Affichage des articles dont le libellé est VUL. Afficher tous les articles
Affichage des articles dont le libellé est VUL. Afficher tous les articles

mercredi 18 mars 2015

3 - Sécurité Routière : Répartition du risque et des victimes


3.1.   Analyse du risque d’implication

Le tableau ci-dessous, issu de données URF, totalise, pour chaque accident corporel, le nombre de véhicules de chaque catégorie « présents », c’est-à-dire impliqués, mais pas nécessairement responsables, ni ayant transporté des victimes.


La présence moyenne est de 1,69 véhicule par accident, inférieure à 2 car un accident corporel peut fort bien survenir avec un seul véhicule : obstacle fixe ou chute en deux-roues.

La répartition des véhicules présents par catégorie est difficile à interpréter, car les véhicules les plus nombreux dans le trafic (voitures), sont évidemment plus souvent présents. Il y a donc lieu de comparer ce taux de présence dans les accidents au taux de présence dans le trafic qui figure dans les colonnes en vert. Le résultat de la comparaison figure dans la colonne de droite :
Les voitures (0,85) sont légèrement sous-représentées
Les VUL (0,30) sont étonnement sous-représentés, sans pouvoir dire s’il y a un biais : ces VUL sont souvent urbains, conduits par des professionnels…
Les VI (0,61) sont sous-représentés et les cars et bus (1,58) surreprésentés. Il y a peut-être un biais lié aux nombreux passagers des cars qui augmentent leur risque de présence.
Les deux-roues sont énormément surreprésentés. Il va de soi que dans leur cas, ils sont le plus souvent à la fois « présent » et « victime » (sans préjuger de leur responsabilité).

L’URF précise ce dernier point en indiquant par ailleurs que : « La part des motos, dans les véhicules présents, est passée […] à près de 13,5% en 2013 pour une présence dans la circulation générale qui est inférieure à 3% des kilomètres parcourus ». C’est la seule conclusion flagrante du tableau ci-dessus.


3.2.   Analyse des victimes


La partie gauche « Analyse des victimes » (Chiffres de la Prévention Routière) donne le nombre de tués et blessés dans chaque catégorie de véhicule utilisé. Sans préjuger des responsabilités, il en ressort que :
  • la catégorie « 2 roues motorisés » aboutit à 790 décès et 20 719 blessés, soit respectivement environ la moitié des tués et les 2/3 des blessés des voitures, malgré une circulation très inférieure.
  • La catégorie « énergie humaine », aboutit à 551 décès et 14 787 blessés, soit un bilan social de l’ordre des 2/3 du précédent, mais réparti sur une population beaucoup plus vaste et non sur une circulation de véhicules, ce qui rend toute comparaison impossible.
  • Le taux de gravité (% de tués parmi les accidents corporels) n’apporte guère d’information utilisable.

La partie droite (Chiffres URF) tente de rapporter ces victimes à la circulation de leur catégorie de véhicule, à ceci près que les victimes « énergie humaine » ne sont pas des véhicules dont la circulation puisse être évaluée, et qui provoquent des victimes directes. On ne peut donc établir que des taux ligne à ligne, sous-évalués car ils ne prennent pas en compte les victimes « énergie humaine », et un taux global correct, mais dépourvu d’enseignements exploitables.



Globalement, la dangerosité élevée des deux-roues motorisés, est confirmée par l’analyse des présences comme par celle des victimes.

3.3.  Analyses piétons et cyclistes « énergie humaine »

Dans les tableaux ci-dessous (Prévention routière), les accidents sont rapportés à la population par tranche d’âge, et non à la pratique par tranche d’âge qui est inconnue. Ils sont néanmoins très instructifs :

 

Ils aboutissent à un résultat surprenant : contre l’idée communément admise, les victimes de ces deux catégories sont d’abord les personnes âgées, et non les jeunes.

Pour les cyclistes, la surmortalité des personnes âgées est d’autant moins discutable que la proportion de cyclistes dans la population de plus de 75 ans  est certainement plus basse, ce qui aggrave le résultat.

Un élément d’explication est fourni par le tableau « piétons » qui comporte aussi la répartition des blessés par tranche d’âge : le taux de décès croît avec l’âge plus vite que le taux de d’accidents. En d’autres termes, le taux de gravité (colonne de droite) augmente avec l’âge.

