Guide Conception Carrefours Giratoires FR

Conception de carrefours giratoires à l’aide des outils d’intersections d’AutoCAD® Civil 3D® 2010 Marie-Pierre Lebel – Solutions Consortech

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Apprenez comment tirer profit des outils d’intersections de Civil 3D 2010 dans un contexte de conception de carrefours giratoires. Ces outils ont été créés afin de modéliser des intersections en T et 4-directions, mais ce cours vous permettra d’utiliser ces outils dans un contexte de conception tout à fait différent.

À propos du présentateur: Marie-Pierre Lebel est une spécialiste d’applications sénior chez Solutions Consortech, un revendeur des produits Autodesk. Elle est une ingénieure et depuis son embauche, elle a formé de multiples usagers sur Civil3D, Revit Structure ainsi que Robot Structural Analysis. En tant que “Civil3D Implementation Certified Expert”, elle a implanté les solutions Autodesk chez de multiples firmes de génie et agences gouvernementales. Elle a aussi participé à un projet pilote analysant la viabilité de Civil3D pour le Ministère des Transports du Québec. Marie-Pierre a également contribué au projet des Extensions Revit Bridge pour Autodesk. [email protected]

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Objectifs L’objectif de ce cours est de démystifier les nouveaux outils d’intersections de la version 2010 d’AutoCAD Civil 3D, tout en tentant de les utiliser dans un contexte de carrefour giratoire. Ce cours focusera sur les aspects de modélisation d’un carrefour giratoire, incluant:      

Axes et profils des routes entrantes et sortantes Utilisation des axes et profils décalés afin de contrôler les dévers Création d’assemblages et l’ajout de ceux-ci à un « jeu d’assemblages » Utilisation des outils d’intersections Ajout des ilots, afin de contrôler le flot de circulation Création d’une surface finale pour des fins de visualisation

Différents types de carrefours giratoires Il existe différents types de carrefours giratoires, et chacun d’entre eux peut être modélisé à l’aide de Civil3D. Cependant, la géométrie déterminera la méthode à utiliser. La méthode qui sera présentée dans ce cours est la plus simple: elle utilisera les outils d’intersections qui furent ajoutés à Civil3D dans la verison 2010. Malheureusement, cette méthode ne pourra être utilisée qu’avec des carrefours assez simple, comme celui-ci:

Dans la première image, la section hachurée représente l’intersection entre l’axe principal (le cercle du carrefour) et l’axe secondaire. Dans la deuxième image, le rayon plus grand permet l’ajout d’une voie de contournement, mais crée également un élargissement dans le carrefour – il est donc impossible de déterminer une zone d’intersection claire et précise. Ceci rend impossible l’utilisation des outils d’intersections pour ce type de carrefour. Préparation du gabarit Certains paramètres doivent être ajustés dans votre gabarit (DWT) avant de commencer la modélisation. Cette étape vous sauvera du temps lors de la phase de conception. 1. Désactiver l’aperçu de la sélection Ceci est une étape que toute personne modélisant un corridor assez complexe devrait faire. Un corridor est en fait un objet 3D créé à partir de multiples lignes caractéristiques, points et liens se superposant les uns sur les autres. Lorsque l’utilisateur fait passer la souris par dessus le corridor alors que l’aperçu de la sélection est activé, la regénération est plutôt 2

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longue parce que tout le modèle est regénéré en même temps. Pour désactiver l’aperçu de sélection :   

Entrer “OP” à la barre de commandes, et appuyer sur Entrée Aller à l’onglet Sélection Désactiver les deux options suivantes:

2. Changez vos fréquences de modélisation pour les intersections Un carrefour giratoire comprend une courbe circulaire de faible rayon en tant qu’axe principal. Il faudra donc modifier les fréquences par défaut pour les intersections si vous voulez que votre corridor représente assez fidèlement la conception (par défaut, les intervalles sont placés aux 25m dans la version métrique, ce qui est beaucoup trop grand). Onglet Paramètres  Intersection  Commandes  Double cliquer sur “CreateIntersection” Sous “Assembly Insertion Default”, changer les trois paramètres suivants :

3. Changez vos parameters par défaut pour la creation d’axes décalés dans une intersection Dans la même fenêtre, mettre le paramètre “Offset Length Options” à “Alignment Start to End”.

