Embouteillages – dynamiques des systèmes complexes

Deux voies, un anneau, pas de feu ni d’accident.

Chaque rectangle est une voiture. Deux phares jaunes marquent l'avant, deux feux rouges l'arrière : le sens est horaire. Les feux arrière deviennent plus vifs quand elle freine. Vert : elle tient sa vitesse. Jaune ou orange : elle freine. Rouge : elle pile. Bleu : elle accélère. Un bouchon peut naître d’un seul ralentissement, puis remonter le flux.

Cliquez l’anneau pour faire freiner la voiture la plus proche. Espace met en pause.

Simulation

Gauche

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Initialisation de la simulation

Paramètres

Densité (nombre de voitures) Nombre de voitures sur l’anneau. Le dessin se met à jour dès que vous relâchez le curseur. À 120 voitures et 2,5 s, l’anneau ralentit et reste lent. À 90 voitures et 2 s, un freinage ne laisse pas d’onde.
60
Temps de réaction (s) Délai avec lequel chaque conducteur tient sa distance. C’est le T du modèle IDM. Plus il est long, plus un freinage se propage.
1.0
Vitesse souhaitée Vitesse que les conducteurs visent. 6 m/s font 22 km/h : une file urbaine serrée, pas une autoroute.
6 m/s (22 km/h)
Hétérogénéité Écarts de conduite d’un instant à l’autre. À zéro, tout le monde freine de la même façon. À 120 voitures et 2,5 s, l’anneau ralentit même avec ce curseur à zéro.
0.15
Couleur selon l’accélération
Freinage d’urgence (< −2,5 m/s²)
Gros freinage (−2,5 à −1,5)
Freinage léger (−1,5 à −0,5)
Allure tenue (−0,5 à 0,5)
Accélération (> 0,5)

Vitesse moyenne
— m/s
Flux au droit d’un point
— véh/h
Ondes lentes File d’au moins quatre voitures qui freinent : jaunes, oranges ou rouges. Une file lente mais verte n’est plus comptée. La vitesse moyenne dit si le ralentissement dure.
—
Fluidité
100 %

Scénarios et analyse

Quoi regarder
Au départ le trafic est fluide : les voitures restent vertes, la fluidité est proche de 100 % et aucune onde lente n’est comptée. Choisissez un scénario, ou cliquez l’anneau.

Comprendre l’effet accordéon

Le phénomène

Les embouteillages en accordéon, ou bouchons fantômes, apparaissent spontanément dans un trafic dense sans cause apparente (pas d’accident, pas de travaux). Ils résultent de la dynamique collective où une petite variation de vitesse se propage vers l’arrière sous forme d’onde de ralentissement.

Ce qui les fait naître

  • Densité critique : au-delà d’un seuil, le système devient instable.
  • Temps de réaction : les conducteurs réagissent avec un délai.
  • Amplification : les petites variations se propagent et s’amplifient.
  • Même conduite : à 120 voitures et 2,5 s, l’anneau ralentit aussi quand le curseur d’hétérogénéité est à zéro.

Lien avec les polycrises

  • Émergence : le bouchon n’est écrit dans aucune voiture.
  • Non-linéarité : un freinage bref peut saturer tout l’anneau.
  • Auto-organisation : la structure apparaît sans chef d’orchestre.
  • Seuil : en dessous, le flux encaisse. Au-dessus, il se bloque.

Montez la densité, allongez le temps de réaction, puis cliquez l’anneau. La cascade du scénario du même nom est l’analogue routier d’une polycrise : plusieurs chocs locaux, aucun décisif seul, une saturation à la fin.

Au fil du temps

Vitesse moyenne
Flux