Tutoriel sur Centre-Ville, la simulation de circulation urbaine

Rapide présentation de Centre-Ville

Lancement de Centre-Ville

Création d'un nouveau réseau

Tracé des voies de circulation

Pose des étapes : les parkings souterrains

Définition des priorités Création d'un réseau de bus Circulation des piétons

Création d'un réseau de trams Places et files de taxis*

Décoration (trottoirs, arbres, pelouse et immeubles)*

Notion de tore

Mise en place de feux de piétons*

(*) Les fichiers de simulation exemples sont fournis à la fin des sections Places et files de taxis, Décoration (trottoirs, arbres, pelouse et immeubles), Mise en place de feux de piétons et correspondent au stade de la conception de ces sections.


Rapide présentation de Centre-Ville

Centre-Ville est une simulation de circulation urbaine.
Il permet, à travers un réseau que vous définissez, d'y faire circuler des éléments en mouvement comme des véhicules, des piétons.
Le réseau est formé de voies de circulation comme des routes pour les véhicules, des trottoirs pour les piétons et des voies ferrées pour les trams.
Les véhicules peuvent être des voitures, des véhicules d'urgence (police, ambulance), des taxis, des bus et des trams.
Ces trois derniers types de véhicules ont la particularité de prendre et de déposer des piétons au cours de la simulation.
Les bus et les trams nécessitent la création d'un réseau de lignes passant par des arrêts définis sur leurs voies de passage.

Lancement de Centre-Ville

Si vous avez installé Centre-Ville grâce à l'archive d'installation, vous pouvez le lancer depuis le menu Démarrer...

Centre-Ville par le menu Démarrer

Au lancement, vous obtenez une fenêtre comme ceci :

Fenêtre principale au lancement de Centre-Ville


Création d'un nouveau réseau

Pour créer un nouveau réseau, appuyez sur la touche [F4] ou choisissez la rubrique Fichier | Nouveau.
Cette fenêtre apparaît :

Première fenêtre de paramétrage du nouveau réseau : les dimensions

Les paramètres affichés sont les paramètres par défaut à chaque création d'un nouveau réseau. Nous allons utiliser plutôt un carré de 64x64 pour notre réseau.
Appuyez sur le bouton [Créer]
Cette fenêtre apparaît :

Deuxièmes fenêtre de paramétrage du nouveau réseau : les autres paramètres

Les paramètres affichés sont les paramètres que vous allez choisir pour créer notre exemple de réseau ; il faut changer : Appuyez enfin sur le bouton [Vu] puis enregistrez votre réseau en appuyant sur [F2] ou en choisissant la rubrique Fichier | Enregistrer puis en spécifiant le nom et le chemin.
Afin de voir plus précisément les éléments du réseau, cliquez sur le bouton de zoom de la barre d'outils : bouton de zoom.


Tracé des voies de circulation

Les voies de circulation ont des sens. Si une case a au moins une direction de circulation, elle devient automatiquement une voie de circulation.
Il y a quatre directions possibles : Haut, Bas, Gauche et Droite matérialisées par des flèches blanches lorsque l'option d'affichage Directions est activée ([Ctrl]+[Alt]+[D]).
Une case de voie de circulation peut avoir d'une à quatre directions à la fois.

Il y a deux règles à respecter sur les directions de circulation : Nous allons utiliser quatre moyens de tracer des routes :
Pour notre exemple, vous allez tracer les voies suivant les indications du tableau qui suit à l'aide des outils de traçage de routes ci-dessus.
Lorsqu'il y a plus d'une ligne et une colonne indiquées, il faut sélectionner une zone.
Pour ce faire : Un aperçu est montré après le tableau.

