Analyse de trafic vertical

Calcul et Simulation de trafic pour ascenseurs

Bienvenue aujourd'hui

Simtraf est un progiciel de calcul et de simulation de trafic destiné à faciliter la détermination des caractéristiques d'une future installation d'ascenseurs ou de vérifier une installation existante.

Cet applicatif comprend trois modules interactifs :

 Recherche de solutions 
Lorsque l'on entreprend une étude de trafic, on connaît les caractéristiques générales du bâtiment à équiper en transport vertical. 
Mais on ne sait pas toujours déterminer rapidement le nombre, la capacité, la vitesse et autres caractéristiques des appareils à prévoir pour satisfaire les exigences de qualité de trafic souhaitées.
  Le module de recherche est  conçu pour faciliter une première approche en indiquant toutes les solutions (elles peuvent être nombreuses) susceptibles de résoudre la question.
On commence par se fixer les objectifs généraux comme l'intervalle et le débit sur les 5 minutes les plus chargées, 
puis des fourchettes de paramètres comme :
le nombre d'appareils,
  la vitesse,
la capacité des cabines,
etc.
A partir de cette panoplie de solutions, on pourra faire un choix en fonction de critères autres que techniques comme le confort (par exemple le choix de cabines spacieuses) ou basé sur des considérations économiques (la vitesse coûte cher...).
L'utilisation de ce module peut faire gagner beaucoup de temps lorsqu'il s'agit d'un projet d'immeuble neuf, mais il peut aussi suggérer des solutions auxquelles on n'a peut-être pas pensé dans des immeubles existants dont les contraintes sont plus sévères.. 

 Calcul de Trafic 
La méthode la plus courante et la plus ancienne pour déterminer et vérifier les performances d'une installation d'ascenseurs consiste à effectuer un calcul de trafic.
Les deux critères de performances recherchés sont :
  Intervalle maximal probable entre deux départs consécutifs de cabines
et
  Débit durant les cinq minutes les plus chargées		 Méthode
On va calculer le temps que met une cabine à faire un aller et retour (cycle) pour acheminer les passagers qu'elle transporte à leur étage de destination.
On va devoir décomposer ce cycle en calculant le nombre de fois où la cabine s'arrête et jusqu'à quelle hauteur elle monte avant de redescendre.
Ces deux valeurs fondamentales sont accessible grâce aux "Calculs de probabilités" 
  Nombre d'arrêts probables
  Hauteur probable d'inversion
  Bond moyen probable
Nombre d'arrêts probables
Il dépend du nombre d'arrêts total desservis N,
de la population de chaque niveau Pi
de la capacité de la cabine Cu


Le débit en cinq minutes en pourcentage de la population s'exprime par 

 Le temps de rotation TR sera la somme de :

  temps de parcours,
  temps perdus à chaque arrêt probable dus à l'accélération et au ralentissement,
  temps d'ouverture et fermeture des portes
  temps d'entrée et sortie des passagers

L'Intervalle se déduit du temps de rotation par une simple division par le nombre de cabines.

On considère que les durée de cycle sont équilibrés pour toutes les cabines de la batterie.

Il faut se garder de confondre Temps d'attente avec Intervalle.

L'application Simtraf est conçu pour procéder à ces calculs de façon instantanée..
Le résultat détaillé s'inscrit dans une colonne.

Nombre d'arrêts probables sur les étages supérieurs
Nombre d'arrêts probables sur les étages de S/S
Nombre d'arrêts probables sur un cycle complet
Hauteur probable d'inversion sur étages supérieurs
Hauteur probable d'inversion sur étages en S/S
Distance probable parcourue sur un cycle complet
Bon moyen probable entre arrêts supérieurs
Bon moyen probable entre arrêts de S/S
Vitesse moyenne maximale en montée sur étages supérieurs

- Vitesse moyenne maximale sur étages en S/S
Vitesse moyenne maximale en descente
Temps moyen probable de mouvement de la cabine
  dont pertes dues à l'accélération en fonction du jerk
Temps moyen probable pendant les arrêts
  dont ceux dus à la capacité de la cabine (entrée sortie passagers)
Temps de rotation sur un cycle complet
Intervalle maximal probable
Débit sur les cinq minutes les plus chargées 

 

On peut faire varier un ou plusieurs paramètres et refaire un calcul qui va s'inscrire dans une colonne adjacente.
Cette disposition permet de comparer l'incidence de chaque modification de caractéristique sur les résultats en lisant les chiffres dans les lignes.
Cette méthode de travail est très instructive pour l'optimisation des caractéristiques. Ainsi, si l'on constate que la vitesse entre arrêts probables est voisine de la vitesse nominale choisie, une augmentation de vitesse n'aura qu'une très faible incidence sur les résultats.

 Une information complémentaire très instructive est aussi fournie pour chaque calcul : 
 le nombre de personnes arrivant pendant l'intervalle. Tant que ce nombre n'est pas voisin de la capacité de cabine, c'est signe que les caractéristiques ne sont pas adaptées et que le calcul surestime le temps de rotation. A contrario, si ce nombre st supérieur, il risque d'y avoir des files d'attente et l'installation est sous dimensionnée.

Cette méthode a rendu de grands services et reste très utile.
Cependant, l'analyse du trafic vertical par le calcul ne permet pas de rendre compte d'un certain nombre de critères indispensables pour qualifier et quantifier le comportement d'une installation en réponse à la sollicitation du flux des usagers.

