Embouteillage (route)

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Embouteillage à Los Angeles en 1953.

Un embouteillage (« bouchon » ou « file » en Europe, « congestion » au Canada) est un encombrement de la circulation, généralement automobile, réduisant fortement la vitesse de circulation des véhicules sur la voie.

Définitions[modifier | modifier le code]

Définitions courantes[modifier | modifier le code]

Les départs ou les retours de vacances sont une des sources d'embouteillage (Algarve, Portugal, été 2005).

Les mots embouteillage, bouchon et congestion (également utilisé en anglais) sont utilisés par analogie, tous ces mots étant auparavant employés dans d'autres domaines[1],[2]. Ils désignent de manière courante un embarras, un encombrement de circulation, qui se traduit par des vitesses plus lentes qu'habituellement voire quasiment nulles ou encore par un débit irrégulier. Cela ne s'applique pas seulement au domaine routier, mais aussi aux piétons, véhicules ferroviaires, voire dans un domaine plus vaste pour signifier un encombrement. Ces définitions suffisent à l'usage courant. Cependant elles ne sont pas assez précises pour l'étude des embouteillages, qui sert notamment à des projets urbanistiques[3].

Définitions plus précises[modifier | modifier le code]

Il existe des définitions plus précises pour déterminer ce qui relève ou non d'un embouteillage. Pour Ortúzar et Willumsen, en 1994, « un embouteillage commence quand les niveaux de demandes se rapprochent de la capacité d'une installation, et le temps nécessaire à son utilisation (sa traversée) augmente bien au-delà de la moyenne observée lors de l'utilisation sous faible demande »[Note 1],[3]. Thomson et Bull considèrent cette définition comme insuffisamment précise car ne permettant pas de déterminer à quel point commence précisément l'embouteillage ; ils proposent « un embouteillage est la situation qui advient lorsque l'entrée d'un nouveau véhicule dans le trafic augmente le temps de trajet des autres »[Note 2],[3]. D'autres définitions, trop précises, deviendraient inapplicables mais il serait également possible de quantifier la leur en déterminant une augmentation du temps de trajet de  % à l'introduction d'un nouveau véhicule, la difficulté étant de déterminer [3].

Embouteillages[modifier | modifier le code]

Phénomène d'« accordéon »[modifier | modifier le code]

Embouteillage sur la rue Vestrepain à Toulouse le 19 septembre 2019 en heure de pointe (du soir).

L'« effet chenille »[4] ou « effet accordéon »[5] est un ralentissement dans un flux de circulation dense sur un axe routier entre deux grands centres urbains ou sur autoroute. Il consiste en un ralentissement observable et progressif (effet chenille) entre deux destinations.

Pour l'observateur occupant un véhicule: sur un déplacement typique de 200 kilomètres le trafic est dense mais semble fluide quand soudainement on observe un ralentissement plus ou moins rapide pouvant aller jusqu'à un arrêt complet d'une des directions de la route. Certains occupants de ces véhicules peuvent supposer ou s'attendre à voir l'existence d'une raison matérielle (tel qu'un obstacle ou accident) alors que la raison ne tient qu'à la dynamique de la circulation. Puis progressivement l’ensemble des véhicules recommence à accélérer au fur et à mesure que la voie se libère devant eux. Il arrive parfois que le flux de circulation ne permettra pas de dépasser plus de 70 km/h à la reprise à la suite d’un arrêt complet. Certains conducteurs tentent alors de reprendre leur vitesse de croisière plus rapidement que les autres et provoquent ainsi un nouveau ralentissement ou même un nouvel arrêt souvent à moins de 5 kilomètres du premier.

Les deux phases de cette dynamique se comprennent en observant le trafic dans son entièreté:

  1.  Pour initier ce phénomène, il suffit qu'un événement (tel un changement de file) conduise le premier véhicule suiveur à ralentir (par réflexe ou pour rétablir les distances de sécurité)[6]. Le ralentissement de ce premier véhicule conduit à un freinage et donc un ralentissement plus fort d'un second véhicule suiveur. Les mêmes causes produisant les mêmes effets, ces freinages et ralentissements se propagent en chaîne de véhicule en véhicule avec une vitesse de trafic éventuellement réduite à chaque fois. C'est l'« effet chenille »[6]. En se propageant sur plusieurs kilomètres il peut conduire à l'arrêt du trafic[6].
  2. La phase d'accélération reprend quand les premiers véhicules faiblement ralentis reprennent leur vitesse d'origine; les véhicules suiveurs peuvent alors eux-aussi accélérer pour reprendre une vitesse désirée[6].