Case départDirection**Colonnes, LignesType*
(0, 0)BD64, 64PE
(1, 1)BD62, 62PI
(0, 10)D31, 2SDR
(12, 24)B2, 40
(63, 37)G46, 2
(29, 0)B2, 53
(37, 17)BD19, 36PI
(18, 45)BD29, 13PE
(5, 5)BD20, 26PE
(13, 24)D25, 1SDR
(12, 5)B1, 20
(18, 37)HG19, 20CSD
(37, 17)G14, 1SDR
(5, 19)D20, 1
(45, 0)B2, 31
(55, 29)G10, 1
(37, 30)D19, 1
(37, 29)G20, 1
(63, 8)BG14, 16CSG
(50, 23)BG10, 7
(41, 29)G5, 1SDR
(29, 52)HG25, 23CIG
(30, 53)BD26, 4PI
(56, 63)H1, 27SDR
(56, 52)BG2, 2PE
(56, 53)H1, 1H
(37, 53)
(30, 53)
(24, 5)BD14, 13CSD
(41, 23)G13, 1SDR
(12, 38)D7, 1
(18, 37)B1, 9
(36, 29)B1, 25
(29, 46)D28, 1
(37, 52)G9, 1

(*) H = [Ctrl]+[Haut] (équivalant à SDR pour une seule case)
(*) PE = Clic droit | Périphérique... | Extérieur
(*) PI = Clic droit | Périphérique... | Intérieur
(*) CIG = Clic droit | Coins de route... | Inférieur Gauche
(*) CID = Clic droit | Coins de route... | Inférieur Droit
(*) CSG = Clic droit | Coins de route... | Supérieur Gauche
(*) CSD = Clic droit | Coins de route... | Supérieur Droit
(*) SDR = Clic droit | Segment de route.
(**) Direction Case départ vers Case arrivée pour la sélection : H=Haut, B=Bas, G=Gauche, D=Droite.


Pose des étapes : les parkings souterrains

Nous avons choisi de répartir les véhicules sur dix parkings souterrains...

Pour chacun de ces dix parkings souterrains, procéder comme suit :
Coordonnées
1(5, 5)
2(5, 52)
3(37, 5)
4(55, 17)
5(37, 29)
6(18, 38)
7(37, 45)
8(56, 53)
9(18, 19)
10(55, 38)


A ce stade de conception, le réseau est connexe c'est-à-dire qu'à tout point des voies de circulation, il est possible de se rendre à tout point de rendez-vous (parkings, arrêts, etc.) en empruntant le sens des voies.
Cela implique que vous pouvez déjà lancer une simulation de circulation. Cliquer sur le bouton de Marche de la barre d'outils Bouton de lancement de la simulation (marche) ou appuyer sur [Maj]+[Ctrl]+[M].

Voici l'aperçu du réseau obtenu à ce stade :

Aperçu du réseau à ce stade


Définition des priorités

Types de priorités

Centre-Ville ne gère pas les ponts et les tunnels (c'est volontaire) et donc il faut pouvoir gérer les intersections à savoir les priorités de passage.
Il y a quatre types de priorité : Sur les carrefours, il est possible d'ajouter la contrainte d'obliger d'aller tout droit.
Ainsi lorsqu'un véhicule arrive sur une case avec cette contrainte, elle a interdiction de changer de direction pour la prochaine destination.
Nous allons ajouter cette contrainte sur la case (24, 24) : Les contraintes d'aller tout droit apparaissent en bleu lorsque l'on active la visualisation des directions ([Ctrl]+[Alt]+[D]) :

Visualisation des contraintes d'aller tout droit

Outils de carrefours prédéfinis

Des outils permettent de créer clés en main des carrefours.
Pour notre réseau, nous allons créer quatorze carrefours avec feux tricolores.
Pour ce faire :
Case départ*Colonnes, LignesType**Retouches
(28, 36)4, 4DeuxièmeS/O
(35, 36)4, 4DeuxièmeS/O
(35, 44)4, 4DeuxièmeRemettre le parking n°7 en (37, 45)
(35, 51)4, 3DeuxièmeS/O
(28, 0)4, 3DeuxièmeS/O
(44, 0)4, 3DeuxièmeS/O
(11, 61)4, 3DeuxièmeS/O
(54, 51)3, 4DeuxièmeRemettre le parking n°8 en (56, 53)
(0, 9)3, 4DeuxièmeS/O
(61, 36)3, 4DeuxièmeS/O
(29, 44)3, 4DeuxièmeRajouter la direction Gauche à la case (29, 45)
(0, 17)3, 4Troisième- Supprimer la direction Droite des cases (0, 19), (1, 19) et (2, 19) ;
- Déplacer*** le feu (1, 20) en (1, 19).
(28, 22)4, 4TroisièmeSupprimer la direction Gauche des cases (28, 23) et (29, 23)
(11, 28)3, 4Deuxième- Ajouter la direction Droite à la case (13, 30) ;
- Supprimer la direction Gauche des cases (11, 29), (12, 29) et (13, 29).
- Déplacer le feu (12, 28) en (12, 29).