La présente application permet d'améliorer sensiblement cette évaluation des performances en permettant de chiffrer des critères inaccessibles au calcul alors que certains d'entre eux sont fondamentaux pour une analyse qualitative comme par exemple :

le temps d'attente des usagers : le temps d’attente est une notion individuelle, il est donc instructif de connaître ces temps – usager par usager - et d’en déduire combien ont raisonnablement attendu et surtout, combien ont exagérément attendu, même si la moyenne de ces temps est modérée

le temps passé en cabine par les passagers pour arriver à destination : ici aussi, c’est une notion individuelle ; on peut donc faire une bonne analyse avec la connaissance de ce temps pour chaque usager individuellement. 

l'exploitation de la vitesse nominale : vitesse moyenne atteinte durant les trajets de montée, de descente, valeur la plus grande de la vitesse ainsi que la plus réduite. 

l'exploitation de la capacité de cabine : nombre maximal, minimal et moyen de passagers en cabine, connaissance de cette valeur pour chaque trajet.

Détection des files d'attente : ce qui se produit lorsque les usagers arrivent au niveau principal plus nombreux que ceux qui sont pris en charge par les ascenseurs. Ici aussi, il est constructif de connaître l’importance de ces files d’attente et le moment où elles se produisent. 

 

 

Simulation de trafic

Seule une simulation permet d'avoir des éléments prévisionnelles et réalistes de ce qui va se produire lorsque l'installation sera réalisée.

Une simulation se fait en deux étapes :
 On simule le flux d'arrivée des usagers dans l'immeuble.
Puis on simule le fonctionnement des appareils sollicités par ce flux d'usagers. 
Le caractère réaliste d'une simulation implique que l'on connaisse bien la façon dont la population arrive dans le bâtiment. 

SimtraF permet de moduler ce flux d'arrivée pour représenter la plus fidèlement possible la façon dont les usagers se présentent dans le bâtiment aux heures de pointe 

 

 1  Simulation du flux d'arrivée de la population 

 
Le système génère le flux d'arrivée en attribuant à chaque usager (de façon aléatoire) :
  • une heure d'arrivée.
    (à l'intérieur de la plage d'arrivée appelée "Temps d'étalement des entrées")
  • un étage de destination 
    (en fonction de la densité de population de chacun des étages)

 

 2  Simulation de fonctionnement des appareils 

 
Les appareils vont répondre à la sollicitation des usagers (selon leur caractéristiques) et les déposer à leur étage de destination.

Le parcours de chaque usager est enregistré sous forme de données personnalisées : 

son heure d'arrivée au Niveau principal
son temps d'attente avant de pouvoir entrer dans une cabine.
son temps de trajet en cabine.
son heure d'arrivée à destination.

 

 3  Résultats de la simulation 

Les résultats sont consignés sous différents formats selon l'aspect de la simulation que l'on souhaite analyser :

Graphique histogramme barre des temps d'attente
  • sur la période complète du temps d'étalement
  • sur les cinq minutes les plus chargées
Graphique histogramme en pourcentage des temps d'attente
  • sur la période complète du temps d'étalement
  • sur les cinq minutes les plus chargées
Tableaux de données détaillées
Graphique des temps d'attente en valeur en fonction du temps
Tableau des paramètres de chaque rotation de cabine
 

 3-1  Graphique histogramme barre des temps d'attente 

 
Tous les temps d'attente sont ventilés en fonction de leur valeurs dans des fourchettes de
  • 0 à 9 secondes
  • 10 à 20 secondes
  • 20 à 30 s
  • etc. 

 

 

 3-2  Graphique histogramme en % des temps d'attente

 
Ce type de graphique permet de voir d'un seul coup d'oeil la répartition des temps d'attente en pourcentage de la population.

Un des paramètres importants est le pourcentage de la population qui a attendu plus de 30 secondes. (exigence habituelle des immeubles de bureaux).
Une valeur inférieure à 90% donne un première indication sur l'insuffisance de l'installation.

 

 3-3  Tableaux de données détaillées 

Les résultats de chaque simulation sont consignés une colonne d'un tableau (jusqu'à huit colonnes)
Cette présentation permet de comparer l'impact d'une modification de caractéristique sur un résultat particulier.
Par exemple : quelle est l'incidence d'une augmentation de la vitesse sur le temps de trajet le plus long ?
De combien augmente ou diminue le taux de remplissage des cabines si l'on augmente ou réduit la capacité de cabine ?
Cet tableau est probablement l'outil le plus efficace pour optimiser les caractéristiques de l'installation. En effet, chaque simulation "transporte" exactement les mêmes usagers étant donné que l'arrivée de la population est restée en mémoire.
On peut ainsi ajuster chaque paramètre (vitesse, capacité de cabine, nombre d'appareils, passage libre des portes, etc.) en le réduisant tant que l'impact n'est pas significatif sur les résultats 

 

 3-3  Graphique des temps d'attente en valeur en fonction du temps 


Chaque usager est positionné sur ce graphique en fonction de son heure d'arrivée et de la valeur de son temps d'attente (en rouge, les temps supérieurs à 30 secondes, en vert ceux qui sont inférieurs à cette valeur).
On voit bien que les temps d'attente élevés sont concentrés sur la période de flux important.

 

 3-4  Tableau des paramètres de chaque rotation de cabine 

 
Pour chaque rotation de cabine, on peut connaître :
  • le nombre de passagers en cabine
  • le nombre d'arrêts
  • le temps total de la rotation
  • l'intervalle entre deux départs de cabine
  • la désignation des niveaux desservis

 

 

Détail sur le module de recherche

Détail sur le module de Calcul de trafic

Détail sur le module de simulation

 haut de la page