Une fois le phénomène enclenché, la vitesse du flux de véhicules n'est plus stabilisée, et l'arrêt complet peut se produire plus d'une fois avant d'arriver à la destination, d'où le nom de l'effet accordéon (ou chenille). La résultante en est une plus longue durée de parcours et une fatigue accrue reliée à une plus grande attention de conduite rendu nécessaire par les brusques changement de vitesse.

Sur les axes autoroutiers, la prévention de ces phénomènes d'accordéon se fait en réduisant la vitesse maximale autorisée ou en installant des feux rouges aux bretelles d'entrée[6].

Causes[modifier | modifier le code]

Embouteillage à Cotonou (Bénin).
Embouteillage - la circulation sur l'autoroute Le Caire-Alexandrie est bloquée en raison du brouillard

Depuis plusieurs décennies, le nombre et l'ampleur des embouteillages sont globalement en augmentation, notamment dans les pays en développement[7]. Les causes sont multiples, la principale étant l'augmentation du trafic automobile (elle-même due à l'augmentation de la population et de son taux d'équipement automobile)[7]. Le mauvais état de certaines infrastructures favorise également les bouchons, ainsi que le manque d'information des usagers (qui diminue notamment grâce à l'information sur le trafic en temps réel)[7]. Dans certaines régions, la division des autorités en divers organismes, parfois peu efficaces, ainsi que le style de conduite agressif peuvent être des facteurs aggravants[7].

Formation[modifier | modifier le code]

À l'instar d'un tuyau qui a un certain débit d'écoulement à l'heure, une affluence supérieure à la capacité de la route provoque des encombrements[8],[9],[10]. Par rapport à une situation de trafic fluide, cela peut être dû à une augmentation du trafic ou à une baisse de la capacité de la voie[8].

La première situation survient en particulier en heure de pointe, ou souvent des périodes scolaires, aux heures d'entrée et de sortie des emplois ou entrée à l'école et sortie à l'école pour le même trajet, avec la forte augmentation des déplacements pendulaires, dans un cadre quotidien et plutôt urbain ou périurbain[8]. Elle survient aussi plus ponctuellement, par exemple en période de congés, notamment avec les chassés-croisés[8].

La deuxième situation survient de manière plus exceptionnelle ou aléatoire[8]. La capacité peut être réduite par les conditions météorologiques (vent, mais pire avec les tempêtes de neige), par un accident (qui peut également entraîner un bouchon de curiosité), par des travaux ou d'autres obstacles comme une barrière de péage, un carrefour, un véhicule lent. Certains embouteillages peuvent être intentionnels, provoqués par des manifestations ou des « opérations escargots », voire pour montrer la nuisance de ceux-ci.

À partir d'un certain niveau de trafic, dépendant de la route et des conditions de circulation, peuvent se former des embouteillages « spontanés », provoqués notamment par le freinage d'un véhicule qui va entraîner l'arrêt complet plusieurs kilomètres en arrière. En Île-de-France, seuls 13 % des bouchons sont expliqués par les travaux et les accidents de la route[réf. souhaitée]. Sur le périphérique parisien, la baisse de la vitesse maximale en janvier 2014 de 80 à 70 km/h a permis de fluidifier le trafic en heure de pointe avec une diminution du temps moyen de trajet[11].

La modélisation des embouteillages est étudiée par plusieurs physiciens qui utilisent la mécanique des fluides[5] (notamment la majorité des chercheurs français dans ce domaine), des modèles de poursuite (chaque véhicule, comme une particule, réagit selon le comportement du précédent) ou les automates cellulaires (modèle algorithmique).

Conséquences[modifier | modifier le code]

Les embouteillages ont de nombreuses conséquences économiques, sociales, sanitaires et écologiques.

Le temps passé dans les embouteillages est majoritairement considéré comme « perdu », n'étant utilisé ni pour le travail ni pour les loisirs. Cette perte a un coût économique très important. Selon un calcul fait vers 2010, « L’État Français perdrait 2,5 milliards d’euros à cause des bouchons franciliens chaque année »[12].

Autre conséquence, les retards de livraison peuvent être dramatiques pour les entreprises, notamment celle qui utilisent le principe du Juste-à-temps (flux tendu).

En plus de réduire la vitesse de circulation, un embouteillage est une source importante de pollution de l'air, due à une consommation supplémentaire de carburant et un moindre mélange des couches d'air, avec des coûts sanitaires[13] et à moyen et long termes, climatique via les émissions de gaz à effet de serre.