(*) Coin supérieur gauche de la sélection
(**) Ordre de gauche à droite ou de bas en haut parmi les formes de carrefours correspondant à la sélection
(***) Cliquer sur la case (1, 20) puis faire commande déplacer feu (source) ([Ctrl]+[F]) puis sélectionner la case (1, 19) puis faire à nouveau commande déplacer feu (cible) ([Ctrl]+[F]).

Définition manuelle d'un carrefour avec feux

La pose de carrefours prédéfinis ne permet pas de comprendre comment fonctionne les feux.
Il y a deux types de comportements des feux : La définition des feux se résume à se poser les questions suivantes pour chaque feu : (*) La durée du feu orange est définie dans les paramètres de la simulation ([Ctrl]+[Alt]+[P]).
Un paramétrage par défaut de la durée existe pour les feux vert et rouge et est utilisé lors de la définition d'un nouveau feu.
De plus, il est possible depuis le paramétrage de la simulation d'appliquer la durée par défaut à tous les feux existants grâce au bouton Bouton permettant d'appliquer la même durée à tous les feux.

Lorsqu'un carrefour a quatre feux, ils sont généralement couplés deux par deux ce qui implique que pour chaque feu la liste des feux devant être au rouge pour passer au vert est la même que la liste des feux qui peuvent passer au vert dès que c'est rouge.

Cependant, il peut arriver que les deux listes ne soient pas les mêmes dans le cas de carrefours à trois feux obligeant à n'avoir qu'un feu vert à la fois.
C'est ce que l'on va ajouter comme carrefour à feux dans notre réseau exemple :

Carrefour aux trois feux à définir manuellement

Numéro du feuCaseDirectionEtat initial (1)Feux devant être rouges (3)Prochains feux verts (5)Demande le feu vert dès...(2)Passe au rouge dès...(4)
47(36, 24)EstVert2: 48 et 491: 48...qu'un véhicule arrive...qu'un feu le demande
48(37, 25)NordRouge2: 47 et 491: 49
49(38, 23)OuestRouge2: 47 et 481: 47

Pour chaque feu et en se référant à chaque ligne du tableau ci-dessus pour les informations en gras, procéder de la manière suivante :

Création d'un réseau de bus

Arrêts et lignes de bus

Lorsque l'on lance une simulation, on remarque que le carrefour situé en (13, 63) n'est pas fréquenté.
On va y remédier en faisant passer des bus sur ce carrefour.
Qui dit bus, dit arrêts de bus et lignes de bus.
On va faire passer quatre lignes de bus autour de ce carrefour.
Pour pouvoir définir des arrêts de bus, il faut des trottoirs pour les piétons.
On va donc commencer par créer des trottoirs avec tout l'espace restant de la zone de simulation.
Rien de plus simple : Un arrêt de bus ne peut être placé que si un trottoir est adjacent à la voie où se trouve matérialisé l'arrêt de bus.
Ainsi, on ne peut placer d'arrêt de bus sur le périphérique extérieur qui fait tout le contour de la zone car aucun piéton ne pourrait y accéder.
Les bus prenant deux cases, il faut au moins définir les arrêts de bus sur deux cases contiguës.
La première case de l'arrêt de bus à définir doit être la tête, c'est-à-dire que la tête de bus s'arrêtera au niveau de la tête de l'arrêt.
Les têtes d'arrêts de bus sont reconnaissables par l'astérisque qui suit le numéro de l'arrêt dans la barre de statut.
Nous allons donc définir les arrêts de bus suivant le tableau qui suit.
Chaque ligne correspond à un arrêt de bus. Seules les coordonnées de la tête sont données.
On va définir treize arrêts de bus. Pour ce faire Pour chaque ligne du tableau ci-dessous et donc chaque arrêt, procéder comme ceci :
Tête
1(56, 58)
2(33, 62)
3(59, 38)
4(22, 24)
5(1, 22)
6(27, 11)
7(45, 37)
8(38, 56)
9(18, 49)
10(5, 32)
11(42, 23)
12(3, 18)
13(52, 8)

