ACV des projets d'infrastructures route/rail à l'échelle d'un réseau avec prise en compte des paramètres d'éco-conception
Résumé
The starting point of this research is the environmental comparison of different techniques of construction which is the base of the software Ecorce. However, the main impacts of a transport infrastructure for criteria as Global Warming Potential Impact, or Primary Energy is due to the use phase. Then, the initial idea was to study the link between the design phase and the use phase from the point of view of these criteria. This field of interest is very large, it is the reason why, we focus on two criteria : GWP impact and Energy and we built collaborations: with SNCF réseau on railways and with the Transport and Environment Laboratory from Ifsttar on road. In the railway field, We proposed a methodology called Peam : Project Energy Assessment Method. Peam was applied in order to compare two variants of the project of high speed line Montpellier-Perpignan. In the road field, we proposed a methodology called " Sloop "(Slope optimization) which optimizes the longitudinal profile of a road in order to mitigate the energy consumption of GWP impacts during construction and use phases. Sloop was applied on a road project along RN7. We could decrease the GWP impact of 8% and the energy consumption of 6% by changing the road grade while keeping the longitudinal profile realistic. In the road field, an important contribution was to establish the link between texture, rolling resistance and fuel consumption. It opens new perspectives for the maintenance of road.
Le point de départ de notre recherche était la comparaison environnementale de différentes techniques de construction d'infrastructure de transport. Ce travail est matérialisé par le logiciel Ecorce. Il s'agissait de sélectionner et d'améliorer les techniques de construction pour réduire les impacts environnementaux. Cependant, les impacts environnementaux d'une infrastructure de transport sont, pour des critères comme les GES ou l'énergie, imputables pour une grande partie à la phase d'usage. L'idée initiale de notre recherche fut donc d'évaluer et de proposer des solutions afin de limiter les impacts de la phase d'usage dès la conception du projet par l'optimisation des matériaux ou des tracés. Aborder la phase d'usage étend considérablement les domaines à étudier. Pour arriver à des résultats concrets, nous avons restreint notre champ d'investigation à deux critères : les GES et l'énergie. Par ailleurs, nous avons travaillé en collaboration : avec la SNCF réseau sur la partie ferroviaire, avec le Laboratoire Transport et Environnement sur la partie routière. Ainsi, dans le domaine ferroviaire, nous avons proposé une méthodologie d'évaluation appelée PEAM (Project Energy Assessment Method) que nous avons appliquée pour évaluer et comparer deux tracés sur le projet de ligne à grande vitesse Montpellier-Perpignan. Dans le domaine ferroviaire, nous sommes allés au bout des objectifs initiaux du livrable, car nous avons aussi considéré la ligne classique existante, nous nous sommes donc situés au niveau d'un réseau. Dans le domaine routier, nous avons proposé une méthodologie appelée Sloop (Slope optimisation) afin d'optimiser le profil longitudinal d'un tracé routier pour limiter l'énergie ou les émission de GES pendant les phases de construction, de maintenance et d'usage. Nous l'avons appliqué sur un projet récent de modification du tracé de la RN7 afin d'évaluer son potentiel. Ainsi, sur ce cas, nous avons montré que nous pouvions baisser de 10% les émissions de GES en phase d'usage en proposant un profil longitudinal optimisé et réaliste au regard des critères de conception routière. Nous avons également contribué à démontrer l'influence de la texture sur la consommation de carburant en étudiant l'impact de la résistance au roulement du reÐtement de chaussée. Ceci ouvre des perspectives importantes concernant la gestion des réseaux d'infrastructure. En effet, certaines techniques bas coût comme les enduits ont des macrotextures importantes qui pourraient être à l'origine de surconsommation. Alors que le domaine routier était notre domaine de prédilection, nous sommes allés moins loin que dans le domaine ferroviaire en n'atteignant pas l'échelle du réseau comme le titre initial du livrable le présuppose. Cela tient à la différence de culture entre les deux domaines. Le propriétaire de lgv tient compte explicitement de l'énergie qu'il va facturer à l'entreprise ferroviaire. Le propriétaire d'un réseau routier n'est pas dans cette situation. Il a, donc, été, pour nous, plus facile de susciter des collaborations avec des entreprises du domaine ferroviaire que dans le domaine routier. Cependant, nos résultats récents nous rendent optimistes pour nouer de nouvelles collaborations dans ce secteur. Nous avons proposé une suite à ce travail pour le contrat d'objectif et de performance 2017-2021. Cette proposition a été validée par l'Ifsttar et ses tutelles. Nous utiliserons nos acquis concernant l'évaluation de la phase d'usage pour orienter nos travaux vers l'écoexploitation des infrastructures de transport. Il s'agira de proposer un outil d'évaluation des impacts environnementaux qui prendra en compte la phase d'usage ce qui permettra de synthétiser nos résultats et de les proposer via un logiciel adapté à la profession. Nous travaillerons également sur la potentialité d'éco-conduite des infrastructures routières selon l'adéquation entre tracé et vitesse d'usage à travers une thèse qui a commencé fin 2016 en cotutelle avec l'université de Sarajevo. Nous continuerons à travailler sur la résistance au roulement et sur l'influence des paramètres géométrique des tracés sur la consommation au sein du projet Danois Rose. Nous avons prévu une ouverture au mode doux en étudiant l'usage des pistes cyclables en développant un appareil permettant de mesurer la « cyclabilité » des itinéraires à Îlo, la « cyclabilité » étant la mesure de l'énergie d'usage. Lors de la prise en compte de la phase d'usage, nous avons concentré nos travaux sur deux critères : les GES et l'énergie. Sans se disperser, nous nous intéresserons progressivement à d'autres indicateurs comme les émissions de particules fines.Enfin, nous sommes, actuellement, limités dans nos évaluations par nos hypothèses simplistes sur le trafic. Nous devrons monter des collaborations afin de construire différents scénarios d'évolution permettant de fournir des évaluations plus riches tenant compte, notamment, de l'arriÎe du Îhicule autonome.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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