CAMPAGNE DE MESURE DES EMISSIONS DE VEHICULES EN CONDITIONS REELLES DE CIRCULATION PAR LA TECHNOLOGIE RSD - Ville de Lille

 
CAMPAGNE DE MESURE DES EMISSIONS DE VEHICULES EN CONDITIONS REELLES DE CIRCULATION PAR LA TECHNOLOGIE RSD - Ville de Lille
CAMPAGNE DE MESURE DES EMISSIONS
DE VEHICULES EN CONDITIONS REELLES
DE CIRCULATION PAR LA TECHNOLOGIE
RSD                 -

                  Projet MEET PAMPA : Mesures
                  Environnement des Emissions Trafic
                  et Plan d'Actions Municipal pour la
                  Protection de l'Atmosphère

                  Appel à Projet AACT-AIR
                  Edition 2015

                  Rapport d’étude

                                        En partenariat avec :

 RP-AF1701-1-V2                                Page 1 sur 70
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CITATION DE CE RAPPORT
Rincent Air. 2018. Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de
circulation par la technologie RSD. 70 pages.

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Ce document est diffusé par l’ADEME
20, avenue du Grésillé
BP 90406 | 49004 Angers Cedex 01

Numéro de contrat : 1562C0039

Étude réalisée pour le compte de la Ville de Lille par Rincent Air pour ce
projet cofinancé par l'ADEME

Coordination technique - ADEME : Mohamedou Ba, ingénieur
Direction/Service : Villes et Territoires Durables / Service Qualité de l'Air

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Sommaire
1.       INTRODUCTION ............................................................................................................................ 4

2.      ETAT INITIAL DE LA QUALITÉ DE L’AIR À LILLE ..................................................................... 5
     2.1.   ORIGINE DES POLLUANTS SUR LE TERRITOIRE DE LA VILLE DE LILLE ........................................... 5
     2.2.   CONCENTRATIONS EN POLLUANTS SUR LE TERRITOIRE DE LA VILLE DE LILLE .............................. 6
     2.3.   CARTES MODELISEES EN 2015.................................................................................................. 7
     2.4.   INDICE DE LA QUALITE DE L’AIR ................................................................................................. 8
     2.5.   EPISODES DE POLLUTION .......................................................................................................... 8
     2.6.   CARTE STRATEGIQUE DE L’AIR .................................................................................................. 8
     2.7.   PERSPECTIVES A L’HORIZON 2020 .......................................................................................... 10
     2.8.   CONCLUSION ......................................................................................................................... 10

3.      MÉTHODOLOGIE ........................................................................................................................ 11
     3.1.  PRESENTATION DE LA TECHNOLOGIE DE MESURE ..................................................................... 11
     3.2.  PRESENTATION DU PLAN D’ECHANTILLONNAGE INITIAL............................................................. 12
     3.3.  PRESENTATION DU PLAN D’ECHANTILLONNAGE FINAL .............................................................. 13

4.      RESULTATS ................................................................................................................................ 14
     4.1.     ECHANTILLONNAGE ................................................................................................................ 14
     4.2.     RESULTATS SUR LE PARC ROULANT MESURE ........................................................................... 16
        4.2.1.     Type de véhicules ........................................................................................................ 16
        4.2.2.     Domiciliation ................................................................................................................. 16
        4.2.3.     Type de carburant ........................................................................................................ 18
        4.2.4.     Norme Euro .................................................................................................................. 18
        4.2.5.     Croisement norme Euro / carburant ............................................................................ 20
        4.2.6.     Vignette Crit’Air ............................................................................................................ 20
     4.3.     RESULTATS SUR LES FACTEURS D’EMISSIONS.......................................................................... 22
        4.3.1.     Méthodologie ............................................................................................................... 22
        4.3.2.     Voitures particulières (VP) à motorisation diesel ......................................................... 22
        4.3.3.     Voitures particulières (VP) à motorisation essence ..................................................... 26
        4.3.4.     Comparaison des facteurs d’émissions entre VP diesel/essence ............................... 28
        4.3.5.     Véhicules utilitaires légers (VUL) ................................................................................. 31
        4.3.6.     Grands émetteurs : catégorie des voitures particulières ............................................. 31
        4.3.7.     Cas particulier : les bus................................................................................................ 33
     4.4.     GAIN ECONOMIQUE ................................................................................................................. 35
        4.4.1.     Principe ........................................................................................................................ 35
        4.4.2.     Calcul des coûts indirects (liés à la pollution) .............................................................. 35
        4.4.3.     Calcul des coûts directs (liés à la surconsommation de carburant) ............................ 37
        4.4.4.     Coût global ................................................................................................................... 38

5.      POTENTIALITÉS DU RSD ET DIFFICULTÉS RENCONTRÉES ................................................ 39
     5.1.   PISTES D’AMELIORATION DE L’INSTRUMENTATION RSD............................................................ 39
     5.2.   DIFFICULTES TECHNIQUES ET ADMINISTRATIVES RENCONTREES ............................................... 39

6.       ETUDE STATISTIQUE ................................................................................................................. 41

7.       SYNTHÈSE ................................................................................................................................... 42

ANNEXE 1 ............................................................................................................................................. 44
ANNEXE 2 ............................................................................................................................................. 47

SIGLES ET ACRONYMES ................................................................................................................... 68

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1. Introduction
La qualité de l’air représente aujourd’hui un enjeu sanitaire et économique majeur en France. En
termes sanitaires, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a classé en 2013 la
                                                               1
pollution de l'air extérieur comme cancérogène pour l’homme . En 2016, l’agence française de Santé
publique a estimé que la pollution aux particules fines était responsable en France d’environ 42 000
                                                                                        2
décès prématurés par an (avec une perte moyenne d’espérance de vie de 8,2 mois ). En termes
économiques, un rapport du Sénat publié en juillet 2015 estime que le coût total de l’impact sanitaire
(mortalité et morbidité) de la pollution atmosphérique (tenant compte seulement des particules et de
                                                                    3
l’ozone) pour la France serait de 68 à 97 milliards d’euros par an . Par ailleurs d’autres coûts non
sanitaires doivent également être pris en compte dans l’impact de la pollution atmosphérique (baisse
des rendements agricoles, perte de biodiversité, dégradations des bâtiments en ville, dépenses de
prévention et de recherche d’organismes spécialisés, etc.).

