Faits:
A. Classement du secteur comprenant les parcelles nos 3333, 3334 et 3335
A.a D._, E._ et la société anonyme Société C._ sont respectivement propriétaires des parcelles nos 3333, 3334 et 3335 du registre foncier, sur le territoire de la commune d'Yverdon-les-Bains. Ces trois biens-fonds non bâtis, adjacents, se trouvent dans un compartiment de terrain trapéziforme délimité par l'autoroute A5, l'avenue Kiener, le canal du Mujon et le canal du Déversoir.
Un plan d'affectation communal pour le "territoire périphérique" (n° 120-002), qui est entré en vigueur le 8 décembre 1989 - date de son approbation par le Conseil d'Etat du canton de Vaud -, a classé en zone agricole ce compartiment de terrain. Le Conseil d'Etat avait toutefois, en approuvant ce plan, invité les autorités communales à étudier la création d'une zone spéciale pour les exploitations maraîchères. Le Conseil communal d'Yverdon-les-Bains a dès lors adopté, le 6 mai 1993, le plan partiel d'affectation n° 120-007 "zone horticole et maraîchère", dans le périmètre duquel étaient inclus les terrains précités. D._, E._ et la société C._ (ci-après: D._ et consorts) ont recouru contre cette décision. Le Tribunal administratif du canton de Vaud a partiellement admis leur recours par un arrêt rendu le 13 juin 1995; il a dit que les oppositions de ces propriétaires au plan partiel d'affectation n° 120-007 étaient maintenues, ce qui signifie que leurs parcelles demeuraient en zone agricole (l'arrêt précise, à son considérant 5, que la municipalité "conserv[e] toute liberté de réétudier ou non l'affectation des secteurs concernés"). D._ et consorts ont recouru contre cet arrêt auprès du Tribunal fédéral. Leur recours de droit public a été déclaré irrecevable par un arrêt rendu le 18 octobre 1995, l'affectation des terrains n'ayant pas été fixée de manière définitive puisqu'il appartenait à la municipalité de "statuer à nouveau sur le sort de la zone litigieuse" (arrêt 1P.403/1995).
A.b La municipalité a élaboré, en avril 1995, un "dossier directeur de la Ville d'Yverdon-les-Bains", qui comporte notamment un "plan directeur de l'utilisation du sol". Le plan 1.2 de ce document ("les destinations du sol") classe le compartiment de terrain susmentionné dans les "territoires de la ceinture horticole et maraîchère, et des jardins familiaux". Le plan 1.4 ("les réserves stratégiques") l'inclut par ailleurs dans un secteur de "réserves stratégiques comprenant des terrains libres de construction". Le document précise qu'il s'agit de terrains pouvant être considérés comme stratégiques, qui doivent être mis en réserve pour le jour où il sera demandé à la ville d'Yverdon-les-Bains de jouer un rôle dans une future métropole "Suisse-Ville". Ce plan directeur communal a été approuvé par le Conseil d'Etat le 28 mai 1997.
A.c La municipalité a élaboré un projet de nouveau plan général d'affectation de la commune (destiné à remplacer le plan des zones de 1969 et des plans partiels d'affectation ultérieurs), qui a été mis à l'enquête publique du 20 octobre au 18 novembre 1998. Selon ce projet, le compartiment de terrain trapéziforme entre l'autoroute et l'avenue Kiener est divisé en deux secteurs: le secteur le plus proche de la ville (parcelles contiguës nos 3331 et 3337) est classé en zone d'activités II tandis que le secteur le long de l'autoroute - à savoir les parcelles nos 3333, 3334 et 3335 de D._ et consorts - est classé en zone horticole et maraîchère. D._ et consorts se sont opposés à l'affectation prévue pour leurs terrains. Dans son préavis au conseil communal (n° 31/1999), la municipalité a alors proposé de classer ces terrains en zone d'activités avec des prescriptions spéciales exigeant l'élaboration d'un plan d'ensemble. Dans sa séance du 2 mars 2000, le conseil communal a adopté le plan général d'affectation, avec son règlement, ainsi que les réponses aux oppositions proposées par la municipalité. Il a toutefois décidé de soumettre les modifications à une enquête publique complémentaire.
A.d L'enquête publique complémentaire a eu lieu du 5 décembre 2000 au 8 janvier 2001. Le régime prévu pour le compartiment de terrain précité (environ 115'000 m2 au total), désormais classé dans la zone d'activités du plan des "destinations de base" (zone destinée principalement aux bâtiments et installations d'activités du secteur secondaire), était défini dans les termes suivants à l'art. 57bis du règlement du plan général d'affectation (RPGA):
Art. 57bis, Partie à prescriptions spéciales
1 Pour la zone d'activités comprise dans le périmètre soumis à l'élaboration d'un plan d'ensemble, le présent article s'applique.
2 L'autorisation de construire est soumise à l'élaboration d'un plan d'ensemble réglant l'organisation générale des volumes, les accès et circulations, la péréquation entre les propriétaires et l'ordre d'engagement du sol.