Pour que les bus puissent apparaître dans la simulation, il faut définir un et un seul dépôt de bus le plus central possible.
Celui-ci doit être au moins en mode sortie (la case du dépôt doit avoir au moins une direction vers l'extérieur).
Pour ne pas gêner la circulation en sortie, nous allons le placer à côté d'une voie existante.
Pour définir le dépôt de bus : À présent, il faut définir le réseau de bus.
Nous allons définir 4 lignes utilisant les 13 arrêts de bus définis ci-dessus.
Pour ce faire : Paramètres du réseau de bus

Il est possible de visualiser le trajet des bus mais uniquement en cours de simulation.
Pour ce faire : Aperçu du réseau de bus

Les numéros qui apparaissent sur les tracés des lignes de bus sont les arrêts de bus.
Il est possible de visualiser chaque ligne de bus en cochant la case à gauche du numéro de ligne au lieu de la case Visualiser tout le réseau de bus.

Couloirs de bus

Ils permettent de réserver la voie aux bus, aux véhicules d'urgence (police, pompiers) et aux taxis.
Pour définir un passage de bus sur une voie, il faut appuyer sur [Ctrl]+[B] ou cliquer sur le bouton Bouton Passage réservé aux bus.

Circulation des piétons

Le réseau de bus est défini mais lorsque les bus s'arrêtent aux arrêts, personne n'entre ou ne sort.
On va y remédier en ajoutant les piétons.
Pour ce faire : Paramètres Véhicules et Piétons

Si une simulation est lancée, on remarque que les piétons ne traversent pas les voies...
On peut remédier à ce problème en posant des passages piétons.
Il n'est possible de poser un passage piétons que dans les conditions suivantes : Passage piétons

Pour placer un passage piétons sur une voie, utiliser le bouton Bouton Passage piétons ou appuyer sur [Ctrl]+[G].
Il faut faire en sorte que chaque îlot de trottoirs soit rattaché au moins à un autre îlot.

Une fois les passages piétons définis, les piétons peuvent aller et venir d'un bout à l'autre de la zone de simulation.

Voici ce que peut donner une simulation avec les paramètres au maximum (990 véhicules et 495 piétons) :

Simulation en cours avec beaucoup de véhicules et de piétons

Réseau de trams

Sur notre réseau, il y a encore beaucoup d'espace à utiliser (surface des trottoirs).
Nous allons l'utiliser pour créer un réseau de trams.
Le réseau de trams est similaire à celui des bus :

Voies de trams

Néanmoins, la différence réside dans la voie de circulation.
Les voies de trams sont spécifiques, elles sont ferrées et non pas de notions de sens.
Par exemple, pour une voie horizontale, il n'y a pas de sens gauche vers droite ou droite vers gauche. Il n'y a pas de restriction de sens comme pour les voies de circulation des véhicules.

Le sens du mouvement des trams est conditionné par la pose des arrêts et des aiguillages aux intersections des voies ferrées.

Dans l'exemple-ci : Exemple d'intersection de voies de trams, les seules contraintes de circulation sont les suivantes : Les voies de trams peuvent croiser les voies de circulation des véhicules.
Les types de priorités applicables sont les mêmes et peuvent donc être mixtes.

Tracé des voies de trams

Pour tracer des voies de trams, il faut utiliser les combinaisons de touches [Maj][Ctrl][Touche fléchée].
Néanmoins, il y a une subtilité par rapport aux voies de circulation des véhicules, il y a deux commandes à faire au lieu d'une : N'ayant pas de notion de sens, il est toujours possible de faire un même tracé de deux manières (en inversant source et destination).

