Fabien LEURENT est professeur de l’Ecole des Ponts ParisTech, directeur de recherche au Laboratoire Ville Mobilité Transport (LVMT)

Fabien Leurent, Professeur à l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées introduit la session consacrée aux gares, plus spécialement aux quais. Un enjeu majeur est la qualité de service perçue par les usagers du système ferroviaire. Deux intervenants parleront après moi : Kang LIANG, qui va devenir doctorant à l’ENPC et à l’Université Gustav Eiffel et XIE Xiaoyuan, qui travaille avec moi depuis maintenant près de six ans.

Les flux massifs de personnes dans une métropole se font par trains. Pour les petites distances, il est possible de marcher ou de faire du vélo, mais pour les grandes distances, qui nécessitent un moyen de transport motorisé, bus et e-bike sont beaucoup moins efficaces que les trains. Par exemple, les trains régionaux de la ligne A de Paris ont une capacité de 3000 passagers et la voie est équipée pour accueillir dans les deux sens 30 trains par heure. Ce système a une capacité de 90 000 passagers par heure.
Sur les quais, il faut que ces flux massifs de descente et d’embarquement d’un train soient dégagés à toutes les gares avant l’arrivée du train suivant. La bonne gestion de ces entités spatiales que sont les quais, doit d’abord faire en sorte que les temps de dégagement soient suffisants pour éviter les congestions entre les flux de descente et les flux d’embarquement des trains successifs. Il y a en effet un risque d’accident (chute de personne sur la voie) si la congestion se produit. Celle ci entraîne des retards dans la circulation des trains et une diminution cumulative de la qualité du service sur l’ensemble de la ligne.
L’indice de densité couramment utilisé est le nombre de personnes par mètre carré. Il y a 6 niveaux dans cet indice (du niveau A à F : A caractérise les conditions de libre circulation, F caractérise un train bondé et une foule impénétrable de passagers en attente)
Ce thème de la gestion dynamique des quais suscite de plus en plus d’intérêt aujourd’hui chez les chercheurs et les opérateurs de transport en commun. Cette recherche porte sur des modèles des phénomènes qui se produisent sur les quais, dont les effets sont des évènements qui ont des liens entre eux, notamment de causalité.

Le schéma ci-dessus décrit en sept points ce que nous cherchons à comprendre et à modéliser. Nous partons des deux fonctions du quai, [1] qui sont d’assurer la capacité de circulation des flux de trains et de passagers. L’espace du quai [2] doit être dégagé régulièrement [3]. Dans la mesure du possible [4], le quai doit permettre le stockage des passagers en attente dans des endroits appropriés pour faciliter leur embarquement [5]. La gestion du quai [6] est un enjeu pour les opérateurs, qui doivent s’appuyer sur un design adapté [7]

Il s’agit d’organiser des objets longs (Diapo ci-dessus) avec des « connecteurs » (lignes roses et bleues) entre les espaces « libres » pour la circulation des passagers, ceux où ils attendent d’embarquer et les autres parties de la gare (et/ou le monde extérieur).
Les arrivées et départs des trains ont un effet similaire sur le rythme d’activité des quais que la programmation des phases vert/rouge des feux de circulation sur les réseau des rues qu’ils contrôlent. Si le cycle des trains ne peut pas régénérer la capacité de la plate-forme pour stocker de nouveaux passagers entrants, le système entre dans une situation critique.
La circulation des passagers dans l’espace restreint du quai peut être analysée comme un marché de droits de franchissement entre les passagers : franchissement latéral entre les flux d’accès et de sortie, franchissement longitudinal entre les flux bi-directionnels entre les espaces de circulation et de stockage.
Les utilisateurs seront modélisés en tant qu’entités autonomes , avec un processus de prise de décision physique et « économique » (efficacité du temps, confort, distance sociale...) tenant compte de leurs diverses activités.
Les opérateurs gèrent les départs et arrivées des trains à l’aide du système de signalisation, qui permet de réguler les flux de trains en donnant la priorité aux phases de débarquement ou d’embarquement. Ils peuvent canaliser les flux par des indications au sol ou des panneaux à message variable. Les stratégies de contrôle des flux peuvent inclure une gestion de la demande, comme la transmission d’informations dynamiques aux passagers ou même la différenciation des voitures (p. ex., femmes seulement ou premium)
Les problèmes de conception-design peuvent apparaître à différents niveaux : mise en forme, aménagement empêchant les flux, liens entre les plateformes le long de la ligne, flux extérieurs, par exemple lorsque le quai se trouve entre deux voies qui ont des flux indépendants, ou des correspondances.