La situation actuelle concernant la qualité de l’air est globalement meilleure que par le passé. Les
niveaux de concentrations ambiants de certains polluants atmosphériques (SO 2, CO, plomb) ont
diminué de façon significative dans les villes françaises ces dernières années. Malgré tout, les seuils
de qualité de l’air fixés par les normes européennes sont encore dépassés (pour le NO 2 et les PM10)
dans de nombreuses de zones françaises, principalement dans les grandes agglomérations, et
placent la France en situation de contentieux avec l’Union Européenne. Le trafic routier est une des
principales sources d’émissions de polluants atmosphériques en zone urbaine (notamment de NOX et
de particules), en particulier dans l’agglomération lilloise (cf. état initial de la qualité de l’air sur le
territoire lillois, paragraphe II). Par ailleurs, malgré l’apparition dans les années 90 de normes
européennes abaissant au fur et à mesure les seuils d’émissions des véhicules neufs, les
concentrations en NO2 n’ont globalement pas diminué au plus proche des axes de circulation urbains.
Le trafic routier constitue ainsi un déterminant majeur des inégalités d’exposition à la pollution
atmosphérique.

Ce constat incite aujourd’hui les villes à mettre en place des actions en faveur de la qualité de l’air,
notamment dans le domaine des transports, et à contribuer à l’amélioration des connaissances
concernant la pollution atmosphérique. Cependant, la conception d’actions et/ou de politiques dans le
domaine des transports ainsi que leurs évaluations et leurs efficacités en matière de pollution de l'air
nécessitent une connaissance approfondie des caractéristiques du parc automobile local (dans la
mesure où ces actions ont une forte dimension spatiale) et des caractéristiques d’émissions des
véhicules en milieu urbain avec des conditions et des comportements de conduite « réels ».

Dans ce cadre, la ville de Lille a mis en place en juillet 2016, au travers d’un projet financé en partie
                               4
par le programme AACT’AIR de l’ADEME, une campagne de mesure pilote des émissions réelles du
parc roulant sur son territoire. Cette campagne de mesure a permis d’une part de réaliser une
caractérisation du parc roulant et de ses émissions en fonction de certaines caractéristiques des
véhicules et d’autre part une identification des véhicules les plus émetteurs. Elle s’inscrit en préambule
de la réalisation d’un plan d’actions municipal pour lutter contre la pollution atmosphérique.

1
  IARC. Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Volume 109. 2015.
2
   Santé Publique France. Impact de l’exposition chronique aux particules fines sur la mortalité en France continentale et
analyses des gains en santé de plusieurs scénarios de réduction de la pollution atmosphérique. Rapport et synthèse. 2016.
3
  Commission d’enquête sénatoriale. Pollution de l’air, le coût de l’inaction. Tome I : Rapport. 2015.
4
  L’Aide à l'action des collectivités territoriales et locales en faveur de l'air (AACT-AIR) est un appel à projets mené chaque
année par l’ADEME et dédié aux collectivités pour les accompagner dans leurs démarches d’amélioration de la qualité de l’air.

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2. Etat initial de la qualité de l’air à Lille
Les polluants présentés dans ce bilan correspondent à ceux mesurés par l’instrument de mesure
RSD. Ils font partie des marqueurs du trafic automobile notamment le dioxyde d’azote (NO2) et les
particules en suspension (PM10 et PM2,5). Ce bilan initial établi sur les données de l’année 2015, en
amont des mesures RSD en situation réelle, permettra ainsi, après la mise en œuvre du Plan
d’Actions Municipal contre la Pollution Atmosphérique (PAMPA), d’envisager une évaluation avant /
après en termes d’impact sur la qualité de l’air.

    2.1.          Origine des polluants sur le territoire de la ville de Lille
                                                               Les émissions du territoire de Lille-Hellemmes-
                                                               Lomme sont issues de 3 secteurs d’activités :
                                                                  - Les transports
                                                                  - L’industrie
                                                                  - Le résidentiel-tertiaire

                                                               Sur ces 3 communes, les émissions du secteur
                                                               de l’agriculture sont négligeables.

                                                               Le secteur du transport est le plus gros émetteur
                                                               d’oxydes d’azote (NOX), avec près de la moitié
                                                               des émissions (47 %), ainsi que pour les
                                                               particules en suspension PM10 avec plus du
                                                               tiers des émissions (38 %).

                                                               Pour les émissions de NOX, les transports sont
                                                               moins représentés sur le territoire de la ville de
                                                               Lille que sur le reste de la métropole (47 %
                                                               contre 64 %).

                                                               A l’inverse, pour les particules PM10, le
                                                               territoire de Lille-Hellemmes-Lomme affiche 2 %
                                                               de plus par rapport à la métropole (soit 38 %
                                                               contre 36 %).

                                                               Aucun émetteur principal ne se dégage pour les
                                                               particules PM2.5, pour lesquelles les émissions
                                                               sont partagées entre le secteur résidentiel-
                                                               tertiaire (38 %, en lien avec le chauffage) les
                                                               transports (35 %), et l’industrie (27 %).

                                                               Les émissions de monoxyde de carbone (CO)
                                                               sont très faibles, en lien avec la baisse de
                                                               concentration annuelle de plus de 50 % observée
                                                               depuis 2000, en raison du renouvellement du
                                                               parc automobile au profit de véhicules émettant
                                                               moins de monoxyde de carbone.

  Inventaire des émissions (données issues de l’inventaire
                régional atmo NPdC 2010)

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2.2.      Concentrations en polluants sur le territoire de la ville de
        Lille
                                                                                                                       3
En 2015, la station de mesure urbaine de Lille Fives enregistre une moyenne annuelle de 23 µg/m en
                                             3
dioxyde d’azote. La valeur limite (40 µg/m ) est donc respectée. Ce site à forte densité urbaine, se
situe parmi les plus influencés par la pollution routière au niveau de la région, loin cependant des
                                                                        3
sites de proximité automobile (Roubaix Serres enregistre 31 µg/m ). La valeur limite sur les
                                       3
moyennes horaires, fixée à 200 µg/m à ne pas dépasser plus de 18 heures par an est respectée,
comme sur les autres stations de la région.