La nature des accidents n’étant sans doute pas différente, ceci traduit probablement dans les deux catégories les problèmes propres aux personnes âgées : réflexes plus lents, moindre acuité visuelle et auditive, moindre force, ostéoporose…


Le Groupe, constitué de seniors très actifs, considère néanmoins que la surreprésentation des personnes âgées résulte bien des problèmes inhérents à celles-ci, et non de causes extérieures.  

vendredi 2 janvier 2015

Energie actuelle du transport routier





Résumé


  • La consommation française totale de carburant pour usage routier, ici considérée comme énergie primaire, s’élève à 9,7 millions de mètres cubes d’essence et 40,4 millions de mètres cubes de gazole.
  • L’énergie mécanique finale, nécessaire à la propulsion, qui en découle, est moins bien connue, car le rendement qui les lie selon le principe de Carnot est mauvais, et très variable selon une foule de paramètres.
  • Le parc routier français comporte 38 millions de véhicules de diverses catégories,  faisant ici l’objet de pondération selon leur taille, qui parcourent annuellement l’équivalent de 636 milliards de kilomètres de véhicule de particuliers.
  • Il en ressort une consommation moyenne de 7,8 litres de gazole aux 100 Km.
Dans le deuxième message, partant d’un véhicule-type diesel actuel et d’une utilisation-type, nous calculerons les diverses énergies finales, principalement mécaniques, nécessaires à la propulsion, puis évaluerons le rendement du moteur thermique dans ses différentes conditions d’utilisation pour parvenir à une consommation calculée, dont la coïncidence avec la consommation constatée validera la modélisation.

Dans le troisième message, la même modélisation pratiquée sur 6 architectures de véhicules (hydrogène, batterie, caténaires et leurs hybrides) selon la même utilisation-type, aboutira au besoin d’énergie finale de chacune. L’évaluation des rendements, assez bien connus, permettra ensuite le retour à l’énergie primaire, ici toujours électrique, afin de quantifier la production électrique nationale supplémentaire.

Basé sur les trois précédents, un quatrième message tentera de décrire les scénarios les plus probables


1.     Besoins primaires actuels

Consommation nationale de carburant

En 2012, le parc routier circulant en France a consommé 9,7 millions de mètres cubes d’essence et 40,4 millions de mètres cubes de gazole (chiffres Union Routière de France) correspondant à 523 TWh d’énergie thermique. Ces carburants sont utilisés par des moteurs thermiques qui les transforment en énergie mécanique destinée à vaincre les forces de roulement, aérodynamiques, d’inertie et de gravité du véhicule, et à entraîner des auxiliaires : compresseur de climatisation, et alternateur fournissant l’énergie électrique nécessaire aux équipements électriques (éclairage, électronique, servomoteur, parfois chauffage des sièges…).




Si l’énergie ici primaire (carburants consommés) est ainsi bien connue, il n’en va pas de même de l’énergie finale mécanique produite, qui est liée à la première par un rendement :
  • assez mauvais en application du principe de Carnot-Clausius,
  • variable selon les véhicules et leur état d’entretien,
  • très variable selon les conditions de circulation et le comportement du conducteur
  • généralement évalué entre 25 et 30% en moyenne, à l’intérieur d’une très large fourchette de 10% à 40% selon le point de fonctionnement du moteur dans le diagramme « Couple vs. Vitesse de rotation », et même 0% au ralenti avec auxiliaires inactifs.


1.2. Parc routier

Dans les statistiques de l’URF, le parc actuel (2012) est segmenté :
  • Par carburant : Essence ou Gazole,
  • Par type de véhicule :
    • VP : Véhicules de Particuliers
    • VUL : Véhicules Utilitaires légers (PTC < 3,5 tonne)
    • VI : Véhicules Industriels (3,5 < PTC < 44 tonnes)
    • C&B : Car et Autobus


Quantité (K unités)
Essence
Diesel
Total
VP
12 223
19 377
31 600
VUL
417
5 479
5 896
VI
0
541
541
C&B
0
87
87
Total
12 640
25 484
38 124




1.3. Parcours routier 

La même source donne le parcours annuel par catégorie. Il est facile de l’extrapoler par carburant, en vert, en conservant la moyenne pondérée.