Nous reviendrons dans quelques minutes sur l’importance de ce paramètre. 3

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4. Changez les gabarits de noms des différents objets Plusieurs objets seront créés lors de la modélisation d’une intersection, incluant:   

L’intersection elle-même Axes décalés Profils de bord pavage

Pour simplifier le repérage des différents objets, il est important de changer les paramètres suivants afin que les objets soient nommés convenablement (toujours sous la fenêtre “CreateIntersection”):

Encore une fois, nous reviendrons un peu plus tard sur l’importance de ces paramètres. Qu’est-ce qu’un objet “intersection” exactement? Vous remarquerez dans la version 2010 de Civil3D qu’il y a maintenant une section “Intersections” dans le Prospecteur. Un objet intersection n’est pas un objet 3D en soi. C’est en fait une collection de paramètres qui simplifient le processus de modélisation du corridor, qui lui est un élément 3D. Voici les paramètres qui peuvent être spécifiés dans l’objet « Intersection »: 

Type d’intersection

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Rayons et profils des rayons de courbure Pentes transversales (ou profils de bord pavage) Profils types à être appliqués dans les différentes régions de l’intersection o Ceux-ci sont groupés dans un jeu de profils types, qui est un fichier XML

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Les jeux de profils types par défaut se retrouvent dans le répertoire suivant à l’installation de Civil3D : C:\Documents and Settings\All Users\Application Data\Autodesk\C3D 2010\enu\Assemblies\

Faites attention lors de l’utilisation des profils types métriques! Un jeu a été fourni pour les pays où les voitures circulent du côté gauche de la route…

Un jeu de profils types est une collection de liens vers des fichiers externes contenant les profils types.

Dans le cas d’un Carrefour giratoire, la difference principale se trouve dans les profils types de la route principale. Sur le côté gauche de la route principale, nous avons un talus central paysagé. Les profils types disponibles à l’installation doivent être modifiés pour inclure ces éléments.

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Fig. 4.7-1 Coupe type d’un carrefour giratoire (Ref.: Transports Québec, Roundabouts – A Different Type of Management Approach, 2005)

Dans le jeu de données de ce cours, vous trouverez un répertoire qui se nomme “AU2009_ROUNDABOUTS”. Placez ce répertoire sur votre racine C:\. Ce répertoire contient tous les profils types modifiés nécessaires à la modélisation de notre carrefour giratoire. Les deux profils types suivants ont été modifiés

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Primary Road Part Section - Daylight Left.dwg Primary Road Full Section.dwg

Géométrie La première étape est de décider la géométrie du carrefour. Quel est le rayon? Combien de routes secondaires seront connectées? Quels sont les rayons de courbure aux différentes intersections? Vous n’aurez probablement pas toutes les informations à l’étape initiale de la modélisation. Alors utilisez les valeurs par défaut – Civil3D créera un modèle dynamique qui pourra facilement être remodifié par la suite. Ouvrir ROUNDABOUT1.dwg Commencez par créer un axe principal pour votre carrefour. Typiquement, on spécifie le rayon extérieur lors de la conception d’un carrefour giratoire. Dans le cas present, j’ai décidé de traiter ce carrefour giratoire à 2 voies comme une route standard; j’ai donc un alignement central entre les deux voies. Si vous tenez à utiliser le rayon extérieur comme axe principal, ca ne fait aucune différence ; vous n’aurez qu’à spécifier un décalage très petit du côté droit. Onglet Home  Create Design  Alignment  Alignment Creating Tools

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Dans le cas present, j’utiliserai l’option Fixed Curve (Center Point-through point) simplement parce que je retracerai par dessus l’image aérienne. Mais évidemment, vous pourriez tout aussi bien spéficifier un rayon précis.

Une chose dont vous devez vous soucier est le point de départ de votre axe principal. Si le point 0+000 se retrouve dans une région d’intersection, il sera impossible pour Civil3D de générer celleci.

Vous devrez ensuite créer les axes secondaires. J’ai décicé de simplifier le modèle en traçant un seul alignement central à travers l’ilot, plutôt que de tracer les deux voies comme des routes indépendantes. Pour ce qui est des ilots, nous reviendrons un peu plus tard sur ce sujet. Il est important de mentionner que les alignements secondaires doivent commencer (ou se terminer) à l’intersection avec l’axe principal, afin de générer une intersection en « T ». Lorsque vos axes sont traçés, vous devez créer un profil de terrain naturel ainsi qu’un profil propose pour chaque axe, incluant l’axe principal. Les profils n’ont pas à être ajustés à cette étape de la modélisation.

