France/Transport Exceptionnel

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Cette page a pour objectif de décrire la manière d’intégrer le réseau français de transports exceptionnels.

Contexte

En France un transport exceptionnel, également appelé convoi exceptionnel, est un déplacement par véhicule routier dépassant la réglementation par une de ses caractéristiques physiques aux articles R312-4, R312-10, ou R312-11 du Code de la Route.

On distingue trois catégories de transport exceptionnel, selon la caractéristique la plus défavorable.

Catégorie TE
Catégorie Longueur (m) Largeur (m) Masse (t)
1e catégorie ⩽ 20 ⩽ 3 ⩽ 48
2e catégorie 20 < L ⩽ 25 3 < l ⩽ 4 48 < m ⩽ 72
3e catégorie > 25 > 4 > 72

Les règles de circulation, dépendantes des catégories, sont définies par les articles R433-1 à R433-6 du Code de la Route. Le passage d’un convoi nécessite une autorisation administrative (access=permit) délivrée par les Directions Départementales des Territoires.

Réseaux TE

Plusieurs réseaux TE départementaux préétablissent via arrêtés préfectoraux la circulation de certaines catégories de convois, on en distingue 5 depuis le 5 juillet 2017.

Réseaux TE
Catégorie Masse (t) Charge max par essieu (t)
1TE(48) ⩽ 48
2TE48 ⩽ 48
TE72 ⩽ 72 ⩽ 12
TE94 ⩽ 94 ⩽ 12
TE120 ⩽ 120 ⩽ 12

Usage

En pratique, il est à la charge du pétitionnaire, du transporteur, de reconnaître un itinéraire compatible avec son convoi. Il n’existe cependant encore pas de solution simple permettant de planifier un itinéraire potentiel. Il semble possible sous réserve d’apporter quelques modifications aux calculateurs d’itinéraires grand public de pouvoir répondre à ce besoin sous réserve que le réseau routier de chaque gestionnaire soit correctement renseigné soit :

Les différents franchissements (ouvrages d’art, passages à niveau, et autres) peuvent également être renseignés de la même manière sur le tronçon de route concernée en vue d’appuyer des prescriptions particulières.

Utiliser une clé hgv:national_network=* (et hgv:state_network=* ?) avec un suffixe :FR sur le modèle de school:FR=* ? On y indiquerait les valeurs :

  • 1TE
  • 2TE48
  • TE72
  • TE94
  • TE120

Voire s'affranchir du premier suffixe qui a pour origine le contexte États-uniens pour simplement hgv:FR=*.

Giration

Un convoi exceptionnel standard est constitué d'une charge indivisible sur un support à plusieurs essieux, tractée par un véhicule moteur à l'avant. L'emprise du convoi lors de ses manœuvres est rendu complexe de par la différence de trajectoire des différents éléments : le rayon minimal d'emprise est dicté par la roue arrière intérieure au virage (voir modèle Ackermann), tandis que le rayon maximal dépend de la roue avant extérieure. Chaque articulation du convoi divise celui-ci en deux gabarits distincts.

  • Conformément à la loi 97/27/EC, ce véhicule tracteur doit être en capacité de se déplacer dans un anneau circulaire de rayon compris entre 5,3 et 12,5 m[1].
  • Par encombrement physique, l'angle de giration maximal du tracteur est limité à 80°[2].
  • Le porte à faux (avant) généralement inconnu sur les demandes, est de l’ordre de 2 à 3m. Idem pour l’empattement du véhicule tracteur.
  • La largeur maximale d’un poids-lourd est de 2,6 m (Art 312-10 du Code de la route)

Calculs

Soit un véhicule tracteur européen, alors le rayon de braquage est tel que le coin avant extérieur maximal est de 12,5 m. Par théorème de Pythagore alors le rayon de giration équivalent au centre de l’essieu arrière r est tel que r=√(12,5²-(E+P)²)-l/2[3]

Avec E comme distance interessieux, P comme Porte à faux avant, et l pour la largeur du véhicule.

Le rayon de giration minimal du convoi ri, dessiné par la roue arrière droite, est tel que ri=r-l/2.

Ce modèle simple permet d’établir un seuil de vigilance sur une valeur composite des convois non articulés à partir du rayon de l’ilôt central d’un rond-point.

Au cours des années 1960, la Society of Automotive Engineers et la Western Highway Institute ont développé deux formules permettant d’estimer l’offtracking (OT) d’un convoi, l’écart dans la trajectoire des roues de deux essieux successifs.[4]

L’équation de la SAO exprime OT soit :

OT = √(E²+√(rExt²-E²)-l/2)

Avec E pour l’empattement, rExt pour le rayon de giration de la roue avant extérieure, et l la largeur d’un essieu.

L’équation de la WHI, plus simple, est telle que :

OT = rExt-l/2-√((rExt-l/2)²-∑L²)

Avec ∑L² comme composite multi-essieux.[5]

Ces deux formules offrent des résultats similaires.

