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Évaluation de la composition du parc automobile en Ile-de-France pour le calcul des émissions de polluants liés au trafic routier

Vehicle fleet composition assessment in the Ile-de-France region to calculate the road traffic pollutant emissions

Marion Carteret, Michel André et Anaïs Pasquier

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Résumé

Dans les agglomérations, la pollution de l’air issue du trafic routier est un sujet préoccupant. Les scénarios de remédiation sont basés sur des calculs d’inventaires des émissions de polluants, qui nécessitent de connaître les sources de polluants atmosphériques, caractérisées par des facteurs d’émission propres, et d’associer à chacun un indicateur d’activité. Les facteurs d’émission du trafic routier diffèrent pour chaque polluant selon le type de véhicule (léger, poids-lourd, deux-roues), la motorisation (diesel, essence, hybride, électrique), le modèle, l’âge et les normes d’émission Euro correspondantes, les conditions d’utilisation. Ainsi, étant donné la grande variabilité des facteurs d’émission de polluants, la connaissance du parc de véhicules en circulation est essentielle.

Dans le cadre d’un projet régional plus large, Prequalif, le projet ZaParC vise à développer une approche de caractérisation des parcs automobiles par observation vidéo, en vue d’améliorer la connaissance des parcs locaux, et ainsi permettre une meilleure évaluation de l’impact des scénarios de remédiation à la pollution de l’air en agglomération parisienne, tels que des mesures de restriction d’accès aux véhicules polluants (Low Emission Zone, par exemple).

Neuf sites d’observation ont été retenus pour observer des parcs contrastés (zone géographique d’échange ou de transit, type de voie) sur une journée (2 réplicats) ou une semaine. Au total, environ 600 000 plaques ont été enregistrées, et les caractéristiques de 375 000 ont été recueillies.

Il a été observé des différences au niveau de la diésélisation des parcs. Par exemple, les estimations de véhicules particuliers diesel au niveau national faites par l’IFSTTAR (75 %) sont supérieures au niveau local (63 % en moyenne sur les 9 sites). La comparaison avec l’Enquête Globale Transport (EGT, 2010) converge en ce sens également, et met davantage en évidence des disparités interdépartementales. Les observations vidéo de parcs montrent aussi une grande disparité de la répartition des véhicules par norme Euro, par exemple entre les départements des Hauts-de-Seine et de Seine-Saint-Denis (18 % d’écart absolu pour les véhicules particuliers Euro 4 et 5).

Les résultats montrent une grande variabilité des parcs et le soin qui doit être apporté au niveau des hypothèses de composition des parcs utilisés dans les calculs d’inventaire, surtout s’ils se font aux échelles locales ou régionales. Les compositions de parc observées pourront être intégrées à la plate-forme HEAVEN (Airparif, projet PREQUALIF) pour la modélisation de l’impact de scénarios de restriction du trafic sur la qualité de l’air en Ile-de-France, et la méthodologie pourra être appliquée à d’autres agglomérations.

Abstract

Air pollution from road transport in urban centers is amongst the main issues in urban areas. Remediation scenarios are based on pollutant emission inventory calculations, which needed the knowledge of air pollutant sources, emissions factors and activity indicators. Road traffic emission factors depend on the pollutant considered, vehicle type (light, heavy, two-wheeled), motorization type (diesel, petrol, hybrid, electric), vehicle model, operating conditions, age and Euro standards corresponding.

As part of the wider regional project Prequalif, ZaParC project is investigating the vehicle fleet composition in the Ile-de-France region (IdF). The aim of this project is to revise previous vehicle fleet composition estimates at a national scale, with newly-available measured data from cameras describing the emissions characteristics of vehicles operating in three contrasted areas of Paris and its suburbs, to give a more accurate estimate of a Low Emission Zone (LEZ) impact in the Ile-de-France region.

Nine points were selected to cover the diversity of the areas, and to assess fleets depending on their socioeconomic characteristics. Local traffics and vehicles flow coming from an extended area were observed. The sites were monitored during two-week days or a full week. Overall 600 000 observations were recorded, and 375 000 vehicle characteristics were obtained.

Results show differences in diesel motorization proportions between the national fleet (75 %) and the regional fleet determined in this study (63 %). The data comparison with the survey Enquête Globale Transport (EGT, 2010) is consistent with this result, and show more disparities between departments, especially by Euro standard repartition. For example, the Hauts-de-Seine and the Seine-Saint-Denis departments present 18 % average gap for passenger cars Euro 4 and 5.

Thus, results provide a challenge to pollutant emission calculations and point out the care which must be taken with the vehicle fleet composition hypothesis, especially regarding a local pollution issue. Vehicle fleet compositions determined in this study would be integrated to the calculation platform HEAVEN (Airparif, Prequalif project) to model the impact of a remediation scenario, which would restrict the traffic in the IdF region to improve air quality. This methodology would be useful to other urban centers.

Entrées d'index

Mots-clés : calcul d’émission de polluants, composition de parc automobile, inventaire, trafic routier

Keywords: inventory, pollutant emission calculation, road traffic, vehicle fleet composition

Texte intégral

Introduction

La France fait l’objet d’un contentieux de l’Union Européenne pour non-respect des valeurs limites de concentration de particules PM10 dans l’air, pour les zones suivantes : Paris, Marseille, Toulon, Avignon, la zone côtière urbanisée des Alpes-Maritimes, Valenciennes, Dunkerque, Lille, le territoire du Nord-Pas-de-Calais, Montbéliard/Belfort, Grenoble, Lyon, le reste de la région Rhône-Alpes, Bordeaux et la Réunion (communiqué de presse européen IP/11/596). De plus, la France fait aussi l’objet de demandes d’information de la part de la Commission Européenne pour non-respect des valeurs limites règlementaires de concentration de dioxyde d’azote (NO2) dans l’air, et pour le dépassement du plafond national d’émission d’oxydes d’azote (NOx). Ainsi, en raison de contentieux européens sur la pollution de l’air dans les agglomérations, du durcissement de la règlementation, et de l’impact sanitaire de la pollution de l’air, la connaissance des sources et l’établissement de scénarios de remédiation constituent des thématiques importantes.

L’une des sources majeures de la pollution de l’air est le trafic routier. En effet, l’inventaire des émissions réalisé par Airparif (Airparif, 2011) montre qu’en 2010, les émissions dues au trafic routier correspondent respectivement à 25, 30 et 36 % des émissions primaires franciliennes de PM10, PM2,5 et PM1, à 54 % des émissions de NOx, 2 % des émissions de SO2 et 16 % des émissions de COVNM en Ile-de-France (IdF). De plus, la remise en suspension des particules peut représenter entre 5 % et 15 % des concentrations de particules en fonction de la zone, respectivement en fond urbain ou à proximité d’un trafic important (Lenshow et al., 2001).

De nombreuses mesures de restriction de la circulation ont été prises par le passé dans différents pays, aussi bien en Europe qu’en Amérique (Wolff et Perry, 2011). L’incertitude liée à leur efficacité crée une difficulté pour la prise de décisions politiques. Ainsi, une meilleure modélisation des émissions, et donc une meilleure prévision des impacts engendrés par l’établissement de mesures de restriction de circulation, s’avèrent essentielles, et ce d’autant plus étant donné l’évolution récente du marché (véhicules hybrides, diminution des ventes de véhicules diesel, etc.).

