Simulation de trafic : méthode

Dans l’article précédent, vous avez pu voir l’écran que l’on obtient avec mon modèle de simulation de trafic routier. Dans ce modèle, on a décomposé le réseau en un certain nombre de segments, chacun d’entre eux étant coloré en vert, orange ou rouge selon son degré de saturation à l’heure affichée. Le film permettait donc de suivre l’évolution du trafic dans le temps.

Le modèle permettait aussi de lancer des simulations pour calculer la distribution, suite à des simulations stochastiques réalisées avec l’aide de l’add-in Crystal Ball, du temps de trajet entre un point A et un point B.

Je vais en profiter pour vous expliquer un peu comment ce modèle original a été développé.

Genèse du modèle

Des ingénieurs ont analysé le réseau à modéliser et ont produit le schéma ci-dessous. Ils ont décidé de mettre à chaque point un capteur permettant de mesurer le passage des voitures et leur vitesse, et ce minute par minute. Chaque fichier Excel ainsi généré par jour comptait 1.440 lignes (24*60) et deux colonnes par capteur. Les ingénieurs ont ainsi créé un grand nombre de modèles Excel : jour normal, début de semaine, fin de semaine, jour de week-end, jour férié, jour de vacance, jour de grand départ, jour de grand retour, …

C’est cet ensemble de fichiers qui m’a permis de mettre au point le modèle de simulation de trafic et qui a permis ensuite à mon client de valider le modèle que j’avais développé. C’était la première fois que je simulais du trafic routier et je suis donc parti de zéro, si ce n’est pour ma maîtrise d’Excel…

J’ai commencé par prendre un jour normal. J’utilisais la vitesse et le débit aux points d’entrée dans le système et, à l’aide de mes formules, essayais d’en déduire la vitesse et le débit dans chaque segment. Je pouvais alors comparer les résultats que j’obtenais à ceux qui avaient été enregistrés. Cela me permettait d’affiner mes formules pour réduire l’écart entre les observations et mes prévisions.

Quand mes formules se sont avérées bonnes pour un jour normal, j’ao commencé à analyser un autre type de jour, puis à modifier mes formules pour que, restant efficaces pour le jour normal, elles deviennent meilleures pour ce second type de jour.

J’ai ensuite fait de même avec un troisième type de jour, puis un quatrième, puis un cinquième…

Validation du modèle

Comment peut-on valider la création d’un tel modèle ? Cette question est intéressante !

La solution que mon client et moi avons retenue était la suivante. Mon client m’a confié, pour la création du modèle, la moitié des fichiers de chaque type : la moitié des fichiers de jours normaux, de vacance, de grand départ,…

J’ai donc développé ce modèle avec la moitié des fichiers originaux.

Quand j’ai terminé mon modèle, mon client a testé ma solution sur les fichiers qui ne m’avaient pas été confiés et a pu ainsi comparer, pour chaque segment, le trafic que je prévoyais et celui qui avait été observé. Il était convenu que mon modèle serait validé si les écarts entre les deux restaient faibles. Ce qui fut le cas dès la première livraison de mon modèle : )

Amortissement du modèle

Ce modèle qui a coûté à mon client environ 50 K€ HT a été de fait largement amorti en moins de 6 mois.

En effet, vous avez pu constater dans le graphe qu’il y avait des ronds-points. Pour chacune des positions où l’on en trouvait un, il était possible de remplacer le rond-point par un stop ou par un feu rouge.

Le modèle ayant identifié un point du réseau où il y avait des problèmes de façon chronique, le client a testé les deux autres solutions, ses consultants transport lui conseillant de remplacer le rond-point par l’une des deux autres solutions.

Le modèle a démontré que l’une des deux solutions améliorait en effet le trafic au rond-point concerné. Mais il a aussi montré que, du coup, c’est un autre point du réseau, à quelques centaines de mètres qui, lui, avait à présent des problèmes. Ainsi, mon client a pu éviter ces travaux qui n’auraient pas résolu le problème de fond.