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Ouvrir ROUNDABOUT2.dwg Finalement! C’est maintenant le temps de commencer la modélisation des intersections. Ouvrir l’onglet Home dans le ruban, puis cliquer sur Lorsque Civil3D vous demandera à la barre de commande de spécifier un point d’intersection, cliquez sur l’intersection entre « Commerce East » et l’axe principal du carrefour giratoire. La fenêtre suivante apparaitra:

Remarquez que l’intersection portera le même nom que la route secondaire, ce qui est exactement ce que nous avions spécifié lors de la modification du gabarit Dans le gabarit par défaut, le nom de l’intersection aurait également inclut le nom de l’axe principal – dans le cas d’un carrefour giratoire, comme les quatre intersections croisent toutes l’axe principal, il n’y a aucun but à ajouter son nom à chaque intersection. Assurez vous de sélectionner le type d’intersection “Primary crown maintained”. Vous devez conserver la couronne sur l’axe principal tout autour du carrefour giratoire afin de ne pas avoir de dénivelé à chaque intersection avec une route secondaire. Cliquez sur Next. Dans la fenêtre suivante, vous aurez à entrer plusieurs paramètres. Nous passerons chacun d’entre eux en revue.

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Offset Parameters (paramètres de décalage): Les paramètres de décalage vous permettent de spécifier les largeurs des routes principales et secondaires. Vous pouvez utiliser des axes existants, ou encore demander à Civil3D d’en créer de nouveaux. Dans le cas présent, nous n’avons aucun axe de bord pavage dans le projet.

Axe principal (ROUNDABOUT): Décalages gauche et droit = 5m * Rappelez-vous que j’utilise un axe entre les deux voies de mon carrefour giratoire. J’aurai donc deux voies de 5m de largeur.

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Axe COMMERCE EAST: Décalages gauche et droit = 8m Curb Return Parameters (paramètres de rayon de courbure): Sous cette fenêtre, nous pourrons entrer les rayons de courbures nécessaires entre les bords pavage du carrefour et de la route secondaire. Remarquez également que nous avons le contrôle sur les rayons à gauche et à droite de la route secondaire, à l’aide de l’option « intersection quadrant » Vous pouvez également spécifier les paramètres d’une voie d’accélération ou de décélération. Pour l’instant, nous n’en ajouterons pas. Nous y reviendrons plus tard. Pour l’intersection COMMERCE EAST, assurez-vous de changer les rayons des deux quadrants pour 8m. Lane Slope Parameters (paramètres de pente): C’est l’endroit où vous pouvez entrer les paramètres de pente transversals sur la route principale et secondaire. La valeur par défaut est de -2% de chaque côté de l’axe. Assurez-vous de changer la pente du côté gauche de l’axe pincipal pour +2% afin d’obtenir une pente inverse, tel que démontré dans l’image de droite.

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Curn Return Profile Parameters (paramètres de profil de rayon de courbure): Les paramètres de profil permettre d’étendre la tangente au bord pavage sur une courte distance. Dans le cas présent, j’ai décidé de ne pas utiliser cette fonctionnalité.

Cliquer sur Next Dans la dernière boite de dialogue, assurez-vous de pointer vers le bon jeu de profils types: C:\AU2009_ROUNDABOUTS\_Autodesk (Metric) Roundabout Assembly Sets.xml

Assurez-vous également que la surface de référence est spécifié (EG) puis cliquez sur

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La première intersection du carrefour giratoire est terminée et devrait ressembler à ceci: Remarquez que de nouveaux profils-types ont été importés dans le projet courant.

Remarquez également que Civil3D a automatiquement barré le profil de la route secondaire au profil de la route principale.

DEUXIÈME INTERSECTION Maintenant, commençons la deuxième intersection. Lancez l’outil d’intersection à nouveau: sous l’onglet Home  Create Design  Intersection Cliquer sur l’intersection entre les axes COMMERCE NORTH et ROUNDABOUT. Cliquez sur Next à la première boite de dialogue. Encore une fois, nous utiliserons l’option “Primary Crown Maintained”. Maintenant faites attention! Offset Parameters (paramètres de décalage): Lorsque nous avons créé la première intersection, nous avons délibérément créé des axes décalés du début à la fin de l’axe principal. Au lieu de redemander à Civil3D de créer des axes décalés, nous réutiliserons les mêmes axes. Ceci permettra également de simplifier le processus si nous devons modifier les pentes transversales. Assurez-vous de spécifier les axes gauche et droit:

Pour l’axe secondaire, nous demanderons encore une fois à Civil3D de créer des axes décalés de 8m à gauche et à droite pour la route secondaire.