Une solution envisagée pour réduire la pollution de l’air en agglomération parisienne est restreindre/interdire l’accès à certaines zones aux véhicules les plus polluants (LEZ : Low Emission Zone ou ZAPA : Zones d’Actions Prioritaires pour l’Air, par exemple), mais sa mise en œuvre relève d’une décision politique, qui ne peut être prise que si les prévisions sont fiables étant donné les très conséquentes répercussions sociales du dispositif. Différents scénarios de remédiation, en particulier des scénarios de ZAPA, sont ainsi testés à l’aide de modèles de calcul d’émission.

Des projets de recherche européens (MEET, ARTEMIS) et des groupes de travail internationaux (COST319, COST346, ERMES), visant à développer des outils de calcul des émissions de polluants liés au trafic routier (COPERT, HBEFA, etc.), sont considérés comme satisfaisants pour l’estimation des principaux polluants règlementés (CO, NOx, hydrocarbures totaux, etc.). Cependant, en dépit des améliorations des modèles d’émission, il apparaît que des données d’entrée essentielles, telles que les données de trafic et la composition du parc automobile, sont grossièrement estimées, car leur détermination est très complexe. En effet, pour des calculs réalisés à une échelle locale (urbaine ou régionale), les données d’entrée sont par défaut les données nationales, en particulier pour la composition du parc automobile.

Or la construction d’inventaires des émissions de polluants nécessite de connaître les sources de polluants atmosphériques, caractérisées par des facteurs d’émission propres, et d’associer à chacun un indicateur d’activité. Les facteurs d’émission du trafic routier diffèrent pour chaque polluant selon le type de véhicule (léger, poids-lourd, deux-roues), la motorisation (diesel, essence, hybride, électrique), les éventuels dispositifs de dépollution (catalyseurs, filtres), le modèle, l’âge et les normes d’émission Euro correspondantes, les conditions d’utilisation (Harrington et McConnell, 2003). Ainsi, la grande variabilité des facteurs d’émission de polluants selon les catégories de véhicules nécessite une connaissance fine du parc de véhicules en circulation dans le périmètre considéré. De plus, l’évolution des comportements de mobilité et d’achat de véhicules (diminution des ventes de véhicules diesel, etc.) et les nouvelles technologies (véhicules électriques et hybrides, injection directe essence) renforcent cette nécessité de connaissance détaillée du parc, pour une approche prospective des émissions et de la pollution de l’air.

Le projet de recherche ZaParC a pour but d’améliorer la précision de l’évaluation de l’impact des scénarios de remédiation à la pollution de l’air en agglomération parisienne, en améliorant la connaissance des parcs automobiles locaux. La problématique majeure est d’observer et caractériser par vidéo les parcs locaux et leurs éventuelles distorsions de composition, et d’explorer également les possibilités des moyens traditionnels d’enquête sur les mobilités. Parallèlement, il s’agit de questionner les approches de calcul et les estimations des émissions de polluants, notamment en regard de la composition des parcs automobiles, et particulièrement dans le cadre de mesures visant à une restriction sélective de circulation (Low emissions zones, par exemple).

1. Définition du parc automobile

On peut distinguer le parc statique et le parc « roulant » (ou en circulation). Le parc statique correspond au nombre de véhicules en service, en faisant abstraction de l’usage qui en est fait. Il donne une répartition en nombre de véhicules par catégorie sans tenir compte du nombre de kilomètres effectués. Le parc roulant, quant à lui, tient compte de l’utilisation relative des véhicules. De fait, cela correspond à la composition du trafic « dans la rue », et c’est ce parc roulant qui est nécessaire afin d’évaluer l’impact sur la qualité de l’air.

 La classification des véhicules peut être très détaillée, selon les genres et les carrosseries des véhicules (annexe 5 de l’arrêté du 9 février 2009, relatif aux modalités d’immatriculation des véhicules, publié au JORF n° 35 du 11 février 2009), mais aussi par source d’énergie (annexe 6 du même arrêté) : diesel, essence, hybride, électrique, etc. Compte-tenu de la structure des outils, la classification nécessaire aux calculs d’émission décline les catégories (voitures, véhicules utilitaires légers, camions, autobus, autocars, motos et cyclomoteurs), les motorisations/sources d’énergie (diesel, essence, etc.), les cylindrées ou tailles de véhicules, les règlementations européennes d’émission (pré-Euro, puis Euro 1 à 6).

2. Matériels et méthodes

2.1. Matériel et méthode pour l’évaluation de la composition du parc statique et roulant par enquête : analyse de l’EGT 2010 en Ile-de-France

L’Enquête Globale Transport 2010 (EGT, 2010) suit le protocole des Enquêtes Ménages Déplacements (EMD), et a été réalisée en Ile-de-France entre 2009 et 2011 par TNS-SOFRES. Elle a été copilotée et cofinancée par le STIF (Syndicat des Transports d’Ile-de-France), et la DRIEA (Direction Régionale et Interdépartementale de l'Équipement et de l'Aménagement), dans le cadre de l’Omnil (Observatoire de la mobilité en Ile-de-France). Ce sont 18 000 ménages (soit près de 43 000 personnes) qui ont répondu à un questionnaire détaillé sur leurs 143 000 déplacements.

L’EGT renseigne les pratiques de mobilité des Franciliens et permet d’observer leur évolution grâce aux quatre éditions précédentes (1976, 1983, 1991 et 2001). Cette enquête recueille les caractéristiques des ménages enquêtés, la mobilité individuelle, les modes de transport utilisés, leurs caractéristiques s’il s’agit de véhicules personnels, les motifs et le temps consacré aux déplacements.

L’échantillonnage de la population a été fait par tirage au sort sur le fichier des propriétés bâties. Les départements de la région Ile-de-France ont été subdivisés en 109 secteurs, correspondant à environ 100 000 personnes. L’échantillon comprend entre 400 et 500 personnes interrogées par secteur. Au total, 15 000 ménages ont été interrogés en semaine, ce qui correspond à 1 ménage sur 330. Le samedi et le dimanche, ce taux est de 1 ménage enquêté pour 3 200 (1 500 enquêtes réalisées le samedi et 1 500 autres le dimanche).

L’EGT 2010 a été mise à notre disposition par la DRIEA en vue de l’analyse des parcs automobiles. L’exploitation des résultats de l’enquête a été faite sous Microsoft Access. La composition des parcs statiques (deux-roues, véhicules légers et véhicules utilitaires légers) a été déterminée en tenant compte du poids statistique de chaque ménage propriétaire du véhicule considéré. Ce coefficient est construit de façon à respecter la répartition du type de logement par secteur échantillonné, et pour qu’il concorde avec la taille réelle des ménages, issue du recensement de la population de 2008.