Limiter les embouteillages automobiles[modifier | modifier le code]

Des manières existent pour prévenir ou tenter de prévenir les embouteillages automobiles, notamment :

  • l'amélioration de la fluidité du trafic, avec notamment une meilleure signalisation et les régulations de vitesse
  • une régulation de l'usage par la tarification (péage d'infrastructure ou péage urbain)
  • l'instauration de système de transport intelligent
  • la création de nouvelles voies de circulation.
  • l'amélioration et promotion des transports en commun
  • la promotion du covoiturage pour les déplacements vers son lieu de travail
  • la restauration de services, emplois, et commerces de proximité, et d'espaces verts de proximité, pour diminuer le besoin de déplacements motorisés.
  • la promotion de la bicyclette, avec création d'aménagements cyclables, points d'attaches, etc.
  • les horaires de bureaux décalés
  • la diminution des déplacements en cas d'intempéries

Prévention[modifier | modifier le code]

Panneau signalant un risque d'embouteillage.

L'embouteillage est la conséquence de la réduction de la fluidité de la circulation. La réduction de cette fluidité peut avoir toute une série de causes externes au véhicule. Cette réduction est parfois cependant du fait du conducteur qui décide de réduire la vitesse de son véhicule (entraînant la réduction de la fluidité).

Rouler trop près d'un véhicule qui nous précède peut entraîner la réduction volontaire de notre vitesse car le conducteur est conscient de sa difficulté à réagir en cas d'imprévu : une diminution involontaire de la vitesse s'opère alors.

De même, la visualisation d'un feu de stop devant son véhicule engendre souvent l'utilisation de son propre frein (et ainsi de suite avec le véhicule qui nous suit, et avec tous les autres...). Ceci est d'autant plus vrai que les véhicules roulent près les uns des autres : pour ne pas rentrer dans le véhicule qui précède le nôtre, le freinage immédiat est nécessaire.

Le changement fréquent de file sur une autoroute provoque le même phénomène. Si la voiture qui se retrouve devant nous sur la nouvelle file est trop près, alors nous freinons immédiatement. De même, si le véhicule qui se retrouve derrière nous sur la nouvelle file est trop près alors il freine également, et ainsi de suite avec les véhicules qui suivent.

Les principales solutions pour éviter les embouteillages sans raison "externe" (accident...) sont :

  • Rouler avec une vitesse la plus constante possible (pour éviter d'envoyer fréquemment des signaux de freinage aux véhicules qui nous suivent)
  • Garder une distance de réaction suffisante entre notre véhicule et celui qui nous précède juste devant (cette distance permet notamment d'absorber un léger coup de frein du véhicule qui précède sans pour autant obliger son propre véhicule à freiner immédiatement).
  • Diminuer le nombre de changements de files inutiles et s'assurer que le véhicule qui arrive derrière est suffisamment loin pour éviter de l'obliger à freiner à cause de ces changements de files.

Ces solutions sont également applicables pour réduire un embouteillage déjà formé. Dans ce cas, la principale action à mettre en œuvre est : instaurer une distance suffisamment grande entre son propre véhicule et le véhicule de devant pour éviter de devoir freiner et garder une vitesse de son propre véhicule la plus constante possible.

En Espagne, ou encore en Allemagne, il existe une signalisation spécifique au risque de ralentissement, comme à l'approche d'un rétrécissement de chaussée, à l'intersection de grand itinéraire, ou à l'entrée de zone urbaine.

Dans la plupart des grandes villes ont été mis en place depuis les années 70 des systèmes de régulation du trafic dont les plus performants agissent comme le font les bassins d’étalement en assainissement pluvial. C’est ce que l’on appelle le traitement de la saturation. Le principe est de retenir en amont des zones de saturation habituelles les excédents de véhicules qui apparaissent et ceci dans des secteurs offrant une capacité suffisante. Ces retenues s’opèrent en augmentant progressivement la durée de rouge de certains feux tricolores. L’effet de cette méthode est de remplacer les embouteillages qui présentent beaucoup d’hystérésis (retard de la disparition de l’embouteillage lorsque la demande de trafic commence à diminuer), par des retenues de trafic à faible hystérésis (disparition des retenues au fur et à mesure de la réduction de la demande de trafic). Ils doivent fonctionner en temps réel afin que les temps de réponse des adaptations des réglages des feux de trafic soit inférieurs aux délais d’évolution de la demande de trafic.

Dans le monde[modifier | modifier le code]

Embouteillage à Shenzhen en 2007.
  • Les plus importants embouteillages répertoriés[14] :
    • En août 2010, un embouteillage à Pékin d'une centaine de kilomètres dura 12 jours, provoqué par les camions apportant le matériel pour les travaux de l'autoroute G110.
    • Le , 175 kilomètres de bouchon sont enregistrés entre Lyon et Paris au retour des vacances d'hiver[15][source insuffisante].
    • Le , l'ouragan Rita entraine l'évacuation de 2,5 millions de personnes de la ville de Houston provoquant un embouteillage de près de 160 km pendant 48 heures.
    • Le , Sao Paulo (Brésil) cumule 290 km de bouchon[16][source insuffisante].
    • Le , la conjonction du retour des vacances d'été et des évacuations dues au typhon Winona provoque le plus grand embouteillage du Japon avec 15 000 véhicules impliqués.
    • Le , la frontière de l'Allemagne de l'Est est engorgée d'environ 18 millions de véhicules au moment de l'ouverture de la frontière avec l'Allemagne de l'Ouest
    • En 1993, près de Hambourg en Allemagne, un embouteillage aurait mesuré environ 160 km

Les villes les plus embouteillées en 2010 sont Moscou en Russie, São Paulo au Brésil, Mexico au Mexique et Pékin en Chine[17].