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Curb Return Parameters (paramètres de rayon de courbure): Pour toutes les autres intersections de ce carrefour giratoire, nous utiliserons des rayons de 10m. Lane Slope Parameters (paramètres de pente): Pour la première intersection, nous avons créé deux profils de bord pavage (gauche et droite) – celui de gauche à +2% de pente et celui de droite à -2%. Ces profils existent du début à la fin de l’axe principal – nous les réutiliserons pour les autres intersections, tout comme nous l’avons fait pour les axes décalés.

Curn Return Profile Parameters (paramètres de profils de rayons): Nous garderons la valeur par défaut. Cliquer sur Next. Dans la dernière boite de dialogue, assurez-vous d’ajouter la deuxième intersection au même corridor que la première intersection. Il faut que votre modèle de carrefour giratoire soit composé d’un seul objet corridor. Assurez-vous également de sélectionner la surface cible, puis cliquez sur Create Intersection.

Votre modèle 3D devrait maintenant ressembler à ceci:

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Répétez les étapes de la deuxième intersection pour générer les deux autres:

MODIFIER LA GÉOMETRIE D’UNE INTERSECTION Comment procéder si vous désirez ajouter une voie d’accélération ou de deceleration dans une des quatre intersections? C’est simple! Cliquez sur le marqueur de l’intersection en question. Le marqueur est situé directement sur l’intersection des deux axes.

Un onglet contextual apparaitra dans le ruban. Plusieurs options seront alors disponibles. Afin d’ajouter une voie de décélération, vous devez cliquer sur le bouton “Edit Curb Returns”:

Cliquez sur l’option “Widen turn lane for incoming road”. Vous devrez peut-être également changer les paramètres sous la section “Widening at Incoming Lane” de la fenêtre. Une fois que vous aurez entré les paramètres désirés, vous devrez cliquer sur le bouton “Recreate Corridor Regions” afin de réactualiser le corridor.

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REMPLIR “LES TROUS” Entre les intersections, vous devrez étirer les “grips” afin de remplir les régions vides. Évidemment vous devrez remettre le corridor à jour par la suite. Notez que si vous décidez de remodifier la géométrie de votre carrefour giratoire, vous devrez repeater cette étape. Voici une image du carrefour giratoire complété:

CRÉER UNE SURFACE DE LA SURFACE DE ROULEMENT Dans les propriétés du corridor, aller sous l’onglet Surfaces. Cliquer sur le bouton “Create a Corridor Surface” et la renommer “Top Of Grade”. Ensuite, ajouter le code de lien “Top” à l’aide du bouton . Voici un aperçu de la surface:

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Vous remarquerez que certains triangles ne suivent pas les liens du corridor à travers de l’intersection. Pour corriger la situation, aller sous l’onglet Surfaces des propriétés du Corridor, et cocher l’option « add as breaklines ». Vous remarquerez également que la surface s’étend à l’extérieur du corridor. Ajouter une limite de surface de corridor dans une version antérieure de Civil3D aurait été très pénible ; dans la version 2010, il suffit d’utiliser l’option « Use corridor Extends as Outer Boundary ».

MODIFIER LES PENTES TRANSVERSALES Pour des fins de design et de validation, vous pouvez ajouter des étiquettes de pente sur la surface finie afin de valider le modèle. Admettons que le concepteur décide de changer la pente transversale pour -3% afin de ralentir le trafic dans le carrefour giratoire. Souvenez-vous que nous avons créé un alignement et un profil de bord pavage pour chaque côté du carrefour. Ceux-ci vont du début à la fin de l’axe principal. Donc, si vous changeons la pente transversale sur une intersection, ceci aura un impact sur toutes les intersections. Sélectionnez n’importe quel marqueur d’intersection, puis cliquez sur le bouton Lane Slopes dans le ruban. Changez la pente transversale pour +3% et -3%. Ceci modifiera l’élévation des profils gauche et droit.

De l’information additionnelle ainsi que le jeu de données sont disponibles sur le site de AU Online: http://au.autodesk.com/?nd=class&session_id=5085 16