           Evolution pluriannuelle des concentrations moyennes sur la station de Lille Fives de 2007 à 2015
NB : démarrage des mesures de PM2,5 en 2010 sur la station
NB : absence de données PM10 en 2012, en raison d’un taux de fonctionnement de la station inférieur au critère
minimal pour que les données soient représentatives d’une année complète

D'une manière générale, la proximité avec les axes routiers, combinée à la densité de population de
l'agglomération, contribue principalement aux moyennes annuelles élevées en NO2. Au regard de
l’évolution pluriannuelle depuis 2007, les concentrations moyennes en dioxyde d’azote poursuivent
leur baisse en 2015.
                                                                                         3
Pour les particules PM10, la moyenne annuelle en 2015 est de 22 µg/m . La station de Lille Fives
                                                3                                                  3
respecte ainsi la valeur limite fixée à 40 µg/m et ne franchit pas l’objectif de qualité de 30 µg/m . A
noter que pour la troisième année consécutive depuis 2007, aucune station de la région ne dépasse la
                                                                                                 3
valeur limite journalière (cumul de jours dont la moyenne journalière est supérieure à 50 µg/m , bien
en-dessous des 35 jours de dépassement tolérés). La station urbaine de Lille Fives enregistre ainsi 10
jours de dépassement en 2015.
                                                                                         3
Concernant les particules PM2,5, la moyenne annuelle est de 16 µg/m . La station de Lille Fives
(urbaine) et la station de Roubaix Serres (proximité automobile) relèvent la concentration moyenne
la plus élevée sur l’ensemble des stations de la région. Cependant, les niveaux étant globalement
de plus en plus faibles depuis 2012, ces 2 stations respectent la valeur limite et la valeur cible en
2015. A noter que les 11 sites de la région mesurant les PM2,5 dépassent l’objectif de qualité de 10
      3
µg/m . Au regard de l’évolution pluriannuelle depuis 2007, les concentrations moyennes en
particules PM10 et PM2,5 poursuivent leur baisse en 2015 comme le dioxyde d’azote.

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2.3.          Cartes modélisées en 2015
Les cartes de concentrations ont été réalisées à l’aide d’un outil de modélisation fine échelle (maille
de 10 mètres), couvrant le territoire de la ville de Lille. Elles mettent en évidence des concentrations
moyennes annuelles en dioxyde d’azote et en particules PM10 élevées autour des axes routiers,
diminuant à leur périphérie.

                               Concentration moyenne 2015 en dioxyde d’azote (NO2)

                                   Concentration moyenne 2015 en particules PM10

L’influence du trafic automobile est visible, jusqu’à entraîner un dépassement des valeurs limites en
                            3
moyenne annuelle (40 µg/m pour chacun des 2 polluants, en rouge) en proximité des principaux axes
(N356 à l’Est et A25 au Sud). Les dépassements en dioxyde d’azote concernent une zone plus
étendue que les particules PM10.

  Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 7
CAMPAGNE DE MESURE DES EMISSIONS DE VEHICULES EN CONDITIONS REELLES DE CIRCULATION PAR LA TECHNOLOGIE RSD - Ville de Lille
2.4.         Indice de la qualité de l’air
Sur Lille en 2015, la qualité de l’air a été globalement bonne à très bonne les trois quarts de l’année
(74,2 %). Elle a été mauvaise à très mauvaise 12 jours dans l’année et le reste du temps moyenne à
médiocre (soit 22,5 %).

                               Répartition des indices ATMO sur l’agglomération lilloise

    2.5.         Episodes de pollution
En 2015, 12 épisodes de pollution ont été recensés au niveau régional pour une durée totale de                        24
jours :
    - Pour les particules PM10, 10 épisodes répartis sur 21 jours,
    - Pour l’ozone, 2 épisodes répartis respectivement sur 2 jours et 1 journée (ce dernier                           en
         lien également avec un franchissement du seuil d’information et de recommandation                            en
         PM10).
Ainsi, même si la valeur limite journalière en particules PM10 est bien respectée, des épisodes                       de
pollution ont néanmoins été ponctuellement observés pour ce polluant.

    2.6.         Carte stratégique de l’air
La carte stratégique de l’air a été réalisée sur le territoire de Lille-Hellemmes-Lomme, sur la base de
2 polluants indicateurs (NO2 et PM10). Elle met en évidence sur 5 ans des zones « air prioritaire »
(couleur carmin) où la population est la plus exposée, ainsi que des zones en dépassement
réglementaire et des zones en dépassement potentiel. Les zones les plus exposées se situent
ainsi le long des axes routiers.

                                               Carte stratégique de l’air

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CAMPAGNE DE MESURE DES EMISSIONS DE VEHICULES EN CONDITIONS REELLES DE CIRCULATION PAR LA TECHNOLOGIE RSD - Ville de Lille
C’est sur cette base que 6 sites (brins routiers) ont été retenus pour les mesures sur le parc roulant,
ainsi qu’au regard de leur TMJA estimé (Source : Atmo Nord – Pas-de-Calais pour l’année 2012).

             Localisation des sites retenus par rapport à la carte stratégique de l’air et les TMJA estimés

                                Cartographie des niveaux de bruit sur le territoire lillois

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CAMPAGNE DE MESURE DES EMISSIONS DE VEHICULES EN CONDITIONS REELLES DE CIRCULATION PAR LA TECHNOLOGIE RSD - Ville de Lille
2.7.          Perspectives à l’horizon 2020
                                                                    Atmo Nord – Pas-de-Calais a accompagné
                                                                    la réalisation du Plan de Protection de
                                                                    l’Atmosphère (PPA), adopté en mars 2014
                                                                    par les Préfets du Nord et du Pas-de-Calais
                                                                    et a évalué les concentrations en
                                                                    polluants à l’échéance 2020 (à partir de
                                                                    l’estimation des émissions et la mise en
                                                                    œuvre des 26 actions du PPA).

                                                                    Dans l’agglomération lilloise, pour les
                                                                    particules PM10, cette simulation montre
                                                                    qu’environ 50 000 personnes seraient
                                                                    encore exposées à des concentrations
                                                                    supérieures à la valeur limite journalière en
                                                                    2020 (correspondant aux 2 mailles en
                                                                    rouge sur la carte).

