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Méthodologie d’évaluation des principaux impacts sur la population de l’augmentation du trafic ferroviaire lors de l’implantation d’un pôle logistique majeur

Julien Sylvestre

Masters thesis (2017)

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Cite this document: Sylvestre, J. (2017). Méthodologie d’évaluation des principaux impacts sur la population de l’augmentation du trafic ferroviaire lors de l’implantation d’un pôle logistique majeur (Masters thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2537/
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Abstract

RÉSUMÉ : Le transport de marchandises par conteneurs est en plein essor depuis quelques années. Grâce à cette unité de transport, l’intermodalité entre le bateau, le train et le camion est plus efficace et permet d’offrir un service continu, fiable, sécuritaire, rapide et à moindre coût. Cette tendance a pour cause d’augmenter l’affluence de conteneurs dans les terminaux intermodaux qui se situent souvent dans les régions urbaines. Au fil du temps, les terminaux sont soumis à des contraintes de capacité face à la congestion et la densité des populations urbaines. En réponse à ce problème, de nouveaux pôles logistiques sont déployés vers les régions rurales où il y a moins d’encombrement face au développement d’infrastructures et au transport de marchandises. C’est le cas, entre autres, du nouveau terminal du port de Montréal à Contrecœur qui cherche à répondre à la demande accrue du transport par conteneurs face à des installations qui approche bientôt la pleine capacité. L’emplacement de ces futurs pôles logistiques concorde souvent avec les réseaux routiers et ferroviaires déjà en place permettant ainsi une interconnexion efficace vers les différentes régions à desservir. L’utilisation faite du transport ferroviaire et routier repose sur des facteurs comme la destination, la nature du produit, le risque et le coût. Effectivement, les économies d’échelles possibles grâce à l’utilisation d’un train de marchandises intermodal à double étages sont non négligeables pour les expéditeurs. Cette relation entre les deux modes de transport devient importante lorsque l’on considère les différentes conséquences de l’augmentation du transport de marchandises sur une région donnée. En fait, la capacité opérationnelle d’un pôle logistique et la proportion utilisée entre les modes de transport toucheront directement la population environnante. Les impacts de l’augmentation du transport de marchandises sur le réseau ferroviaire auront des conséquences différentes sur la population. Tout d’abord, l’augmentation de passages de trains sur une voie ferrée engendre de la congestion aux passages à niveau selon l’horaire, la vitesse et la longueur du train. Tout dépendant du débit de circulation aux passages à niveau, le temps de blocage peut avoir pour conséquence de créer des files d’attente importante sur réseau. La hausse des niveaux de bruit et vibrations affectera également la population à proximité des voies ferrées pouvant ainsi provoquer des perturbations du sommeil et du dérangement. Par ailleurs, le niveau de sécurité de la population est affecté par le transport de matières dangereuses et l’efficacité des services d’urgence. Effectivement, le blocage des passages à niveau peut créer des problématiques lors d’opérations des services d’urgence. Les populations aux abords des futurs pôles logistiques s’inquiètent de ces impacts possibles et il est important de considérer ses préoccupations face au succès de projets d’envergure. L’objectif de ce mémoire est de mieux comprendre ces impacts et de les évaluer afin d’obtenir des résultats pertinents face à l’implantation de nouveaux pôles logistiques majeurs. Il présente une méthodologie d’analyse des impacts sur la population face à l’augmentation d’affluence de trains sur le réseau ferroviaire par l’intégration cartographique de données, la prévision des niveaux d’activités et le calcul d’impacts sur la population concernant la circulation routière, le bruit et les vibrations et la sécurité. Finalement, un outil Excel interactif permet de déterminer le temps de passage des trains au passage à niveau, son impact sur la circulation et le nombre de personnes affectées par un certain niveau de bruit. Ce mémoire analyse les enjeux importants face à l’acceptabilité sociale des projets de pôles logistiques d’envergure en assurant une intégration positive du projet dans la communauté. Le fait de connaître les impacts probables avant la mise en opération des installations permet ainsi de s’ajuster et diminuer les effets néfastes possibles. La méthodologie permet également de justifier l’implantation de mesures d’atténuation comme l’abolition du sifflement d’un train, la pause de barrières aux passages à niveau ou même la construction d’un viaduc. Il contribue également à la sécurité de la communauté en évaluant le niveau d’efficacité des services d’urgence en identifiant les différentes problématiques liées aux passages des trains. Bref, les impacts sur la circulation dépendent fortement de la vitesse du train et du débit de circulation au passage à niveau. Par exemple, à une intersection achalandée, le délai d’attente moyen par véhicule peut atteindre 5 minutes et impacter jusqu’à 150 véhicules si un train circule à 30 km/h. Cependant, si celui-ci circulait à une plus haute vitesse, il engendrerait un plus haut niveau de bruit. Il existe donc une contradiction entre les impacts sur la circulation et les impacts sur le bruit difficilement acceptable par les communautés. En fait, le bruit d’un train de marchandises circulant à 60 km/h provoquerait un niveau de bruit de 43 dB(A) pour une personne à 300 mètres de la voie ferrée. À ce niveau sonore, c’est souvent entre 1% et 2,5% d’une population qui est affectée par le bruit en provenance du train selon la région d’analyse. Par ailleurs, la couverture des services d’incendie est touchée par le passage des trains et la cohésion entre les compagnies ferroviaires et les municipalités est primordiale. Par exemple, dans notre étude de cas, une des municipalités voit 55 % de sa population isolée du poste d’incendie en cas de blocage majeur de la voie ferrée. Finalement, le transport de conteneurs ne représente pas de risques importants concernant les matières dangereuses et engendre un niveau de vibration plutôt faible à plus de 50 mètres de la voie ferrée.