La forme de cette enquête ne permet pas de reconstituer précisément le parc automobile roulant ni la répartition du trafic sur les différents réseaux. En effet, l’EGT ne décrit pas les déplacements effectués en Ile-de-France par les non-Franciliens, les déplacements de transit et d’échange, ni le trafic de marchandises, qui constituent une part importante du trafic francilien. Cependant, les données sont analysées, par département et au niveau régional, (i) pour caractériser un parc statique des résidents et (ii) pour obtenir une estimation du parc roulant en pondérant les résultats par le kilométrage annuel renseigné par les personnes enquêtées.

2.2. Matériels et méthode pour l’évaluation de la composition du parc roulant par observation vidéo

L’objectif est ici d’observer et de caractériser le parc en circulation en Ile-de-France. Dans ce but, on sélectionne d’abord un ensemble de sites représentatifs et contrastés. L’observation automatique vidéo des immatriculations des véhicules et leur identification dans le fichier national permettront de déterminer leurs caractéristiques détaillées et précises, nécessaires aux calculs d’émission.

2.2.1. Critères de choix des sites d’observation

Le volume et la composition du trafic varient selon la zone géographique et la période à plusieurs niveaux : le département, le type de voie, l’heure et la saison (Val, 2001). Ces paramètres sont pris en compte pour la détermination des sites d’observation vidéo du parc automobile en région Ile-de-France.

La zone géographique

Les départements diffèrent par l’activité économique, les infrastructures de transport, et l’ouverture vers l’extérieur. Les véhicules particuliers sont concernés : leur choix et renouvellement dépendent des possibilités économiques de l’acquéreur et des trajets effectués. Il est aussi nécessaire de prendre en compte les véhicules étrangers circulant dans la zone d’intérêt, notamment les camions.

Afin d’observer d’éventuelles disparités géographiques, trois zones géographiques ont été retenues : Seine-Saint-Denis (93), Paris (75) et Hauts-de-Seine (92).

Le département de Seine-Saint-Denis a été choisi en raison de l’ancienneté de son parc : la proportion de voitures de plus de dix ans y atteint 57 %, soit dix points de plus que les autres départements de la Petite Couronne de l’Ile-de-France, qui présentent des taux assez homogènes : de 44 % (Hauts-de-Seine) à 48 % (Paris, Val-de-Marne ou Val-d’Oise).

En Seine-Saint-Denis, un véhicule sur trois a plus de quinze ans, alors que la moyenne régionale est de un sur quatre. La moitié des véhicules y sont de troisième main, contre 39 % dans la région et un tiers dans les Hauts-de-Seine. Le renouvellement du parc est donc beaucoup plus lent dans ce département qu’ailleurs.

La zone parisienne a été choisie en raison de sa forte proportion de voitures à forte puissance. En effet, ce taux est deux fois plus élevé à Paris que dans la région (11 % contre 6 %). Enfin, le parc parisien compte 43 % de véhicules de plus 100 chevaux contre 36 % en moyenne régionale.

Avec 40 % de véhicules de plus de 100 chevaux, les Hauts-de-Seine se distinguent également sur ce type de véhicules. À l’inverse, le parc de Seine-Saint-Denis compte le moins de véhicules puissants (32 %) (Courel, 2010).

La période

• La période horaire : pendant la journée, le parc varie en fonction de l’heure. De plus, la répartition du parc, notamment entre VP (voitures particulières) et PL (poids-lourds), varie considérablement entre le jour (6 h – 22 h) et la nuit (22 h – 6 h), avec une plus forte proportion de gros camions circulant de nuit. En effet, d’après une étude réalisée par le CETE (DRIEA-CETE, 2011), sur 7 sites (7 stations SIREDO dont 5 sites « vitesse » et 3 sites « poids ») de la région parisienne, les conducteurs de PL > 3,5 t préfèrent éviter les heures de pointe du trafic francilien et circulent donc beaucoup plus entre 9 et 15 h, ou avant 6 h.

• Le jour de la semaine : les jours retenus pour effectuer des relevés de plaques minéralogiques sont le mardi et le jeudi pour les jours ouvrés (le vendredi et le lundi sont potentiellement affectés par les départs et retours de weekend, et le mercredi est moins travaillé) ; le samedi (activités commerciales) et le dimanche (loisirs et retours de weekend) pour les jours de weekend, ainsi préconisé dans le guide méthodologique sur l’observatoire des vitesses en Ile-de-France (DRIEA-CETE, 2011).

• La période annuelle : un contraste juillet-août/autres mois est observé selon les types de voies (augmentation du nombre de VP sur autoroutes). De plus, pendant les vacances scolaires, le trafic routier diminue sensiblement en région parisienne. Les observations vidéo se feront donc hors périodes de vacances scolaires (Carslow et Beevers, 2002). Les deux-roues étant plus souvent utilisés lors de la belle saison, l’évaluation du parc des deux-roues au printemps peut s’avérer plus représentative. Le mois de mars-avril est retenu car c’est une période en dehors des vacances scolaires et des perturbations liées aux conditions climatiques hivernales ou aux déplacements estivaux.

Le type de voies

L’emprunt de différentes voies (route, autoroute, milieu urbain) au cours d’un itinéraire se fait en fonction du motif de transport.

On distingue le déplacement interne correspondant au trajet reliant deux points d’une même zone urbaine (par exemple les trajets intra-départements), l’échange correspondant au trajet partant (ou arrivant) d’une zone pour (ou par) une autre, et le transit par cette zone. Le choix d’un itinéraire et du type de voies dépendra du coût de déplacement lié à chaque itinéraire, et des types de voies disponibles. Certaines voies ne sont pas accessibles aux PL en raison de leurs caractéristiques physiques, et d’autres voies sont peu adaptées à des véhicules peu puissants ou anciens.

Ainsi, la nature de la voie considérée influence la composition du parc. Nous considérerons donc trois types de voies : locales, entrantes/sortantes de Paris, et périphérique (à vocation régionale).

Le type de déplacement

La sélection préalable des sites d’observation a été effectuée à partir de la modélisation du trafic sur l’Ile-de-France (modèle MODUS reposant sur les origines-destinations de l’enquête EGT-Enquête Globale Transport de 2001). L’analyse (réalisée par la DRIEA) nous a permis d’identifier des axes à forte proportion de trafic intra-département (taux compris entre 90 et 100 %), avec un trafic significatif (supérieur à 600 VP/h). Les axes concernés ont ensuite été repérés et identifiés sur une carte routière. Ces axes sont en général des voies locales ou secondaires.

2.2.2. Localisation des sites d’observation du parc automobile

Compte tenu des objectifs visés, les points d’observation vidéo (Figure et tableau I) ont été sélectionnés :

(i) afin d’appréhender la variabilité spatiale des parcs automobiles. Neuf points d’observation se trouvent au sein de 3 zones d’expérimentation suffisamment contrastées : le département Seine-Saint-Denis qui inclut aussi la communauté de communes Plaine-Commune ; Paris ; le département des Hauts-de-Seine ;

(ii) en lien avec les hypothèses et scénarios de ZAPA Ile-de-France, les points d’observation se situent à la fois dans la zone A86 et en dehors de celle-ci ;

(iii) afin d’appréhender et de caractériser des parcs « locaux », certains points d’observation sont situés sur des axes de circulation empruntés par les usagers locaux (circulation intra-départementale) ;

(iv) afin de caractériser plus globalement l’ensemble des parcs en circulation, certains points d’observation sont situés sur des axes à plus fort gabarit, collectant des trafics de l’ensemble de la zone et convergent vers Paris ;

(v) enfin, les sites se situent sur différents types de voies urbaines : voirie structurante, mais aussi voies secondaires interquartiers.