                                                          Sur le territoire de la métropole, pour les
émissions de particules PM10 à l’horizon 2020, le poids du secteur des transports devancerait celui du
secteur résidentiel-tertiaire de 12 %, passant ainsi de 36 % à 40 %. Pour les NOX, la répartition
des émissions par secteur d’activité resterait similaire à l’horizon 2020, avec cependant une
diminution de la part des transports au profit du secteur industriel (57 % à l’horizon 2020, contre 64
% en 2010).

    2.8.          Conclusion
Les données de qualité d’air fournies par Atmo NPdC ainsi que la carte stratégique de l’air
recentrée sur la zone Lille-Hellemmes-Lomme ont permis d’aider en amont des mesures à la sélection
des sites pour la campagne pilote.

NB : Les sites de mesure ont été retenus à partir de données de trafic et de données de qualité de l’air
de l’année 2015 (et inférieures) qui ont sensiblement évolué à la date de rédaction de ce rapport. En
effet, un nouveau Plan de Déplacement Urbain est entré en application depuis le 22/08/2016 (à
posteriori de l’état initial réalisé par Atmo Nord Pas de Calais et de la campagne de mesure pilote
réalisée par Rincent Air), modifiant ainsi le sens de circulation de nombreux axes dans le centre-ville.
En particulier, le site de mesure situé dans la rue du Réduit est impacté, la circulation étant fortement
réduite suite aux modifications intervenues : l’accès se fait uniquement par le boulevard Louis XIV
depuis la rue Molière.

Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 10
3. Méthodologie

    3.1.          Présentation de la technologie de mesure
Dans le cadre du projet, Rincent Air a réalisé en 2016 une revue scientifique des principales
technologies de mesure qui existent aujourd’hui pour caractériser les émissions des véhicules en
conditions de circulation réelles (techniques « RSD », « PEMS », « plume chasing », « near-road
plume », « tunnel », « LIDAR »). Cette synthèse bibliographique s’est attachée à décrire leur mode
opératoire, d’identifier leurs avantages et inconvénients métrologiques, et de mieux cerner leurs
potentialités et leurs limites dans l’évaluation des facteurs d’émissions du parc roulant. Cet état de l’art
permet de conclure que seule la technique RSD répond de façon complète à un cahier des charges
contraignant tout en permettant d’obtenir des informations précises sur le parc roulant (âge,
motorisation, norme Euro, type de véhicule, etc.) et ses émissions pour les polluants principaux qui
posent encore problème au niveau réglementaire (NO X, PM).

La technologie de mesure à distance appelée RSD (Remote Sensing Device) permet de mesurer une
série de composés gazeux (hydrocarbures imbrûlés HC, monoxyde de carbone CO, dioxyde de
carbone CO2, monoxyde d’azote NO) à l’échappement des véhicules de façon non intrusive et en
condition réelle de circulation sur route.

Le système de mesure projette à l’aide d’un module source/détection une source lumineuse
(rayonnement infrarouge/ultraviolet, IR/UV) perpendiculaire à la route et à hauteur de l’échappement
des véhicules. Le rayonnement est envoyé vers un module réfléchissant de l’autre côté de la voie qui
renvoie le signal vers le module source/détection qui mesure instantanément l’absorption
caractéristique des gaz étudiés sur certaines fréquences dans l’IR ou l’UV.

Pour la mesure du CO2 et du CO, la technologie utilisée est celle du rayonnement infrarouge (NDIR :
Non Dispersive Infrared Spectroscopy). Pour la mesure des autres gaz (NO, HC), un rayonnement
ultraviolet est utilisé. Chaque concentration en polluant est renseignée par l’absorbance des
rayonnements à leur signature spectrométrique respective. Chaque polluant est exprimé en ratio par
rapport au CO2 mesuré, ce qui permet de relier les mesures à une quantité émise en se référant aux
bases de données constructeurs. Enfin, pour les particules, une mesure opacimétrique est réalisée.
Le système est calibré en interne avec une cellule contenant un mélange de concentration connu des
gaz étudiés.

Cette instrumentation est accompagnée d’une mesure vidéo de la plaque d’immatriculation du
véhicule afin de pouvoir accéder aux caractéristiques du véhicule (âge, norme d’émission, type, etc.)
et d’un accéléromètre afin de caractériser le cycle de conduite du véhicule lors de son passage devant
l’instrument.

     Module Source/Détection                        Accéléromètre                             Caméra vidéo

Ce système permet de mesurer plusieurs milliers de véhicules par jour augmentant d’autant plus le
spectre et la représentativité du parc roulant étudié.

Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 11
Photographie schématique du système de mesure RSD sur le Pont des Flandres à Lille

    3.2.          Présentation du plan d’échantillonnage initial
Initialement, 11 points de mesure ont été sélectionnés au regard de la configuration locale des rues
(nombres de voies, sécurité des opérateurs, etc.), du trafic (flux journaliers mesurés par la ville de Lille
et TMJA modélisés par Atmo NPdC en 2016), et de la carte stratégique de l’air (cf. paragraphe 2). Le
plan d’échantillonnage initial est présenté dans la figure suivante sur le fond de carte stratégique de
l’air 2015-2019 basée sur les données 2010 - 2014.