Par exemple, on souhaite poser la voie comme indiquée ci-dessous :

Exemple de tracé de voie
Pour pouvoir tracer la courbe voie, il faut procéder comme suit : Les commandes sont involutives, c'est-à-dire que deux mêmes actions consécutives annulent l'effet de la première action.
D'autre part, si un tracé est déjà présent sur une case et que l'on souhaite poser un autre tracé différent, ils seront cumulés.
Dans l'exemple ci-dessus, si la case (x, y) contenait déjà un tracé de voie vertical, le résultat de l'opération effectuée ci-dessus donnerait ce résultat :

Exemple d'aiguillage

Arrêts de trams

La commande est commune à celle des arrêts de bus. Il s'agit de la combinaison de touches [Ctrl]+[A].
Il y a également une tête pour chaque arrêt de tram.
Si un tram peut arriver par un sens ou l'autre, il est conseillé de définir l'arrêt sur trois cases et positionner la tête au milieu (tête toujours définie en premier).
Ceci permettra de faire arrêter le tram (occupant deux cases comme les bus) entièrement sur l'arrêt.
Si, sur une voie, les trams ne circulent que dans un sens, l'arrêt peut être défini sur deux cases.
Il faut alors faire correspondre la tête du tram avec la tête de l'arrêt comme pour les bus.
Les arrêts de trams sont matérialisés par des voies jaunes.

Ajout d'un réseau de trams

Dans notre réseau exemple, nous allons ajouter un réseau de trams : Réseau des voies de trams

Lignes de trams

Pour définir les lignes de tram, procéder comme suit : Réseau des voies de trams

Le réseau de trams est alors prêt à fonctionner.
Les trams démarrent directement depuis leurs arrêts (il n'y a pas case dépôt de trams). Cependant, le réseau de voies de trams a morcelé les zones piétonnes, il faut donc rajouter des passages piétons afin que les arrêts de trams soient accessibles le plus facilement possible.

Voici un aperçu détaillé d'une simulation après avoir ajouté des passages piétons (990 véhicules et 495 piétons) :

Simulation en cours (zoom activé)


Places et files de taxis

Les taxis sont des véhicules qui, comme les bus et les trams, prennent et déposent des piétons.
Les taxis prennent toujours les piétons lorsqu'ils sont sur leurs places réservées (cases portant une croix jaune).
Par contre ils déposent les piétons à n'importe quel moment tant que ces derniers peuvent descendre (présence d'un trottoir adjacent à la voie où se trouve le taxi).
Une fois la course effectuée, le taxi revient à sa file désignée au départ.
Les places de taxis qui sont adjacentes l'une à l'autre forment une file de taxis. Seul le taxi en tête de file prend des piétons.
Le taxi en tête qui commence sa course est alors remplacé par le deuxième de la file et ainsi de suite.
Lorsqu'un taxi a terminé sa course, il rejoint la file contenant sa place en y entrant par la fin comme une file d'attente classique.
Les files de taxis sont donc à créer comme des arrêts de bus ou de trams en définissant la tête de la file dans le sens de la voie.
La tête de file doit toujours permettre de faire sortir les taxis.
La queue de file doit toujours permettre de faire entrer les taxis.
Les places de taxis qui ne sont ni en tête, ni en queue doivent avoir comme provenance et direction une autre place de taxi.

Pour notre réseau exemple, nous allons définir 5 files de 3 places (voir tableau qui suit) :
File (numéro et emplacement)Place (numéro et coordonnées)
1: en haut à gauche
File de taxi n°1 en haut à gauche
01: (8, 6)*
02: (9, 6)
03: (10, 6)**
2: en haut à droite
File de taxi n°2 en haut à droite
04: (49, 21)*
05: (49, 20)
06: (49, 19)**
3: en bas à droite
File de taxi n°3 en bas à droite
07: (48, 54)*
08: (48, 55)
09: (49, 55)**
N°4 : en bas à gauche
File de taxi n°4 en bas à gauche
10: (6, 50)*
11: (6, 51)
12: (7, 51)**
N°5 : au centre
File de taxi n°5 au centre
13: (33, 34)*
14: (33, 33)
15: (33, 32)**

(*) Tête de file. Dans la barre de statut, le symbole qui suit le numéro de place est ">".
(**) Queue de file. Dans la barre de statut, le symbole qui suit le numéro de place est "<".