Agrandir Image1

Figure 1. Localisation des sites d’observation vidéo du parc automobile en Ile-de-France.

Location of video observation sites to assess the Ile-de-France vehicle fleet composition.

Sites d’observation

Dates d’observation

Nombre de caméras

Site 1 : Blvd Alsace-Lorraine (D116) 93064 Rosny-sous-Bois (sens Ouest-Est)

Mardi 11/06/2013 et

jeudi 13/06/2013

1

Site 2 : Blvd Jean Jaurès (N370) 93046 Livry-Gargan (sens Sud-Nord)

Mardi 11/06/2013 et

jeudi 13/06/2013

1

Site 3 : Avenue Jean Jaurès, 93001 Aubervilliers (vers Paris)

Du mardi 18/06/2013 au

jeudi 27/06/2013 (10 j.)

2

Caméra 1 file de droite

Caméra 2 file de gauche

Site 4 : Blvd des Italiens 75102 Paris (sens Est-Ouest)

Mardi 18/06/2013 et

jeudi 20/06/2013

1

Site 5 : Blvd Voltaire 75111 Paris (sens Sud-Nord)

Mardi 18/06/2013 et

jeudi 20/06/2013

1

Site 6 : Boulevard Périphérique à hauteur de Porte d’Auteuil (direction Nord-Est)

Du mercredi 22 mai au

jeudi 30 mai 2013 (9 j.)

3

Caméra 1 file de droite

Caméra 2 2e file

Caméra 3 3e file

Site 7 : Av de la Redoute (D986) 92004 Asnières (sens Est-Ouest)

Mardi 18/06/2013 et

jeudi 20/06/2013

1

Site 8 : Blvd de la République (D985) 92064 Saint-Cloud (sens Nord-Sud)

Mardi 18/06/2013 et

jeudi 20/06/2013

1

Site 9 : Grande-Rue, 92072 Sèvres (direction NE)

du lundi 3 au dimanche 9/06/2013 (7 j.)

1

Tableau I : Détails des observations vidéo par site.

Video observations detailed per site.

2.2.3. Matériels

Le relevé des plaques minéralogiques se fait à l’aide de caméras, disposées sur la voie publique par deux prestataires : Technologies Nouvelles et Alycesofreco.

Les caméras

Les dispositifs utilisés par les deux prestataires se composent d’un capteur permettant des relevés de jour comme de nuit (capteur infrarouge), d’une caisse contenant une batterie, et d’un ordinateur pour le stockage des données (Figure). Les plaques et les heures d’observation sont fournies sous forme d’un fichier Excel. L’implantation des caméras se fait en hauteur (possibilité de prendre 2 voies si le trafic n’est pas trop dense), dans un véhicule (solution pour une semaine), ou sur un pont au-dessus de la voie.

Agrandir Image2

Figure 2. Dispositif d’observation de Technologies Nouvelles.

Observation appliance of Technologies Nouvelles.

Le comptage

En raison du trafic étranger, notamment pour les PL, il semble nécessaire d’utiliser un dispositif de comptage permettant, indépendamment de la qualité de la lecture des plaques, de connaître le nombre total de véhicules passant au point de mesure et de différencier les VP et les PL. Le dispositif de comptage permet aussi d’évaluer le taux de plaques non lues par la caméra en raison du phénomène de masquage éventuel sur les axes observés.

Le comptage est obtenu par un réseau de recueil de données de circulation SIREDO (Système Informatique de REcueil de DOnnées), mais n’est disponible que sur un site (site 6, Boulevard Périphérique de Paris). La présence de deux boucles électromagnétiques sur la voie permet de recueillir la vitesse (10 classes) et la longueur (4 classes : 0-6 m correspondant aux VP ; les PL correspondent aux autres classes : 6-7 ; 7-9 ; 9-25,5 m) des véhicules. Les données sont agrégées en horaire et journalier. Les erreurs maximales fournies avec les données SIREDO sont les suivantes : 4 % en comptage, 10 % en longueur, 3 % en vitesse (moyenne sur l’ensemble du réseau SIREDO).

3. Résultats

3.1. Composition des parcs statique et roulant à partir de l’EGT 2010

Étant donné l’important volume de données, nous n’analyserons ici que celles relatives aux voitures particulières (VP). Les résultats régionaux et quelques résultats départementaux (Paris, Hauts-de-Seine et Seine-Saint-Denis) sont comparés avec la composition de parc national IFSTTAR 2010.

3.1.1. Composition du parc statique résultant de l’EGT 2010

La proportion de véhicules diesel est comprise entre 38 et 60 % pour l’ensemble des départements de l’Ile-de-France (seuls 3 départements sont représentés dans le tableau II). La moyenne nationale surestime de 8 % la moyenne régionale. La proportion de véhicules essence est majoritaire à Paris (61 %), et supérieure en Ile-de-France (49 %) à la valeur du parc national IFSTTAR (42 %).

Motorisation

National IFSTTAR 2010*

Ile-de-France

Paris (75)

Hauts-de-Seine (92)

Seine-Saint-Denis (93)

Diesel

58,0

50,4

38,2

43,2

51,5

Essence

41,8

48,7

61,2

55,5

47,8

Hybride

Électrique

Autre

0,20

0,20

0,10

0,3

0,01

0,0

0,02

-

-

0,6

0,4

1,0

0,7

Non renseigné

-

0,1

0,02

0,02

0,05

Tableau II : Pourcentage pondéré de voitures particulières par motorisation (source EGT 2010-STIF-DRIEA-OMNIL)
* Source : IFSTTAR

Weighted percentage of passenger cars by motorization type.

Si l’on considère la répartition de ces véhicules par catégorie Euro, la composition du parc des véhicules légers est similaire à celle du parc national IFSTTAR (respectivement 7, 10, 17, 32, 32 et 2 % pour les catégories pré-Euro, Euro 1, Euro 2, Euro 3, Euro 4 et Euro 5). Les proportions départementales d’Euro 4 culminent à environ 35,5 % pour les Hauts-de-Seine, département réputé « plus aisé ». Les véhicules classés Euro 5 au niveau national représentent 2 %, tandis qu’en Ile-de-France, ils ne sont que 0,5 %, avec une très faible proportion à Paris (0,04 %), et une plus grande proportion (de l’ordre de 1 %) dans les Hauts-de-Seine.

3.1.2. Composition du parc roulant estimé à partir de l’EGT 2010

Le tableau III présente la composition du parc roulant des voitures particulières, tirée de l’EGT 2010, pour 3 départements et pour la région. Ces valeurs sont approximatives, car l’EGT n’apporte pas de renseignements sur les véhicules des non-Franciliens circulant en Ile-de-France, et qui font pourtant partie intégrante du parc roulant. Paris, les Hauts-de-Seine et le Val-de-Marne (non présenté) sont des départements où la proportion de VP essence domine sur les VP diesel. De plus, au niveau régional, les proportions de VP essence et de VP diesel sont quasi équivalentes, alors qu’au niveau national est observée la prédominance des VP diesel. Les autres types de motorisations semblent plus importants en IdF qu’au niveau national.