  Points de mesure « RSD »
 Carte stratégique de l’air (2015-2019) :
  Zone « air » prioritaire
  Zone en dépassement réglementaire
  Zone en dépassement potentiel

                                             Plan d’échantillonnage initial

Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 12
Le tableau suivant résume les 11 points de mesure présélectionnés et leurs caractéristiques :

                Estimation des émissions Flux en TMJA
                                                         Nb de
Site       Nom    en kg/m (Atmo NPdC) véh/jour (Atmo                                                        Observations
                                                         voies
                PM2,5 PM10        NO2     (Lille) NPdC)
   Facade de     0,30-    0,46-   0,60-                             Nécessite un aménagement afin de la réduire à une seule voie. La contre allée ne pourra
 1                                       >30000 13 700     2
   l'esplanade   0,60     1,08     2,10                             peut-être pas être utilisée.
   Rue de la     0,14-    0,20-   0,40-   6000-                     Nécessite un aménagement afin de la réduire à une seule voie. Le point de mesure se
 2                                                7 390    2
   Bassée        0,30     0,46     0,60   30000                     situe juste après un feu. Les places de parkings pourront réservées facilement.
   Boulevard de 0,30-     0,46-   0,60-   6000-                     Le Stationnement latéral pourra sans aucune difficulté être mobilisé. Pour des raisons de
 3                                                21 000   1
   Metz          0,60     1,08     2,10   30000                     sécurité éviter de réaliser les mesures à proximité immédiate du centre commercial.
                                                                    Nécessite un aménagement afin de la réduire à une seule voie. Plusieurs feux sont
       Boulevard      0,30-   0,46-   0,60-   13000-
 4                                                     21 000   2   présents sur cet axe. Cette situation permet de disposer de plusieurs sites potentiels. Dans
       Montebello     0,60    1,08    2,10    30000
                                                                    chaque cas, les places de parkings pourront être réservées facilement.
                                                                    Nécessite un aménagement afin de la réduire à une seule voie. Plusieurs feux sont
       Boulevard      0,30-   0,46-   0,60-   13000-
 5                                                     21 000   2   présents sur cet axe. Cette situation permet de disposer de plusieurs sites potentiels. Dans
       Victor Hugo    0,60    1,08    2,10    30000
                                                                    chaque cas, les places de parkings pourront être réservées facilement.
   Boulevard                                                        Nécessite un aménagement afin de la réduire à une seule voie. Les places de parking
                      0,14-   0,20-   0,40-   13000-
 6 Jean Baptiste                                       7 500    2   pourront être immobilisées. Par ailleurs le croissement avec la rue de Maubeuge offrira un
                      0,30    0,46    0,60    30000
   Lebas                                                            site située dans une zone d’accélération (feu rue de Maubeuge).
                                                                    Nécessite un aménagement afin de la réduire à une seule voie. Les places de parking
                      0,14-   0,20-   0,40-   13000-
 7 Rue du Réduit                                       7 500    2   pourront être immobilisées. L’entrée dans la rue offre une voie d’accélération aux
                      0,30    0,46    0,60    30000
                                                                    véhicules (rond-point Porte de Paris situé en amont).
   Entrée du                                                        Voie située légèrement en pente. Elle correspond à une bretelle d’accès au périphérique
                      0,14-   0,20-   0,40-   6000-
 8 Périphérique                                        7 463    1   de Lille (voie d’accélération). L’installation nécessitera la plus grande vigilance en matière
                      0,30    0,46    0,60    30000
   de Lille                                                         de sécurité.
   Rue du Long        0,14-   0,20-   0,40-   1500-                 Le terre-plein central pourra être utilisé pour la pose des capteurs. Le site est à moins de
 9                                                     10 418   1
   Pot                0,30    0,46    0,60    6000                  300 m de la station de mesure de Fives
                                                                    Le site présente l’avantage de disposer d’une gare routière cependant la circulation sur ce
       Boulevard de   0,00-   0,09-   0,20-   1500-
 10                                                    3 621    -   secteur est en permanence saturée. Il est nécessaire de trouver un autre site afin de capter
       Leeds          0,14    0,20    0,40    6000
                                                                    la flotte de cars de la gare routière.
                                                                    Nécessite un aménagement afin de la réduire à une seule voie. Passage obligé pour la
       Pont de        0,30-   0,46-   0,60-   6000-
 11                                                    21 089   2   grande majorité des cars qui souhaitent rejoindre A1 et l’A25. Situé juste après un feu
       Flandres       0,60    1,08    2,10    30000
                                                                    (point d’accélération).
                                         Caractéristiques des 11 sites de mesure présélectionnés

       3.3.              Présentation du plan d’échantillonnage final
Après une visite sur place et l’analyse des contraintes techniques et de sécurité, 6 points de mesures
sur les 11 initiaux ont été retenus. De plus, un point situé au dépôt de bus Transpole à Sequedin a
également été retenu afin d’effectuer un traitement particulier sur la flotte de bus circulant à Lille.

   Points de mesure « RSD »
  Carte stratégique de l’air (2015-2019) :
   Zone « air » prioritaire
   Zone en dépassement réglementaire
   Zone en dépassement potentiel

                                                          Plan d’échantillonnage final

Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 13
4. RESULTATS
    4.1.             Echantillonnage
Le tableau ci-dessous détaille le planning de la campagne de mesure menée sur le terrain du lundi 27
juin 2016 au jeudi 28 juillet 2016 :

               Date            Site                          Date           Site
               27/06/2016      Rue du Réduit                 13/07/2016     Boulevard Montebello
               28/06/2016      Rue du Réduit                                Dépôt de bus Transpole
                                                             18/07/2016
               29/06/2016      Boulevard Montebello                         Boulevard Montebello
               30/06/2016      Boulevard Montebello                         Dépôt de bus Transpole
                                                             19/07/2016
               01/07/2016      Boulevard Montebello                         Rue du Réduit
               -02/07/2016     Boulevard Montebello          20/07/2016     Boulevard Montebello
               03/07/2016                                    21/07/2016     Pont de Flandres
               04/07/2016      Boulevard de Metz             22/07/2016     Pont de Flandres
               05/07/2016      Rue du Réduit                 23/07/2016     Pont de Flandres
               06/07/2016      Boulevard Victor Hugo         24/07/2016
               07/07/2016      Boulevard Victor Hugo                  Parking Mairie
                                                             25/07/2016
               08/07/2016      Boulevard Victor Hugo                  Rue du Réduit
               09/07/2016      Boulevard Montebello                   Parking Mairie
                                                         26/07/2016
               10/07/2016                                             Rue du Réduit
               11/07/2016      Rue de la Bassée          27/07/2016   Pont de Flandres
               12/07/2016      Boulevard Montebello      28/07/2016   Pont de Flandres
                                     Planning de la campagne de mesure in-situ

Différents points sont à signaler :
     - Des problèmes techniques n’ont pas permis d’effectuer les mesures durant 3 jours sur le
        boulevard Montebello (du 30 juin au 2 juillet 2016).
     - Les mesures ont été effectuées une seule journée sur le boulevard de Metz et la rue de la
        Bassée, le flux de trafic ayant été estimé trop faible sur ces deux tronçons (< 1500
        véhicules/jour). De plus les mauvaises conditions météorologiques (pluie) le jour des mesures
        sur le boulevard de Metz n’ont pas permis d’enregistrer de données.
     - Les mesures effectuées dans le parking de la Mairie de Lille les deux matinées du 25 et du 26
        juillet 2016 ont été utilisées à des fins de communication avec les usagers des véhicules
        scannés. Les données recueillies sont traitées dans un autre livrable du projet concernant
        l’étude sociologique.
     - Les mesures effectuées au niveau du dépôt Transpole de Sequedin les deux matinées du 18
        et 19 juillet 2016 sont traitées dans le chapitre consacré au cas particulier de la flotte des bus.

