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Le diagramme fondamental de la route est une représentation graphique très utilisée en ingénierie du trafic routier qui illustre la relation entre les trois variables décrivant l'écoulement d'un flot de véhicules : débit, vitesse et concentration. Il permet notamment de déterminer la capacité d'une infrastructure routière ou d'évaluer l'effet sur le trafic d'une mesure d'exploitation (neutralisation d'une voie, régulation des vitesses...).

de la modélisation du trafic routier mise au point par Boris Kerner entre 1996 et 2002^[1]^,^[2]^,^[3].

Elle distingue en effet deux régimes de congestions, le débit synchronisé et les congestions majeures et mobiles, ce qui porte à trois le nombre total de régimes :

le régime fluide (F)
le régime synchronisé (S)
les congestions majeurs et mobiles (J)

Une phase ou régime est définie comme un état dans le temps et dans l'espace.

Les variables macroscopiques du trafic[modifier | modifier le code]

Le diagramme fondamental fait intervenir trois variables, qualifiées de macroscopiques, car elles ne s'attachent pas à chaque véhicule pris individuellement, mais permettent de caractériser l'écoulement dans son ensemble. Ces variables sont :

le débit, défini comme le nombre de véhicules passant en un point $x$ durant une période de temps $\Delta t$ .
la concentration (ou densité), définie comme le nombre de véhicules présents sur une section de route de longueur $\Delta x$ à une date $t$ .
la vitesse moyenne locale du flot, se calcule comme la moyenne harmonique des véhicules passant en un point $x$ pendant une durée $\Delta t$ .

Ces trois paramètres sont liés par la relation $q=uk$ .

Régime congestionné[modifier | modifier le code]

Dans ce régime, la vitesse des véhicules est inférieure à la vitesse minimale $v_{free}^{min}={\frac {q_{max}}{k_{crit}}}$ en régime fluide et la droite ayant cette valeur pour pente (ligne pointillée sur la Figure 2) divise toutes les données empiriques sur le diagramme débit-densité en deux régions : observations en régime fluide à gauche et en régime congestionné à droite.

Congestions mobiles majeures (J)[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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[PhysRevLetters1998-1] Boris S. Kerner, "Experimental Features of Self-Organization in Traffic Flow", Physical Review Letters, 81, 3797-3400 (1998)

[PhysicsWorld1999-2] Boris S. Kerner, "The physics of traffic", Physics World Magazine 12, 25-30 (August 1999)

[TRB1999-3] Boris S. Kerner, "Congested Traffic Flow: Observations and Theory", Transportation Research Record, Vol. 1678, pp. 160-167 (1999)

[1]

[2]

[3]