----------ABSTRACT : Transportation of goods by containers has been booming in recent years. Thanks to this transport unit, the intermodality between boats, trains and trucks is more efficient and offers a continuous, reliable, safe, fast and inexpensive service. This trend has increased the number of containers in intermodal terminals that are often located in urban areas. Over time, terminals are subject to capacity constraints regarding congestion and density of urban populations. In response to this problem, new logistics clusters are being deployed to rural areas where there is less congestion for infrastructure development and freight transportation. This is the case for the new terminal of Montreal Port Authority in Contrecoeur, which is seeking to meet the increased demand for containers transport against facilities that are near full capacity. The location of these future logistics clusters often coincides with the existing road and rail networks, thus allowing efficient interconnection to the different regions to be served. The use of rail and road transport is based on factors such as the destination, product nature, risk and cost. Indeed, the economies of scale possible through the use of double-stack rail transportation are not negligible for shippers. This relationship between the two modes of transport becomes important when one considers the different impacts of an increase in freight transport over a given region. In fact, the operational capacity of a logistics hub and the proportion used between modes of transport will directly affect the surrounding population. The impacts of increasing freight transport on the rail network will have different consequences for the population. First, the increase in train crossings on a railway leads to road congestion according to the timetable, speed and length of the train. Depending on the traffic flow at railroad grade crossings, blocking time can result in significant queues on the network. Higher levels of noise and vibration will also affect the population close to the railways, which can cause disturbances in sleep and annoyance. Also, the population safety is affected by the transport of hazardous materials and the effectiveness of emergency services. Indeed, the blockage of railroad grade crossings can create problems during emergency services’ operation. The populations around the future logistics centers are worried about these possible impacts and it’s important to consider their concerns for the success of major projects. This helps understand these impacts and evaluate them in order to obtain relevant results regarding the implementation of major new logistics clusters. It presents a methodology for analyzing population impacts facing an increase in the number of trains on the rail network through cartographic integration of data, prediction of activity levels and calculation of impacts on the population concerning traffic, noise, vibration and safety. Finally, an interactive Excel tool is used to determine the transit time of trains at railroad grade crossings, its impact on traffic and the number of people affected according to a certain level of noise. This thesis analyzes the important issues regarding social acceptability of large-scale logistics hub projects by ensuring a positive integration into the community. Being aware of the possible impacts before the terminal starts operating, makes it possible to adjust and reduce the possible adverse effects. The methodology also allows justifications on mitigation measures implementation such as the abolition of a train’s whistle, the addition of barriers at railroad grade crossings or even the construction of a viaduct. It also contributes to the safety of the community by assessing the level of effectiveness of emergency services by identifying the different problems related to the passage of trains. In short, traffic impacts are highly dependent on train speed and traffic flow at the railroad grade crossing. For example, at a busy intersection, the average waiting time per vehicle can reach 5 minutes and impact up to 150 vehicles if a train travels at 30 km/h. However, if it was traveling at a higher speed, it would generate a higher level of noise. There is thus a contradiction between the impacts on traffic and the impacts on noise that is hardly accepted by communities. In fact, a freight train traveling at 60 km/h would cause a noise level of 43 dB (A) for a person standing 300 meters from the track. At this level, it is often between 1% and 2.5% of a population that is affected by noise from the train depending on the region of analysis. Moreover, the coverage of fire departments is affected by the passage of trains and the cohesion between railway companies and municipalities is crucial. For example, in our case study, one of the municipalities sees 55% of its population isolated from the fire station in the event of a major railway blockage. Finally, transportation of containers does not pose a significant risk regarding hazardous materials and generates a rather low level of vibration at more than 50 meters from the track.

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de mathématiques et de génie industriel
Dissertation/thesis director: Martin Trépanier and Emma Frejinger
Date Deposited: 20 Feb 2019 13:35
Last Modified: 27 Jun 2019 16:48
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/2537/

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