Un TE est composé d’un véhicule tracteur et d’une charge indivisible, l’offtracking de la charge dépend de celui calculé à l’articulation. Dans le cas simple d’un seul essieu directeur, toujours au maximum européen, alors :

ri = √(12,5²-E₁²+P₂²-E₂²)-l/2[6] E empattement avant (1) et arrière (2) P₂ porte à faux arrière l largeur du convoi

re = √((√(12,5²-E₁²)+l/2)²+(E₁+P₁)²) P₁ porte à faux avant

Par application de valeurs courantes E₁=3 et P₁=2 alors la largeur maximale d’un convoi pour un rond-point de rayon extérieur re est telle que : re=√((√(156,25-9)+l/2)²+25) re²-25=(12,14+l/2)² l=2(√(re²-25)-12,14) On démontre ainsi qu’un rond-point de 15 m de rayon extérieur peut accomoder de tels convois jusqu’à 4 m de large. Toujours en gardant à l’esprit que la réalité imposant un rayon de giration inférieur à 12,5 m, la largeur limite réelle est plus importante.

Cette valeur concorde avec les valeurs du CERTU[7] de 15 m pour un Cat1, 18 m pour un Cat2, et 25 m pour un Cat3[8].

Rond-points

Outre les ouvrages d’art (ponts et tunnels) et l’équipement urbain (réseau aérien), la géométrie de la route peut limiter le passage de certains gabarits. Le chemin étant tracé à l’axe des routes, les intersections et virages sont relativement simples à modéliser (si on néglige l’équipement urbain). Un point particulier et complexe à prendre en charge sont les rond-points (giratoire ou non). Par principe ceux-ci réduisent l’angle de giration de sorte à faire ralentir les usagers de telle sorte à augmenter la sécurité et la fluidité du trafic. Pour des convois de surface (largeur ou longueur) imposante, et selon le rayon de braquage du véhicule, la largeur de chaussée peut ne pas suffire à manœuvrer en quel cas il peut être nécessaire de chevaucher l’anneau central (qui doit être abaissé et libre d’obstacle) voire de circuler à contre-sens sous escorte.

Les rond-points peuvent être définis selon différents critères :

  • inner_diameter=* pour le diamètre intérieur circulable (correspond généralement à la somme du diamètre de l’anneau central et une zone tampon tracée à la peinture) ;
    • La présence de cette clé peut distinguer un junction=roundabout centre plein et non traversable du junction=mini_roundabout dont le centre est totalement traversable (valeur nulle).
    • roundabout:island=* à la manière de kerb=* pourrait être utilisée pour préciser si le centre est `raised`, `lowered` ou `flushed`. L’intérêt principal étant de pouvoir réaliser un calcul d’itinéraire directement via le tracé du giratoire et pas d’un calcul spatial.
  • diameter=* pour le diamètre du cercle extérieur. En opposition à la clé de diamètre intérieur outer_diameter=* a été proposée mais jamais utilisée, diameter=* étant implicitement la mesure extérieure ;
  • width=* pour la largeur de circulation courante ;
  • maxwidth:physical=* pour la largeur de circulation maximale, c’est à dire la somme des voies et des zones tampons internes comme externes ;
  • lanes=* ;
  • shoulder=* dans un mouvement de sortie, il est possible d’ajouter une zone tampon supplémentaire à l’extérieur de l’anneau pour supporter le passage des derniers essieux. Cet espace n’est pas utilisé pour la circulation courante ;
  • turning_radius=* ? ;
  • …

Dans l’idéal, on pourrait également renseigner les caractéristiques des branches qui portent notamment de la signalisation directionnelle et présentent un évasement. En pratique il ne semble pas exister de solution élégante pour cela : le rond-point n’ayant pas de début ou de fin il n’est pas possible d’indiquer différentes valeurs à la manière de :lanes=*. L’idée d’une clé :orientation=* n’est pas non plus adaptée tant il existe de manières de cartographier les branches d’un rond-point.

Voir également

  1. ↑ https://hvttforum.org/wp-content/uploads/2021/10/Larsson-Accessibility-Performance-And-Legislation-Comparison-For-Heavy-Truck-Combinations.pdf
  2. ↑ https://pathsweeper.com/en/blog/semi-trailer-swept-path
  3. ↑ https://pathsweeper.com/en/guides/swept-path-analysis
  4. ↑ Fong, K.T., & Chenu, D. (1986). SIMULATION OF TRUCK TURNS WITH A COMPUTER MODEL. Transportation Research Record.
  5. ↑ https://irtenz.org.nz/assets/Uploads/Events/Conference-1994/Phillip-Brown.pdf
  6. ↑ https://www.autoturn.ch/giration/semi_r.html#semi
  7. ↑ https://www.msr25.doubs.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/guide_certu_te-et-amenagements-de-voirie-en-milieu-urbain.pdf
  8. ↑ https://www.trl.co.uk/uploads/trl/documents/PPR206_secure.PDF
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