :
La figure précédente présente les différentes étapes permettant d'évaluer toutes les heures les émissions routières sur les principaux axes routiers de l'Île de-France. Ces émissions sont de trois types :
- celles liées à la combustion.
- celles liées à l'évaporation des carburants (émettrices de COVNM).
- celles liées à l'abrasion des routes, des pneus et des freins (émettrices de particules).
La première étape consiste à reconstituer le trafic et les conditions de circulations observées sur les différents axes routiers d'Île-de-France. On applique ensuite des facteurs d'émission selon les vitesses, le type de route et de véhicules ce qui permet d'aboutir aux émissions du trafic pour chacun de ces axes.
La chaîne de calcul est régulièrement mise à jour, en lien avec les partenaires du projet, pour intégrer les données les plus récentes sur le calcul des émissions, le trafic routier et le parc circulant en Île-de-France.
Les émissions sont évaluées en combinant :
- Les sorties d'un modèle de trafic qui fournit heure par heure pour chaque jour de l'année sur chaque tronçon de route du réseau routier francilien modélisé :
- le flux de véhicules roulants,
- la vitesse moyenne des véhicules roulants,
- le pourcentage de véhicules circulant avec un moteur froid (qui viennent de démarrer).
- Les facteurs d'émissions proposés par la méthodologie européenne COPERT. Ces facteurs d'émissions dépendent d'un certain nombre de paramètres, parmi lesquels :
- le type de véhicule,
- la vitesse,
- le fait que les véhicules circulent « à froid » ou non,
- la température ambiante.
Le réseau modélisé représente le réseau structurant de l'Île-de-France, c'est-à-dire les autoroutes, les nationales, le Boulevard périphérique et les départementales. Il correspond à 41 000 tronçons de routes, et représente 10 000 km de voirie (20 000 km si l'on prend en compte les deux sens de circulation). À titre de comparaison, le réseau communal francilien représente 28 000 km de voies.