 Motorisation

National IFSTTAR 2010*

Ile-de-France

Paris (75)

Hauts-de-Seine (92)

Seine-Saint-Denis (93)

Diesel

70,6

63,8

48,9

59,3

64,7

Essence

29,2

35,5

50,6

39,8

34,9

Hybride

Electrique

Autre

0,2

0,2

0,1

0,4

0,01

0,0

0,0

-

-

0,5

0,3

0,5

0,3

Non renseigné

-

0,03

0,01

0,01

0,02

Tableau III : Composition du parc roulant des VP par motorisation (somme de veh.km en %). (source EGT 2010-STIF-DRIEA-OMNIL)
* Source : IFSTTAR

Repartition of the passenger car fleet by motorization type (sum of veh.km in %).

Le tableau IV donne la proportion pondérée par le kilométrage annuel des VP par département, avec une répartition par catégorie Euro (diesel et essence confondus). La catégorie « non concerné » prend en compte les autres motorisations et les véhicules hybrides. La catégorie « non renseigné » regroupe les véhicules pour lesquels la catégorie Euro n’est pas connue.

 Norme Euro

National IFSTTAR 2010*

Ile-de-France

Paris (75)

Hauts-de-Seine (92)

Seine-Saint-Denis (93)

Pré-EURO

3,6

4,0

4,7

2,6

5,0

EURO-1

6,6

7,4

6,9

6,0

10,3

EURO-2

14,0

15,7

21,0

14,8

14,2

EURO-3

33,5

31,4

31,3

33,0

34,2

EURO-4

39,9

39,8

35,6

41,4

35,8

EURO-5

2,4

0,7

0,03

1,2

0,2

Non renseigné

0,03

0,0

0,03

0,03

Non concerné

0,8

0,5

0,9

0,3

Tableau IV : Composition du parc roulant des VP par catégorie Euro simplifiée (somme de veh.km en %). (source EGT 2010-STIF-DRIEA-OMNIL)
* Source : IFSTTAR

Repartition of the passenger car fleet by simplified Euro category (sum of veh.km in %).

La proportion de VP pré-Euro est du même ordre de grandeur (4 %) au niveau régional qu’au niveau national, avec cependant une proportion un peu plus faible pour les départements des Hauts-de-Seine et des Yvelines (non présenté). La proportion de VP Euro 1 prédomine en Seine-Saint-Denis (10 %) et celle des VP Euro 2 à Paris (21 %). Les VP classées Euro 3 sont légèrement moins nombreuses en région Ile-de-France qu’au niveau national, tandis que les proportions de VP Euro 4 sont identiques (39,9 %). Cependant, au niveau départemental, les véhicules Euro 4 sont en proportions variables : entre 35,6 % pour Paris et 44,4 % pour les Yvelines.

La catégorie Euro 5 représente moins de 1 % en région IdF, tandis qu’elle est estimée à 2,5 % au niveau national. Les véhicules Euro 5 sont plus fréquents dans les départements des Hauts-de-Seine et du Val-d’Oise (non présenté).

Dans tous les départements de l’IdF, les voitures particulières diesel classées Euro 4 sont majoritaires, suivies par les VP diesel classées Euro 3. Viennent ensuite les VP essence Euro 2 à Paris uniquement, et les VP essence Euro 3 au niveau régional.

Les véhicules diesel sont associés aux plus forts kilométrages annuels pour tous les départements de la région (à l’exception du Val-de-Marne où la catégorie hybride prédomine). Dans la plupart des départements de la région, la motorisation essence est en deuxième place, sauf dans les Hauts-de-Seine (prédominance de la motorisation hybride), et dans le Val-d’Oise (essence et hybride sont en proportions similaires). Le kilométrage moyen annuel représenté par la circulation des voitures électriques est significatif dans les Yvelines, avec environ 2 600 km/an.

3.2. Composition du parc roulant par observation vidéo

3.2.1. Immatriculations et caractéristiques recueillies

Les observations vidéo ont été récupérées auprès des prestataires. Des plages d’observation sont manquantes, de façon aléatoire, pour les caméras des sites 3, 6 et 9, mettant en cause un dysfonctionnement du matériel du prestataire. Cependant les données de comptage de boucles électromagnétiques sur le site 6 (station SIRIUS), fournies par la Direction de la Voirie et des Déplacements (DVD) de la Ville de Paris, ont permis d’estimer que 50 % des immatriculations des véhicules en circulation ont bien été relevées par nos caméras. Un effet de masquage en période de pointe est également noté. Des actes de vandalisme perturbant le relevé des plaques d’immatriculation ont été signalés sur les sites 4 et 9. Sur le site 8, 2 290 immatriculations de véhicules en circulation sont manquantes, sur 12 935 observations (soit environ 18 %), sans raison évidente.

Les 406 458 numéros de plaques d’immatriculation, obtenus après suppression des doublons et des plaques incomplètes, ont été analysés par l’Association Auxiliaire de l’Automobile (AAA), qui assure la gestion matérielle du Fichier Central des Automobiles (FCA), placé sous la responsabilité du ministère des Transports. Le FCA contient les informations recueillies lors de la délivrance, de la modification ou de la suppression du certificat d’immatriculation. Quelque 375 000 véhicules ont pu être identifiés, ainsi que leurs caractéristiques techniques.

De façon générale, le nombre de plaques relevé par tranche horaire permet d’identifier les périodes de pointe et montre une similitude de profil pour les sites où des mesures de 2 x 24 h ont été faites (mardi et jeudi), telles que sur le site 2 (figure 3) confirmant notre choix de période d’observation.

Agrandir Image3

Figure 3. Nombre de plaques relevées par tranche horaire sur le site 2, le mardi 11 juin et le jeudi 13 juin 2013.

Number of license plates identified on site 2 by hour on Tuesday, June 11 and Thursday, June 13, 2013.

3.2.2. Composition du parc roulant résultant des observations vidéo

Le tableau V présente la répartition du parc roulant des voitures particulières observé en IdF, et décliné par motorisation. La moyenne de trois sites d’observation a été faite pour chacun des départements, et l’écart type est donné.

 Motorisation

National IFSTTAR

Ile-de-France

Paris (75)

Hauts-de-Seine (92)

Seine-Saint-Denis (93)

Diesel

70,6

63,9 ± 5,3

65,8 ± 1,2

59,3 ± 6,6

66,4 ± 4,4

Essence

29,2

33,9 ± 5,7

31,7 ± 0,4

37,7 ± 8,7

32,3 ± 4,5

Autre (hybride, électrique)

0,2

2,2 ± 1,4

2,4 ± 1,2

2,8 ± 2,1

1,2 ± 0,3

Non renseigné

-

0,1 ± 0,1

0,2 ± 0,1

0,1 ± 0,1

0,1 ± 0,1

Tableau V. Répartition par type de motorisation des VP observées par vidéo (en %).

Repartition of the passenger cars, identified by video, by motorization type (in %).