Pour ouvrir le fichier de simulation à ce stade, cliquer ici.


Décoration (trottoirs, arbres, pelouse et immeubles)

Pour embellir la zone de simulation, il est possible de mettre des décors.
Les décors sont définissables hors des voies de circulation des véhicules et des trams.
Les trottoirs sont considérés comme des décors et sont les seules voies de circulation des piétons.
Pour placer un décor : Il est possible également d'appliquer le même décor sur une zone sélectionnée. Pour ce faire : Cette boîte de dialogue apparaît :
Définition de la nature à appliquer sur une zone

Plusieurs cas se présentent : Dans tous les cas de figures ci-dessus, il faut appuyer sur le bouton Appliquer pour effectuer le changement.
Pour se faire plaisir et terminer en beauté ce tutoriel, il reste à décorer notre réseau.
Voici un exemple de décoration (avec quelques rajouts de passages piétons) :

Simulation décorée en cours (zoom activé)

Pour ouvrir le fichier de simulation avec la décoration ci-dessus, cliquer ici.


Notion de tore

L'exemple du tutoriel n'a pas la propriété de tore.
Cette propriété permet de faire boucler la simulation par les bords.
Ainsi, si une direction va vers le bord de la zone, elle pointe en fait vers la case qui se situe sur le bord opposé.
Par exemple, sur une zone de 10 cases sur 10 :

Mise en place de feux de piétons

Nous allons à présent voir la pose de feux de piétons.
Elle va être mise en place dans la petite zone dans un carré bien délimité dont le coin supérieur gauche est (25, 18) et le coin inférieur droit est (36, 28). Au centre de cette zone il y a un carrefour complet avec un croisement à deux voies à double sens :

Carrefour à aménager avec des feux de piétons

Pour permettre de placer des feux de piétons, il faut reculer les quatre feux d'une case et placer des passages piétons.
Pour ce faire, effectuer pour chaque feu du carrefour les opérations suivantes : Ensuite, il faut supprimer tous les passages piétons de la zone délimitée ci-dessus en cliquant sur chaque passage piétons et en choisissant Bouton Passage piétons ou [Ctrl]+[G].
Il faut enfin placer des passages piétons devant les quatre feux en utilisant le même bouton ou le même raccourci.

Vous obtenez ceci :
Carrefour après avoir déplacé les feux et les passages piétons

À présent, il faut placer les feux de piétons. Il doivent toujours être situés sur un trottoir et à côté d'un passage piétons.
Placer un feu revient en fait à en poser deux de chaque côté d'un passage piétons.
L'autre feu sera automatiquement posé de l'autre côté et aura le même numéro.
Nous allons donc placer 4 feux de piétons pour en avoir au total 8 de placés :

CoordonnéesDirectionFeu opposéEtat initialFeu tricolore lié
1(28, 22)Est(31, 22)Rouge(29, 21)
2(31, 22)Sud(31, 25)Vert(32, 23)
3(31, 25)Ouest(28, 25)Rouge(30, 26)
4(28, 25)Nord(28, 23)Vert(27, 24)

Pour chaque feu de piétons procéder comme suit : Après la pose et la définition des feux de piétons, on obtient ceci :
Carrefour après avoir placé et configuré les feux de piétons

Le nombre intitulé Durée traversée correspond au nombre de tours nécessaires à un piéton pour traverser la voie par le passage piétons.
Il s'agit du nombre de tours entre le moment où le feu de piétons passe au rouge et le moment où le feu de circulation lié passe au vert.
Ceci assure à tout piéton engagé de pouvoir finir la traversée.

Les autres paramètres ont les mêmes fonctions que ceux des feux de circulation étant entendu que le piéton est au feu piéton ce que le véhicule (ou le tram) est au feu de circulation.
Pour ouvrir le fichier de simulation à ce stade, cliquer ici.


Ce Tutoriel est à jour par rapport à la version 5.2.1 de Centre-Ville. Dernière mise à jour le 18 mars 2009.