Road network structure and traffic patterns

Erwan Taillanter

mardi 14 mars 2024 Ã  10h30 en salle 24-25/405, LIP6, Sorbonne Université

Le trafic routier est un domaine habituellement associé aux sciences de l’ingénieur. Si des modèles physiques, basés sur des concepts d’hydrodynamique, ont été appliqué avec succès pour décrire le trafic sur des routes ou autoroutes, la question du trafic en milieu urbain, autrement plus complexe, est actuellement traitée principalement par le biais de simulations. Ces simulations s’avèrent malheureusement souvent imparfaites. Ceci provient du caractère chaotique du trafic routier, exacerbé sur un réseau urbain aux multiples facteurs exogènes (feux de circulation en tête), et où les intersections introduisent une forte corrélation entre les rues. Par conséquent, une simulation agent-basée, bien que réaliste à petite échelle, ne saurait décrire de façon satisfaisante l’évolution du système aux plus grandes échelles. Cette situation ressemble fortement à d’autres problèmes rencontrés dans le domaine de la physique, et en particulier dans le domaine des systèmes complexes. L’objet de ma thèse a donc été l’application d’outils issus de la physique statistique à la description du trafic routier en ville. La démarche générale est toujours de proposer des modèles « macroscopiques », ignorant la réalité individuelle des automobilistes pour se concentrer sur des grandeurs définies à l’échelle des rues ou du réseau entier. Cette discussion aura pour objectif de présenter deux de ces approches macroscopiques. D’une part, je présenterai un concept central en sciences du trafic urbain modernes, nommé Diagramme Fondamental Macroscopique (MFD). D’autre part, je présenterai des résultats suggérant que le trafic urbain se comporte comme un système physique subissant une transition de phase. Enfin, j’élargirai la discussion, en présentant des travaux tentant de combiner ces deux points de vues dans un point de vue cohérent.