La proportion nationale de VP à motorisation diesel est supérieure aux proportions observées par département, mais correspond à la part observée sur le site 3 (70,4 %), et correspond également aux chiffres régionaux. La part des VP essence est comprise entre 28 et 44 % sur les différents sites, mais la moyenne régionale est du même ordre que la moyenne nationale.

La différence majeure observée concerne les motorisations alternatives (hybride, électrique ou autre) avec une part comprise entre 0,9 % (site 2) et 5,2 % (site 7) respectivement dans la Seine-Saint-Denis et les Hauts-de-Seine. La moyenne régionale est supérieure de 2 % à la proportion nationale de motorisations alternatives.

Le Tableau VI présente la répartition du parc roulant des VP observées en IdF par catégorie Euro.

 Norme Euro

National IFSTTAR

Ile-de-France

Paris (75)

Hauts-de-Seine (92)

Seine-Saint-Denis (93)

Pré-EURO

3,6

0,6 ± 0,3

0,7 ± 0,3

0,3 ± 0,1

0,9 ± 0,2

EURO-1

6,6

4,8 ± 1,7

4,2 ± 1,4

3,5 ± 1,1

6,6 ± 0,4

EURO-2

14,0

11,3 ± 4,0

10,3 ± 4,3

8,3 ± 2,9

15,2 ± 1,1

EURO-3

33,5

23,2 ± 5,6

21,8 ± 6,0

18,9 ± 5,0

28,8 ± 1,4

EURO-4

39,9

24,7 ± 2,0

24,7 ± 1,3

25,7 ± 3,0

23,8 ± 1,5

EURO-5

2,5

31,9 ± 10,4

34,7 ± 10,3

39,3 ± 9,0

21,8 ± 1,1

NR

3,5 ± 1,3

3,6 ± 1,1

4,0 ± 2,1

2,9 ± 0,3

Tableau VI. Répartition par norme d’émission Euro des VP observées par vidéo (en %).

Repartition of the passenger cars, identified by video, by Euro emission standard.

Les différences majeures sont observées pour les catégories pré-Euro, avec une surestimation des véhicules les plus anciens, et Euro 5, avec une sous-estimation de la part des véhicules plus récents au profit des VP Euro 3 et Euro 4.

Les observations vidéo réalisées sur le Boulevard Périphérique de Paris (site 6, figure 4) donnent une composition de parc similaire à celle des différents sites des Hauts-de-Seine (sites 7, 8 et 9), avec des proportions plus faibles de VP pré-Euro à Euro 3 que sur les autres sites (sites 1 à 4), des proportions égales aux autres sites pour la catégorie Euro 4, et une proportion plus élevée de VP Euro 5 que sur les sites de Seine-Saint-Denis, ce qui confirme l’ancienneté du parc du 93.

Agrandir Image4

Figure 4. Répartition des VP par catégorie Euro sur chaque site.
Repartition of the passenger cars by Euro emission standard per site.

4. Discussion

4.1. Disparités des parcs

Les parcs VP déclinés par motorisation (figure 5) sont similaires entre les observations vidéo et l’EGT 2010, à l’exception de Paris. La variabilité élevée entre les 3 sites ne permet cependant pas de remettre en cause le choix des sites d’observation parisiens. Il est possible que l’incertitude soit liée à l’estimation du parc roulant par l’EGT.

Les observations par site montrent de grandes disparités, qu’il conviendrait de prendre en considération pour modéliser les problématiques de pollution locale.

L’EGT 2010 donne une part de motorisation alternative (au diesel et à l’essence) plus faible que celle observée par vidéo. Ceci peut être dû à l’imprécision de l’enquête pour l’estimation du parc roulant (à partir des kilométrages annuels), notamment pour les véhicules rares, et aux véhicules en transit non pris en compte, qui représentent pourtant une part non négligeable de la circulation.

Les chiffres nationaux sous-estiment la part des motorisations essence et alternatives, ce qui peut avoir un impact significatif sur les émissions de polluants, en particulier pour les émissions de particules primaires, d’oxydes d’azote et de Composés Organiques Volatils (COV).

Agrandir Image5

Figure 5. Comparaison de parcs roulants (vidéo, EGT et nationaux) des VP par motorisation.
Comparison of the circulating passenger car fleets (video, EGT and national fleet) by motorization type.

Concernant la composition du parc des VP par catégorie Euro (figure 6), l’EGT 2010 montre une surestimation importante des catégories anciennes par rapport aux observations, et une sous-estimation très importante des VP Euro 5.

Il est possible cependant que les véhicules anciens (pré-Euro), soient sous-représentés par les observations vidéo, s’ils n’ont pas été identifiés dans le fichier central des immatriculations. Ceci n’expliquerait cependant pas les différences observées pour la catégorie Euro 5.

Agrandir Image6

Figure 6. Comparaison de parcs roulants (vidéo, EGT et nationaux) des VP par catégorie Euro.
Comparison of the circulating passenger car fleets (video, EGT and national fleet) by Euro standard.

4.2. Questionnement sur les calculs d’émission

Les disparités obtenues selon la méthode (enquête, observations locales et estimations nationales), bien que non systématiques, questionnent la pertinence des calculs d’émission et de l’estimation de la pollution qui peut en découler. On examine ci-après les différents aspects des calculs qui affectent les calculs d’émission.

4.2.1. Facteurs d’émission

Les émissions des véhicules ne peuvent être calculées que si les facteurs d’émission des différentes technologies de véhicules et les nombres des véhicules des différentes technologies sont connus dans une zone d’étude déterminée. Cependant, des incertitudes affectent les facteurs d’émission de ces technologies.

Pertinence des traceurs

L’utilisation de traceurs des émissions routières est délicate, car la composition des particules diffère d’un lieu à l’autre. En effet, Götschi et al. (2005) ont analysé la composition de PM2,5 dans 21 villes européennes et ont montré des compositions différentes en chaque site. Cependant, des différences de composition de PM2,5 (Boogaard et al., 2011) ou de concentration en différents éléments métalliques (Götschi et al., 2005) sont observées entre les prélèvements faits en fond urbain et à proximité du trafic routier.

Représentativité des facteurs d’émission

Les facteurs d’émission sont déterminés en laboratoire sur bancs d’essais. C’est le cas des facteurs d’émission de CO, COV et PM10 obtenus à partir du modèle de conduite Artémis pour la ville de Stockholm, par exemple (SLB-Analys, 2010).

Les facteurs d’émission dérivés des mesures d’homologation ne sont pas représentatifs des émissions en conditions réelles de circulation. En effet, les émissions réelles varient considérablement selon la « vitesse, la dégradation de la technologie, les caractéristiques du carburant, l’âge et la taille du véhicule » (Proost et Van Dender, 2001). C’est pourquoi les modèles de calcul d’émission ne reposent généralement que sur des cycles représentatifs (et non les cycles réglementaires). Les émissions réelles peuvent cependant être plus élevées en conditions réelles que sur des cycles de conduite reproduits en laboratoire.