En 2010, les villes les plus embouteillées en Europe étaient situées en Belgique, en France et au Royaume-Uni[18].

En France[modifier | modifier le code]

Paris est la ville la plus embouteillée d'Europe[17],[19]. Chaque conducteur passerait, en moyenne, 70 heures par an dans le trafic à Paris, 50 heures à Lille, 34 heures à Lyon et à Limoges et 32 heures à Grenoble.

Une étude de l'institut de recherche CEBR et d'Inrix, une société d'info-trafic américaine, publiée mardi , montre que les embouteillages coûtent 5,9 milliards d'euros à l'économie française, tous les ans[20].

Au Royaume-Uni[modifier | modifier le code]

Un conducteur à Londres passerait[évasif], en moyenne, 52 heures par an dans le trafic[19].

En Russie[modifier | modifier le code]

Il y a en moyenne h 30 d'embouteillage quotidien à Moscou[17].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Citation originale : « Congestion arises when demand levels approach the capacity of a facility and a time required to use it (travel through it) increases well above the average under low demand conditions. »
  2. Citation originale : « Congestion is the situation that arises when the entry of one vehicule into the traffic flow increases the journey time of the rest. »


Références[modifier | modifier le code]

  1. « Embouteillage », dans le Dictionnaire de l'Académie française, sur Centre national de ressources textuelles et lexicales.
  2. « Bouchon », dans le Dictionnaire de l'Académie française, sur Centre national de ressources textuelles et lexicales.
  3. a b c et d (en) Ian Thomson et Alberto Bull, « Urban traffic congestion: its economic and social causes and consequences », dans CEPAL Review, numéro 76, avril 2002, pages 105 à 116 ([PDF] Lire en ligne).
  4. Terme populaire utilisé par le chroniqueur de circulation Denis Niquette de la première chaine de Radio-Canada.
  5. a et b « Pourquoi la circulation fait-elle “l’accordéon” ? », sur S&V n°1124, (consulté le ).
  6. a b c d et e https://theconversation.com/comment-se-forment-les-embouteillages-163994
  7. a b c et d (en) Alberto Bull (compilateur), Traffic congestion: the problem and how to deal with it, United Nations economic commission for Latin America and the Caribbean, 2004, 187 pages (dont 24 consultables sur Google Books), (ISBN 9211214327).
  8. a b c d et e Cécile Dehesdin, « Comment se forme un embouteillage », slate.fr, 17 avril 2010, consulté le 27 juillet 2011.
  9. (en) « Too many cars cause traffic jams », telegraph.co.uk, 4 mars 2008, consulté le 4 août 2011.
  10. (en) Résumé de l'étude Traffic jams without bottlenecks—experimental evidence for the physical mechanism of the formation of a jam réalisée par Yuki Sugiyama, Minoru Fukui, Macoto Kikuchi, Katsuya Hasebe, Akihiro Nakayama, Katsuhiro Nishinari, Shin-ichi Tadaki et Satoshi Yukawa, publiée par New Journal of Physics le 4 mars 2008, consulté le 5 novembre 2011.
  11. « Embouteillages en Ile-de-France : pourquoi ça sature autant », sur leparisien.fr, (consulté le ).
  12. La note salée des embouteillages, Le Point, consulté 29 octobre 2012.
  13. Besancenot, J. P. (2002). Sur les coûts sanitaires de la pollution atmosphérique à Bombay*. Environnement, Risques & Santé, 1(4).
  14. The 7 Longest Traffic Jams in History, sur le site ranker.com
  15. Guiness book of records
  16. Time Magazine
  17. a b et c Palmarès des villes les plus embouteillées, sur le site changerdeville.fr.
  18. Rapport annuel TomTom du 14 juin 2011, cité par Filet d'information, Batiactu, intitulé « Top 10 des villes les plus congestionnées d’Europe »
  19. a et b Paris, championne d’Europe des embouteillages, sur le site batiactu.com
  20. « Transport : les embouteillages coûtent 5,9 milliards d'euros par an à l'économie », Le Parisien, (consulté le ).

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]