Parcours unit. (Km)
Essence
Diesel
Moy. pond
Commentaires
VP
9 054
15 000
12 700
Validé par la ligne VP du tableau suivt.
VUL
11 760
16 000
15 700
VUL essence rares. Peu critique
VI
0
33 100
33 100

C&B
0
36 200
36 200


Aux fins de valider cette extrapolation, on pondère les véhicules au prorata de leur consommation estimée en conservant pour base le VP diesel, de loin le plus répandu :

Pondération
Essence
Diesel
Commentaires
VP
0,9
1,0
Les VP essence sont en moyenne plus petits
VUL
1,3
1,6
La plupart des VUL a des « S Cx » plus élevés
VI

5,0
Un VI consomme en moyenne 5 fois plus qu’un VP
C&B

3,0
Un bus consomme en moyen. 3 fois plus qu’un VP

Le produit terme à terme des 3 tableaux ci-dessus permet d’aboutir au parcours (en milliards de Km) d’un parc constitué de véhicule-type, correspondant au VP diesel moyen, en quantité majorée selon les coefficients de pondération, et aboutissant à la même consommation globale :

Parcours total (G Km)
Essence
Diesel
Total
VP
100
291
390
VUL
6
140
147
VI
0
90
90
C&B

9
9
Total
106
530
636


1.4. Consommation moyenne par véhicule

Ces totaux peuvent être rapprochés des consommations annuelles constatées (en millions de m3) par carburant pour aboutir à la consommation moyenne du véhicule-type :

Consommation (M m3)
Essence
Diesel
Total
Ensemble
9,7
40,4
50,1
Coeff. équivalence gazole
93%
100%

Consom. ramenée au gazole
9,0
40,4
49,4
Consom. moy. l/100 Km
8,53
7,62
7,77

Ce chiffre peut paraître élevé en regard des consommations affichées par les constructeurs selon cycle NDEC. Il n’en n’est rien, car ces dernières sont purement théoriques et pratiquement non reproductibles, alors que le chiffre ci-dessus intègre les conditions de trafic difficiles, les véhicules anciens (moyenne du parc tourisme de 8,3 ans), le mauvais entretien, les conducteurs maladroits, nerveux ou sportifs, les freins aérodynamiques (galeries, vélos…), la consommation des auxiliaires (climatisation, éclairage, servomoteurs, électronique), etc.

1.5. La transition énergétique

Que ce soit pour des préoccupations écologiques ou en raison de l’épuisement des  ressources en pétrole, il est nécessaire d’envisager, à très long terme, un parc routier sans carburants fossiles.



La substitution des biocarburants ne pourrait être qu’une solution partielle, et probablement provisoire, car ils sont en concurrence avec l’alimentation humaine, laquelle est en croissance démographique et qualitative. Leur mise en œuvre dans les véhicules étant quasi-identique, elle ne nécessite pas de connaître l’énergie finale avec précision. Pour ces deux raisons, nous ne les considérerons pas dans cette analyse.

Les véhicules hybrides apportent une amélioration significative de l’efficacité énergétique en milieu urbain, et connaissent de ce fait une croissance rapide. Néanmoins, ils tirent du carburant toute (si non connectables) ou la majeure partie (si connectables) de leur énergie primaire. Nous ne les considérerons donc pas non plus ici.

Les solutions alternatives reposent toutes sur l’utilisation de l’énergie électrique selon 3 familles pouvant être hybridées entre elles :
  • Stockage dans des batteries
  • Utilisation de l’hydrogène électrolytique comme vecteur d’énergie
  • Utilisation directe à partir de caténaires.
Il va de soi que si, dans un avenir lointain, tout le parc routier devait être électrique, ses besoins en énergie électrique nécessiteraient un développement important des moyens de production. Pour l’évaluer, nous procéderons en  deux étapes, chacune dans un message dédié, selon le schéma ci-dessous :



Dans le second message, analyse du véhicule diesel-type sur le trajet type, c’est à dire la situation actuelle:
  • En 3.1. paramètres du véhicule-type et en 3.2.  profil d’utilisation
  • En 3.3 besoins en énergie finale (principalement mécanique) :
  • En 3.4.1. hypothèses de rendement déterminant en 3.4.2. le besoin en énergie primaire (ici carburant) et modification ou validation en 3.4.3. des hypothèses ci-dessus
Dans le troisième message, analyse des véhicules alternatifs sur le même trajet-type, et de leur consommation électrique
  • Architectures alternatives et de leur rendement pour les mêmes des paramètres et profil d’utilisation que le véhicule-type
  • Besoin des architectures alternatives en énergie primaire (ici électrique), et évaluation de l’énergie supplémentaire requise pour un parc entièrement électrique.