Émissions non liées à l’échappement

La pollution de l’air n’est pas seulement la conséquence des émissions directes à l’échappement. Les émissions non liées à l’échappement des véhicules sont, depuis récemment (Thorpe et Harrison, 2008), prises en considération. Ainsi, les sources abrasives, comprenant l’usure des freins, des pneus, de la surface de la route et la remise en suspension dans le sillage de la circulation routière, sont potentiellement des sources d’émission de polluants importantes (Abu-Allaban et al., 2003 ; Johansson et al., 2007 ; Gustafsson et al., 2008).

Une difficulté actuelle des calculs d’inventaire est le comptage double de particules. Les particules remises en suspension peuvent déjà avoir été attribuées à d’autres sources. C’est notamment le cas des émissions de particules liées à l’usure de la route et à la remise en suspension. Il est difficile de séparer les poussières issues du revêtement de la route de celles déposées sur la surface de la route et remises en suspension. Il s’agit cependant bien d’une contribution à la pollution de l’air et aux concentrations ambiantes.

Il n’existe pas de consensus sur la plus grande source d’émission de particules non issues de l’échappement parmi les auteurs. La quantification des concentrations massiques de particules issues de sources non liées à l’échappement reste difficile en l’état actuel des connaissances. Les méthodes disponibles reposent sur l’analyse de traceurs chimiques ou sur des distributions spécifiques de tailles de particules (Thorpe et Harrison, 2008), mais les nombreuses compositions des revêtements, des freins et des pneus en complexifient l’étude.

Émissions des démarrages à froid et par évaporation

Le calcul des émissions de démarrage à froid et par évaporation implique des hypothèses statistiques sur l’utilisation des véhicules et sur le trafic (André et al., 2013). Ces données sont principalement (i) la longueur des trajets (moyenne statistique ou distributions types), (ii) les durées de parking et (iii) la distribution temporelle du trafic, avec l’emploi de distributions types.

Ces données ne sont pas encore définies pour la France, mais un jeu de données par défaut a été constitué (HBEFA) à partir de statistiques provenant d’observations sur l’agglomération de Lille.

Émissions à basses vitesses, congestion

Le trafic « stop & go » augmente les émissions de polluants, avec une contribution majoritaire des fortes accélérations (Boogaard et al., 2011). Les véhicules à motorisation essence produisent en général un grand nombre de particules ultrafines pendant les accélérations fortes telles qu’au démarrage d’un feu tricolore, car l’accélération réduit temporairement l’efficacité des pots catalytiques (Fruin et al., 2008).

La réduction de la congestion n’est pas autant efficace que la diminution du trafic. La mise en œuvre de la LEZ de Stockholm a permis de diviser le temps d’attente dans les bouchons d’un tiers le matin et de moitié en après-midi/soirée (Johansson et al., 2009). L’impact calculé par l’intermédiaire du modèle Artemis montre que la réduction de la congestion n’engendre qu’une faible diminution des émissions de NOx et PM, de l’ordre de 1 % en moyenne journalière, et de l’ordre de 2-3 % pendant les heures de pointe (Stockholm Stad, 2006). Johansson et al. (2009) concluent que la plus grande réduction des émissions est due à la diminution du trafic.

Difficultés des mesures sur site

La mesure des concentrations particulaires et de leur composition s’avère très complexe, en raison de leur évolution (particules primaires/secondaires, coagulation, dispersion…) entre l’émission à l’échappement et le point de mesure. Cette évolution dépend de nombreux paramètres : volatilité, conditions météorologiques, gradient spatial, type de rue (Buonanno et al., 2009 ; Zhu et al., 2002 ; Biswas et al., 2007 ; Kuhn et al., 2005 ; Boogaard et al., 2011).

L’évolution des facteurs d’émission des véhicules (avec la règlementation et les technologies) ne se traduit pas forcément en diminution des teneurs mesurées au niveau des stations. En effet, celles-ci ne sont pas linéairement corrélées avec les émissions des véhicules, car elles sont liées à la contribution d’autres sources, aux effets météorologiques (dispersion), et à une chimie complexe (décomposition photochimique, par exemple), en particulier pour les oxydes d’azote et les COV (Jones, 2000).

4.2.2. Hypothèses implicites des calculs d’émission

Hypothèses sur les véhicules

La plus grande source d’incertitude provient de l’estimation des facteurs d’émission pour chaque classe de véhicules et chaque motorisation. Cette estimation se fait en général avec un moteur chaud. De plus, les facteurs d’émission dépendent de nombreux paramètres. Ils sont déterminés par technologie, vitesse, dégradation de la technologie, caractéristiques du combustible (teneurs en plomb et en soufre, proportion de carburants pour certaines motorisations), par la taille et l’âge du véhicule.

Généralement, dans les modèles de calculs, une catégorie n’est représentée que par quelques véhicules représentatifs. L’impact de l’âge des véhicules et de leur entretien (ou des programmes d’inspection) sur les niveaux d’émission n’est pris en compte qu’indirectement et repose sur des travaux expérimentaux limités.

De plus, certaines informations techniques complémentaires sont également nécessaires, telles que les équipements de dépollution (filtre à particules, par exemple), la climatisation (qui augmente les émissions), les dispositifs pour piéger l’évaporation de carburant, les dispositifs de dépollution EGR ou SCR (pour les véhicules lourds), ainsi que le type d’injection (directe ou indirecte). Ces informations mal connues et estimées grossièrement sont une source d’incertitude supplémentaire.

La composition du parc automobile par catégorie de véhicules, motorisation, taille et règlementation de pollution, est elle-même sujette à une grande incertitude. Elle peut être estimée à partir des immatriculations annuelles, d’hypothèses de survie (parc statique) et d’utilisation (parc roulant) des véhicules, et d’hypothèses d’entrée en vigueur des règlementations. Les estimations d’émission sont parfois basées sur une composition de parc régionale ou locale (SLB-Analys, 2010), ce qui est plus approprié qu’une composition nationale pour un enjeu local de pollution de l’air.

Les données ne sont pas toujours disponibles pour toutes les années et doivent être extrapolées. La déclinaison selon les règlementations Euro est approchée selon l’année de première immatriculation des véhicules, alors que plusieurs règlementations différentes peuvent être en vigueur pour une même année. Ainsi en France, l’introduction d’une nouvelle règlementation se fait généralement sur 2 ans : les nouveaux modèles de véhicules et immatriculations correspondantes la première année, tous les véhicules l’année suivante. Il conviendrait en conséquence de tenir compte du chevauchement des différentes règlementations pour une même année, alors que dans certains modèles tels que Copert, les transitions de normes Euro sont considérées brutes par années entières, choisies comme l’année de généralisation de la norme à tous les véhicules vendus (soit la deuxième année de mise en œuvre de la norme Euro). Il semble néanmoins que l’incidence de ces hypothèses soit limitée au niveau des calculs d’émission, car elle ne porte que sur le renouvellement annuel du parc (André, 2013).

Il est nécessaire de tenir compte des hypothèses d’utilisation des différentes catégories de véhicules. Les kilométrages annuels moyens et leur tendance d’évolution avec l’âge moyen des véhicules (hypothèse de survie) sont sources d’incertitude. L’évaluation du kilométrage moyen annuel résulte d’enquêtes (variable selon les catégories de véhicules et décroissant généralement avec l’âge). Ces hypothèses sont fragiles, car elles sont établies par grandes catégories de véhicules et reposent sur peu de données d’enquête et sont généralisées à de longues périodes.

