Le 17 août 2021, le Cerema (Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement) a publié un rapport intitulé « Émissions routières des polluants atmosphériques : courbes et facteurs d’influence », réalisé à la demande de la direction générale des infrastructures, des transports et de la mer (DGITM).

Objet du rapport

Ce rapport propose une mise à jour méthodologique pour l’évaluation des facteurs d’émissions de polluants et de GES issus du trafic routier par les différents types de véhicules, mettant ainsi à jour une précédente note du Setra (Service d’études sur les transports, les routes et leurs aménagements) de 2009. Il s’agit de mieux connaître les facteurs, notamment la vitesse, qui ont un impact direct sur les taux d’émissions de polluants atmosphériques et les gaz à effet de serre (GES).

Le rapport présente notamment :

• les outils de calculs du Cerema, avec le logiciel CopCerema utilisant la méthodologie EMEP/EEA et les données sur le parc automobile. Cette méthodologie est reprise dans le logiciel COPERT (Computer Program to calculate Emissions from Road Transport) dans sa 5^ème version et permet la détermination des facteurs d’émission en fonctions de différents paramètres du trafic. Dans l’inventaire national d’émissions de GES et de polluants dans l’air réalisé par le Citepa, la même méthodologie est utilisée pour estimer les émissions des véhicules dues à la combustion, à l’évaporation, ainsi qu’à l’abrasion du revêtement routier, des freins et des pneus ;
• les facteurs d’influence des émissions de GES (CO₂, CH₄ et N₂O en l’occurrence) et de polluants (NO_x, PM₁₀) du trafic routier. Le premier est la vitesse, mais ce n’est pas le seul : la consommation de carburant, la pente de la route et la charge transportée par les poids-lourds, ou le taux de démarrage à froid pour les véhicules légers ont aussi un impact ;
• de nouvelles courbes d’émissions de polluants et de GES en grammes par kilomètre parcouru en fonction de la vitesse moyenne d’un véhicule (léger, utilitaire ou poids-lourd) représentatif du parc automobile roulant français à divers horizons (jusqu’en 2050) ;
• des facteurs d’émissions par catégorie de véhicule, en g/km.

Les émissions en fonction de la vitesse : mauvaises interprétations sur l’effet des 30 km/h

Les conclusions de ce rapport ont fait l’objet de nombreux débats et d’interprétations, parfois erronés. Ainsi, le Cerema a présenté des « courbes en U », caractérisant les émissions en fonction de la vitesse moyenne. Par exemple, pour les émissions de GES, NOx, ou de PM₁₀ d’un véhicule particulier sont minimales pour des vitesses moyennes proches de 70 km/h (correspondant à une vitesse de circulation en zone interurbaine). Les émissions à de faibles vitesses (10 à 20 km/h) ou à grande vitesse (100 à 110 km/h) sont plus élevées, produisant ainsi ces courbes en U. l’analyse est similaire pour les véhicules lourds, avec un minima vers 60 km/h.

Cependant, ces résultats présentent des émissions en fonction de valeurs moyennes de vitesses. Derrière une valeur de vitesse moyenne, il y a des conditions de circulations très différentes avec des situations d’accélérations/décélérations hétérogènes. Dans la réalité, il n’y a pas de lien direct entre la vitesse limite et la vitesse moyenne. En ville notamment et en zone limitée à 30 km/h, les véhicules roulent très rarement à vitesse constante à 30 km/h : ils connaissent de nombreuses phases d’accélération et de décélérations, d’arrêts et de redémarrages. Les courbes en U fonction de la vitesse moyenne cachent les autres facteurs jouant sur les émissions, en particulier l’accélération, et les surémissions avec un moteur « à froid ». Au global, c’est la fluidité du trafic qui va jouer sur les émissions totales, un trafic congestionné générant plus d’émissions (car plus de phases en régime transitoire) qu’un trafic apaisé, plus régulier. Or, la mise en place de zones 30 km/h fait partie des mesures mises en place pour contribuer à apaiser le trafic pour réduire l’accidentologie et ses effets néfastes. Le Cerema, dans un préambule ajouté à son rapport pour contredire de nombreuses mauvaises interprétations, notamment dans le contexte où la mairie de Paris avait annoncé la mise en place généralisée d’une zone 30 km/h à Paris, conclut ainsi « qu’on ne peut pas conclure que des vitesses limitées à 30 km/h sont nécessairement plus négatives en termes d’émissions que des vitesses à 50 km/h » et « les conclusions de ce rapport […] ne permettent pas d’évaluer correctement des politiques publiques de mobilité telles que les mesures de réduction des vitesses en milieu urbain (zone 30 par exemple). ». Des outils comme le modèle HBEFA (HandBook of Emission Factors, développé par l’EMPA) permet de calculer des émissions par situation de trafic et donc mieux approcher ces problématiques d’accélérations/décélérations.

En savoir plus

Page du Cerema consacrée au rapport

Lire le rapport

Lire le préambule sur les limites du rapport