Par conséquent, la campagne de mesure peut être résumée dans le tableau ci-dessous :

    Nb. de jour(s)                                 Nb. de véhicules       Nb. de véhicules         Nb. de véhicules
                      Site de mesure
    de mesure                                              scannés                 validés                 uniques
    6                 Boulevard Montebello                    16 622                 7 854                    6 679
    3                 Boulevard Victor Hugo                    8 451                 3 084                    2 632
    5                 Pont de Flandres                        11 330                 6 851                    5 847
    1                 Rue de la Bassée                         1370                    426                      426
    6                 Rue du Réduit                           11 254                 6 110                    5 103
                                Nombre de véhicules échantillonnés par site de mesure

Au total 49 027 véhicules ont été scannés durant la campagne de mesure. Le nombre de véhicules
présentant des données validées est de 24 325 soit un taux de recouvrement de 50 %. Enfin parmi
ces 24 325 véhicules, 19 638 véhicules uniques sont dénombrés.

Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 14
Le taux de recouvrement peut varier selon les campagnes en raison de plusieurs facteurs :
    - Vitesse/accélération : si celles-ci sont trop faibles ou élevées lors du passage d’un véhicule
        devant l’instrument, la mesure est invalidée.
    - Densité de trafic : le passage trop rapide (≤ 1s) de deux véhicules successifs devant
        l’instrument peut empêcher leur mesure distincte.
    - Efficacité de lecture de plaques minéralogiques : la luminosité, la structure et l’état de propreté
        d’un véhicule peuvent nuire à l’efficacité de lecture de la caméra.
    - Conditions météorologiques : la pluie ne permet pas la prise de mesure.
    - Fréquence de l’étalonnage de l’instrument : non prise en compte des données durant chaque
        étalonnage (environ 5 minutes par heure en moyenne lors de la campagne lilloise).
    - Le taux de véhicules étrangers : les véhicules possédant des plaques minéralogiques
        étrangères ne peuvent pas être identifiés par le système national d’information des véhicules
        (SIV). Même si les données d’émissions sont techniquement validées, celles-ci ne peuvent
        pas être traitées.

La survenue de ces paramètres, à l’exception de l’étalonnage, est trop aléatoire (+cofacteurs) pour en
évaluer individuellement le poids sur le taux de recouvrement. Néanmoins le cumul de ces facteurs
permet d’arriver à un taux de recouvrement d’environ 50 %, retrouvé sur d’autres études menées en
Espagne ou en Autriche avec ce même instrument.

Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 15
4.2.          Résultats sur le parc roulant mesuré
        4.2.1. Type de véhicules

Sur la totalité du parc roulant mesuré, environ
90 % des véhicules représentent des voitures
particulières (VP) contre environ 10 % de                                          10%
véhicules utilitaires légers (VUL) et environ 0 %
de poids lourds.

Ces résultats sont cependant à prendre avec
précaution, la caméra couplée à l’instrument de
mesure étant optimisée pour la lecture de
plaques des voitures particulières, la disposition
des plaques minéralogiques des véhicules
utilitaires légers et des poids lourds peut
entraîner une sous-estimation importante de ces                                                90%
catégories dans le parc circulant.

                                                                                      VP       VUL
                                                              Pourcentage de véhicule par catégorie de véhicule

        4.2.2. Domiciliation

Concernant les voitures particulières (VP), le              Concernant les véhicules utilitaires légers (VUL),
pourcentage de véhicules domiciliés hors de                 le pourcentage de véhicules domiciliés hors de
Lille représente 74 % des véhicules totaux en               Lille est encore plus important et représente
moyenne sur les 5 sites de mesure intra-muros.              82 % des véhicules totaux en moyenne sur les 5
Indépendamment, ce pourcentage représente :                 sites    de   mesure.    Indépendamment,         il
     - 64 % sur le boulevard Victor Hugo                    représente :
     - 69 % sur le boulevard Montebello                          - 77 % sur le boulevard Victor Hugo
     - 75 % sur le Pont de Flandres                              - 79 % sur le boulevard Montebello
     - 78 % sur la rue du Réduit                                 - 83 % sur le Pont de Flandres
     - 83 % sur la rue de la Bassée                              - 86 % sur la rue du Réduit
                                                                 - 78 % sur la rue de la Bassée

                                                                                18%
                26%

                                   74%
                                                                                                82%

                      Hors Lille   Lille                                          Hors Lille     Lille
    Pourcentage moyen de voitures particulières                Pourcentage moyen de véhicules utilitaires légers
                 (Lille/hors Lille)                                           (Lille/hors Lille)

Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 16
Le graphique ci-dessous montre la distribution du parc mesuré (environ 19k véhicules uniques) selon
la domiciliation des véhicules. La distribution suit 4 zones définies comme telles :
    - Zone Lille-Lomme-Hellemmes (31 %),
    - Zone MEL avec circulation différenciée, hors Lille-Lomme-Hellemmes (12 %),
    - Zone MEL sans circulation différenciée, hors Lille-Lomme-Hellemmes (26 %),
    - Reste de la France (31 %).
                                                  35%

                                                  30%

                                                  25%
         Pourcentage de véhicules uniques (%)

                                                  20%

                                                  15%

                                                  10%

                                                  5%

                                                  0%
                                                            Lille-Lomme-Hellemmes   Zone Circulation différenciée   Zone MEL hors circulation   Reste de la France
                                                                                             (hors Lille)                 différenciée

                                                                           Pourcentage de véhicules uniques par domiciliation

Le graphique ci-dessous montre la distribution du parc mesuré parmi les 23 villes les plus
représentées (hors Lille intra-muros).
                                                   700

                                                   600

                                                   500
                    Nombre de véhicules uniques

                                                   400

                                                   300

                                                   200

                                                   100

                                                        0

                                                                Distribution décroissante par ville des véhicules domiciliés hors de Lille

Durant la campagne de mesure de nombreux véhicules possédant des plaques minéralogiques
étrangères ont été scannés. Cependant, le système d’information des véhicules (SIV) ne permet
d’avoir accès qu’aux données des véhicules français, le nombre de véhicules d’origine étrangère n’est
donc pas représenté et est considéré comme nul.

Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 17
4.2.3. Type de carburant

Le parc de voitures particulières est marqué par            Le parc de véhicules utilitaires légers est quant
une prédominance de véhicules à moteur diesel               à lui caractérisé par une quasi-totalité de
(70 %). Environ un tiers du parc est composé de             véhicules à moteur diesel (97 %). Le parc
véhicules à moteur essence (28 %) tandis que                restant est constitué de véhicules à moteur
les véhicules à moteur hybride ou autres                    essence (2 %) et autres carburants (1 %)
carburants (GPL notamment) restent encore à la              comme le GPL.
marge.

                         1%                                                              1%
                          1%                                                            2%

           28%

                                        70%

                                                                                           97%

          Diesel    Essence      Hybride      GPL                     Diesel     Essence          Autres carburants
  Pourcentage de voitures particulières par type de          Pourcentage de véhicules utilitaires légers par type de
                    carburant                                                    carburant

          4.2.4. Norme Euro
Les normes européennes d’émission, appelées communément « normes Euro », imposent depuis
1993 des seuils d’émissions pour certains polluants primaires à l’échappement des véhicules neufs.
Les valeurs mentionnées (pour les différents polluants) dans les tableaux ci-dessous représentent
donc des valeurs d’émission que le véhicule testé sur banc à rouleau (appelé essai d’homologation)
ne doit pas dépasser. L’objectif de ces normes aux seuils d’émissions de plus en plus restrictifs est
d’amener les constructeurs automobiles à réduire les émissions polluantes des véhicules neufs. Il
existe des normes Euro distinctes pour les véhicules légers et lourds, à motorisation diesel et
essence. Les deux tableaux suivants résument l’historique des normes Euro pour les véhicules légers
à moteur diesel et essence.

           Homologation des      Mise en service         NOX         CO          HC      HC+NOX           PM        PN
           nouveaux types        des véhicules          (g/km)     (g/km)      (g/km)    (g/km)         (g/km)    (#/km)
Euro 1     1er juillet 1992        1er janvier 1993           -        2,72         -       0,97          140
Euro 2     1er janvier 1996        1er juillet 1996           -        1,0          -       0,90          100
Euro 3     1er janvier 2000        1er janvier 2001         0,5        0,64         -       0,56          50
Euro 4     1er janvier 2005        1er janvier 2006         0,25       0,5          -       0,30          25
Euro 5     1er septembre 2009 1er janvier 2011              0,18       0,5          -       0,23           5      6x1011
Euro 6b    1er septembre 2014 1er septembre 2015            0,08       0,5          -       0,17          4,5     6x1011
                       Facteurs d’émissions des véhicules légers (diesel) en fonction des normes Euro

           Homologation des      Mise en service         NOX         CO          HC      HC+NOX           PM       PN
           nouveaux types        des véhicules          (g/km)     (g/km)      (g/km)    (g/km)         (g/km)   (#/km)
Euro 1     1er juillet 1992      1er janvier 1993           -       2,72         -            -           -           -
Euro 2     1er janvier 1996      1er juillet 1996           -       2,20         -            -           -           -
Euro 3     1er janvier 2000      1er janvier 2001         0,15      2,20        0,2           -           -           -
Euro 4     1er janvier 2005      1er janvier 2006         0,08      1,0         0,1           -           -           -
Euro 5     1er septembre 2009    1er janvier 2011         0,06      1,0         0,1           -           5           -

Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 18
Euro 6b                                                1er septembre 2014 1er septembre 2015         0,06       1,0      0,1         -        4,5         6x1012
                                                               Facteurs d’émissions des véhicules légers (essence) en fonction des normes Euro

Historiquement le durcissement des normes a permis tout d’abord une réduction importante du CO,
des HC et des NOX des véhicules à moteur essence, tandis que les récentes normes ont permis une
réduction très importante des particules en masse sur les véhicules à moteur diesel. Concernant les
NOX, la réduction des émissions est moins évidente sur les véhicules à moteur diesel. Les émissions
de NO2 – polluant règlementé dans l’air ambiant – ont quant à elles pris une part plus importante dans
les émissions de NOX des véhicules diesel récents.
                                                                                                          5
L’ADEME, dans un avis technique rédigé en 2014 , précise que « Le cycle NEDC utilisé pour la
vérification du respect des normes Euro n’est pas représentatif des émissions des véhicules lors de
leur usage réel, ce qui conduit à sous-estimer, entre autres, les émissions de NO X des voitures Diesel,
ce qui n’est pas le cas pour les voitures essence. Ainsi, le durcissement des seuils d’émissions des
NOX des véhicules à motorisation diesel n’a pas permis de diminuer les émissions réelles de ces
véhicules à l'usage. Les projections de performance des voitures Euro 6b devront être vérifiées en
usage réel. Par ailleurs, un nouveau protocole (WLTP) d’homologation des véhicules légers en
Europe sera mis en place probablement dès 2017 avec la norme Euro 6c. Celui-ci devrait garantir une
meilleure adéquation entre les émissions de polluants lors de l’homologation et celles en usage réel,
avec des seuils d’émissions de polluants identiques à ceux d’Euro 6b pour les véhicules légers
                                                                                er
Diesel. » Les véhicules Euro 6c seront normalement mis en service à partir du 1 septembre 2018.

La figure suivante présente la distribution respective des voitures particulières et des véhicules
utilitaires légers par rapport aux normes Euro.