Les émissions des véhicules varient également selon la charge du véhicule, la vitesse de circulation, le carburant utilisé, la longueur du trajet, la configuration du véhicule (particulièrement pour les poids-lourds), la durée de parking, les conditions de conduite par classe de distance/vitesse pour le calcul des émissions à froid et par évaporation. Les statistiques relatives à ces paramètres sont également fragiles.

Infrastructures et conditions de circulation

Les émissions de polluants varient avec les conditions de circulation, telles que la vitesse, les accélérations, les alternances de phases d’arrêt et de roulage, etc. La prise en compte de ces conditions de circulation est variable d’un modèle de calcul d’émission à l’autre. Par exemple, Copert ne tient compte que de la vitesse moyenne, tandis que des outils de type HBEFA/Atemis combinent la configuration de la voie de circulation et les conditions de trafic en une « situation de trafic » (André, 2013). Ces situations de trafic déclinent successivement l’aire géographique (rural/urbain), les types de voies selon une hiérarchie du réseau avec une distinction faite pour les autoroutes, les vitesses limites autorisées, les conditions de circulation (stop & go, quasi saturé, chargé, fluide), et la pente de la route. Il est nécessaire de veiller au réalisme des hypothèses de trafic pour éviter une distorsion des vitesses. En effet, dans le modèle HBEFA, les situations de trafic prévoient des vitesses de bouchons et de saturation qui semblent trop élevées en regard des statistiques de vitesse provenant d’enquêtes déplacements, de l’instrumentation de véhicules et de réseaux de surveillance.

Un certain nombre d’hypothèses sont faites sur la congestion. L’estimation des changements de trafic et des émissions résultantes peuvent constituer la plus grande incertitude méthodologique (Johansson et al., 2009). Dans les modèles de calculs d’émission, les conditions de congestion sont parfois considérées hypothétiquement homogènes (Proost et Van Dender, 2001) et les cas d’accidents entraînant des congestions importantes peuvent ne pas être pris en compte. Des hypothèses ou des données de trafic peuvent être utilisées pour lier les conditions de circulation avec la distribution du trafic (ou du kilométrage) dans ces conditions. Il est cependant difficile d’évaluer l’impact de ces hypothèses sur l’estimation de la qualité de l’air.

Le trafic varie au sein d’une zone urbaine, selon le type de voie. Il est donc nécessaire de tenir compte du kilométrage des véhicules parcouru par type de voie pour chaque catégorie de véhicules, dans l’estimation des émissions de polluants. Outre le fait que les estimations des kilométrages des véhicules sont par nature incertaines, il est important de noter que les kilométrages parcourus dépendent d'une multitude de facteurs (taxes, âge du véhicule, coût du carburant…).

Parmi les hypothèses utilisées dans les modèles permettant d’évaluer l’impact des mesures appliquées au transport, figure celle stipulant que les infrastructures routières et de transport public (par exemple le réseau ferroviaire) restent inchangées (Proost et Van Dender, 2001).

Météorologie

Les statistiques météorologiques sont réparties temporellement et combinées avec la distribution du trafic selon les périodes de temps considérées. La variabilité des conditions météorologiques doit être prise en compte, dans l’idéal sur plusieurs années (Boogaard, 2012a ; Boogaard et al., 2012). La direction du vent joue un rôle particulier sur la mesure des concentrations de particules.

Composition des carburants

Elle présente un enjeu pour les émissions de polluants non directement liés à la combustion, tels que les métaux et le soufre. Actuellement, les statistiques sont disponibles à l’échelle nationale, avec une faible fiabilité, et ne tiennent pas compte des variations temporelles (André et al., 2013).

Chimie complexe

La complexité de la chimie atmosphérique (en particulier des particules et des oxydes d’azote) et les difficultés métrologiques (en particulier des particules) ne sont pas toujours bien prises en compte, et des hypothèses simplificatrices sont le plus souvent posées. Ainsi, on peut citer le fait qu’il n’y ait pas d’évolution des polluants entre le moment de leur émission et celui de leur mesure à proximité de la route. De plus, les concentrations mesurées sont considérées comme représentatives.

Prospectives

Une réflexion de fond sur les hypothèses prospectives du parc automobile, des immatriculations et du trafic a été menée par André et al. (2013). En plus de s’appliquer aux immatriculations annuelles, la prospective devrait aussi s’appliquer aux autres paramètres conditionnant la mobilité tels que le kilométrage annuel et la durée de vie des véhicules.

Facteurs humains

La complexité de certains modèles de calculs d’émission et les erreurs inhérentes à la manipulation d’un gros volume de données entraînent une faible mais possible source d’incertitude sur les estimations des émissions.

Conclusion et perspectives

La composition du parc automobile selon le type, la motorisation et la norme Euro des véhicules a été estimée. Le parc des deux-roues ainsi que celui des véhicules utilitaires légers l’a également été, mais n’est pas présenté dans cet article. Il a été observé des disparités interdépartementales, en particulier au niveau de la diésélisation des parcs. Les observations vidéo montrent aussi une grande disparité de la répartition des véhicules par norme Euro. La comparaison avec les chiffres nationaux (parc IFSTTAR, 2010) montre que la région Ile-de-France présente plus de véhicules avec des motorisations essence et alternative, et plus de véhicules de catégorie Euro 5, engendrant ainsi des émissions potentiellement différentes de celles estimées par les calculs d’émission actuels.

L’observation de la variabilité des parcs démontre l’importance d’une description précise pour les calculs d’émission, surtout lorsque ceux-ci concernent les échelles locales ou régionales. Les compositions de parc observées pourront être intégrées à la plate-forme HEAVEN (Airparif, projet PREQUALIF) pour la modélisation de l’impact de scénarios de restriction du trafic sur la qualité de l’air en Ile-de-France, et la méthodologie pourra être appliquée à d’autres agglomérations.

Nous adressons nos remerciements à l’ADEME pour le financement du projet ZaParc, à la DRIEA pour la mise à disposition des données EGT 2001 et 2010 et l'analyse des trafics avec MODUS, à Airparif pour leur collaboration, et à la Ville de Paris pour l’aide terrain.

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Pour citer ce document

Référence électronique : Marion Carteret, Michel André et Anaïs Pasquier « Évaluation de la composition du parc automobile en Ile-de-France pour le calcul des émissions de polluants liés au trafic routier », Pollution atmosphérique [En ligne], N° 221, mis à jour le : 23/05/2017, URL : http://lodel.irevues.inist.fr/pollution-atmospherique/index.php?id=4342, https://doi.org/10.4267/pollution-atmospherique.4342

Auteur(s)

Marion Carteret

marion.carteret@univ-savoie.fr (actuellement) Laboratoire de Chimie Moléculaire et Environnement (LCME), université de Savoie, 73376 Le Bourget du Lac cedex ; Laboratoire Transport et Environnement (IFSTTAR /LTE), 69675 Bron Cedex

Michel André

Laboratoire Transport et Environnement (IFSTTAR /LTE), 69675 Bron Cedex

Anaïs Pasquier

Laboratoire Transport et Environnement (IFSTTAR /LTE), 69675 Bron Cedex