                                                      6000                                                                                          1200

                                                      5000                                                                                          1000

                                                                                                                                                            Nombre de véhicules uniques (catégorie VUL)
         Nombre de véhicules uniques (catégorie VP)

                                                      4000                                                                                          800

                                                      3000                                                                                          600

                                                      2000                                                                                          400

                                                      1000                                                                                          200

                                                         0                                                                                          0
                                                             Pré-Euro       Euro 1       Euro 2      Euro 3       Euro 4      Euro 5      Euro 6

                                                                        Distribution des véhicules mesurés en fonction de la norme Euro

La distribution des voitures particulières est semblable à celle des véhicules utilitaires légers, avec un
parc composé en majorité de véhicules Euro 4 et 5 (véhicules neufs entre 2005 et 2014) : 60 % du
parc total pour les VP et 75 % du parc total pour les VUL. De plus, le pourcentage de véhicules Euro 1
et pré-Euro est faible pour les deux parcs avec un taux de 2 % sur le nombre total de véhicules
enregistrés. Le renouvellement du parc de véhicules utilitaires légers est tout de même plus rapide
que celui des voitures particulières, le parc de ces dernières étant composé d’un nombre plus
important de véhicules Euro 2 et Euro 3. Néanmoins, le pourcentage de véhicules très récent (norme

5
    Emissions de particules et de NOX des véhicules routiers. Avis de l’ADEME. Juin 2014.

    Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 19
Euro 6) est plus élevé au niveau du parc total des VP (14 %) par rapport au parc total des VUL (9 %)
enregistrés.

                                       4.2.5. Croisement norme Euro / carburant
La distribution du nombre de voitures particulières en fonction de la norme Euro et de la distinction
diesel/essence présentée sur la figure suivante permet de remarquer une dieselisation plus importante
du parc roulant à partir de la norme Euro 3 (début des années 2000), en constante augmentation par
rapport aux véhicules à moteur essence, jusqu’à la norme Euro 5, puis une inversion de cette
tendance pour les voitures particulières les plus récentes (norme Euro 6). L’évolution de ces valeurs
est en cohérence avec les données du CCFA concernant la part du diesel dans les ventes de voitures
particulières en France.

                                       4500

                                       4000

                                       3500

                                       3000
         Nombre de véhicules uniques

                                       2500

                                       2000

                                       1500

                                       1000

                                        500

                                          0
                                               Pré-Euro       Euro 1       Euro 2            Euro 3    Euro 4        Euro 5        Euro 6

                                                                                    Diesel   Essence

                                        Distribution des voitures particulières en fonction de la norme Euro et du moteur essence/diesel

                                       4.2.6. Vignette Crit’Air
La loi d’août 2015 relative à la Transition énergétique pour la croissance verte donne aujourd’hui la
possibilité aux collectivités françaises d’adopter un dispositif appelé « Zones à circulation restreinte »
       6
(ZCR) . Ce dispositif constitue un espace délimité dans une agglomération où la circulation est limitée
pour réduire les émissions polluantes issues du transport routier. Cette restriction de circulation
concerne les véhicules ne répondant pas à certains critères liés à leur émission (type de motorisation,
âge/norme Euro). En fonction de ces paramètres, les automobilistes doivent acheter un certificat de
qualité de l’air (appelé vignette Crit’Air) qui classe les véhicules en 6 catégories (7 en tout puisque les
véhicules les plus anciens qui n’ont pas accès à cette vignette constituent également une catégorie
différenciable).

La première ZCR française a été mise en place à Paris : depuis janvier 2017, les véhicules ne
                                                                            er
présentant pas de vignette (pré-Euro et Euro 1, immatriculés avant le 1 Janvier 1997) ne peuvent
pas circuler dans la zone intra-périphérique sous peine d’infraction, du lundi au vendredi de 8h à 20h.
La Métropole Européenne de Lille (MEL), comme d’autres grandes agglomérations françaises,

6
 Pour rappel la loi Grenelle II du 12 juillet 2010 avaient déjà proposé la mise en place de ce type de mesures, alors appelées
Zones d’actions prioritaires pour l’air (ZAPA) qui n’ont finalement pas vu le jour.

    Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 20
notamment celles qui ont répondu à l’appel à projet national « Villes respirables en 5 ans » sont en
phase de réflexion autour de la mise en place d’une ZCR sur leur territoire.

Dans ce cadre, le pourcentage de véhicules disposant de vignettes Crit’Air de chaque niveau (sans
vignette, de 5 à 0) a été estimé en prenant en compte les critères de motorisation (essence, diesel,
GPL, hybride, électrique, etc.) et d’âge/norme des voitures particulières uniques échantillonnées par le
système RSD.

La comparaison avec les informations fournies par la Métropole Européenne de Lille (MEL) et la
                     7
préfecture du Nord (sur environ 114 000 véhicules en mars 2017 et 637 000 en janvier 2018)
permettent d’établir le graphique ci-dessous :

      60%
                                                                              Parc - données RSD (21k)
                                                                              Parc - données Préfecture 2018-01 (637k)
                                                                              Parc - données Préfecture 2017-03 (114k)
      50%

      40%

      30%

      20%

      10%

       0%
                 Crit'Air 0           Crit'Air 1        Crit'Air 2         Crit'Air 3        Crit'Air 4     Crit'Air 5
                              Distribution des voitures particulières en fonction de la vignette Crit’Air

Cette comparaison reste indicative puisque les données de la MEL et de la préfecture ne permettent
pas de connaitre le nombre de véhicules dans la catégorie « sans vignette » et prennent en compte
également les poids lourds, véhicules utilitaires légers et deux-roues motorisés, non pris en compte
eux par la campagne de mesure RSD.

La répartition des véhicules mesurés par le RSD et celle provenant de l’échantillon plus important des
commandes de vignettes à l’échelle du département sont cohérentes, ce qui traduit la représentativité
du parc de véhicules identifiés lors de la campagne de mesure. Par ailleurs, les données récentes de
la préfecture (commandes d’environ 637 000 vignettes en janvier 2018 dans le département du Nord)
indiquent une répartition plus proche des données issues des mesures RSD.

7
    Préfecture du Nord, Métropole Européenne de Lille. Communiqué de presse. 22 mars 2017.

    Campagne de mesure des émissions de véhicules en conditions réelles de circulation par la technologie RSD | PAGE 21
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