3 Le plan d'ensemble doit notamment assurer une réalisation en deux étapes successives, telles qu'elles figurent sur le plan des destinations de base.
4 La réalisation de la deuxième étape sera subordonnée à:
- la réalisation de l'essentiel des possibilités de bâtir de la première étape;
- la mise en service de la Collectrice-Sud entre la jonction A1 "Yverdon-les-Bains Sud" et le carrefour Kiener/Moulins.
5 La Municipalité peut exiger l'élaboration d'un plan de quartier, notamment s'il n'y a pas d'entente entre les propriétaires.
6 [...]
Les parcelles nos 3333, 3334 et 3335 constituent le secteur à réaliser en deuxième étape (cf. art. 57bis al. 4 RPGA).
Le dossier du nouveau plan général d'affectation comprend en outre un plan des "destinations alternatives" et des "destinations stratégiques". Le compartiment de terrain trapéziforme en question est mentionné comme "aire stratégique". L'art. 83 RPGA définit ainsi les destinations stratégiques:
1 Les destinations stratégiques localisées par des aires sur plan se superposent aux autres destinations pour constituer une réserve de territoire à bâtir pour des projets importants répondant à l'une des conditions suivantes:
- elles fonctionnent en interaction et en réseau avec d'autres villes et régions, suisses ou transfrontalières;
- elles sont caractérisées par un grand rayonnement géographique;
- elles présentent un intérêt majeur pour la ville ou la région.
2 A l'intérieur de ces aires, les destinations stratégiques peuvent se substituer aux destinations de base selon les articles 84 à 88.
3 [...]
L'art. 86bis RPGA règle, par renvoi de l'art. 83 al. 2 RPGA, la "substitution en zone d'activités". Cette disposition a la teneur suivante:
1 Une destination stratégique peut se substituer à la zone d'activités (ZAC).
2 La Municipalité peut exiger l'élaboration d'un plan d'ensemble ou, s'il existe, sa révision, voire l'élaboration d'un PQ, d'un PPA ou un PDLoc.
A.e D._ et consorts ont à nouveau formé opposition lors de l'enquête publique complémentaire, en contestant en substance la possibilité de ne réaliser la deuxième étape qu'après l'épuisement de l'essentiel des possibilités de bâtir de la première étape.
D'autres opposants ont critiqué l'extension de la zone d'activités à cet endroit, et demandé le maintien des terrains concernés en zone non constructible. Ces opposants sont d'une part A._ et B._, propriétaires d'une villa dans un quartier voisin (rue du Couchant), et d'autre part l'Association d'opposition à la Collectrice Sud. Les époux A._ et B._ et l'Association avaient auparavant contesté un plan partiel d'affectation adopté en 1996 par les autorités communales, qui fixait des limites de construction (ou alignements) pour une route dite "Collectrice Sud" planifiée dans ce secteur de la ville (avenue Kiener, rue du Couchant, notamment). Ils avaient ensuite recouru au Tribunal administratif du canton de Vaud, qui les avait déboutés le 21 mars 2002. Dans le cadre de l'instruction de cette affaire, la juridiction cantonale avait demandé un rapport d'expertise à l'architecte Lydia Bonanomi et à l'ingénieur Gilbert Monay (rapport Bonanomi/Monay, du 28 avril 2000). Le Tribunal fédéral avait rejeté, par un arrêt rendu le 24 avril 2003, les recours de droit administratif formés par les époux A._ et B._ et l'Association contre l'arrêt du Tribunal administratif (arrêt 1A.97/2002 et 1A.99/2002).
A.f Dans son préavis au conseil communal (n° 3/2001), la municipalité a proposé de rejeter les oppositions déposées lors de l'enquête publique complémentaire. Dans sa séance du 5 avril 2001, le conseil communal a adopté les modifications du plan général d'affectation ainsi que les réponses aux oppositions.
A.g D._ et consorts, les époux A._ et B._ et l'Association d'opposition à la Collectrice Sud ont les uns et les autres recouru au Département cantonal des infrastructures (ci-après: le département cantonal) contre la décision du conseil communal. Les procédures ont été jointes et les trois recours ont été rejetés par une décision du 17 juin 2003. Le département cantonal a en particulier considéré ce qui suit (consid. V/c p. 15):
"En l'état actuel, les diverses surfaces colloquées en zone d'activités par le PGA litigieux ne comportent plus que quelques parcelles vierges de construction. Certes, il existe au sud du territoire communal une vaste portion de territoire affectée à l'activité qui est encore largement disponible à la construction. Il s'agit des surfaces concernées par le PPA Y-Parc. Cependant, force est de constater que ce secteur s'est vu attribuer une destination bien définie par le PPA en question, destination qui ne recouvre pas les besoins habituels des zones d'activités. Ainsi, le PPA Y-Parc prévoit-il que le territoire défini par le périmètre du PPA est réservé au développement d'un lieu de communication propice à la créativité et au transfert technologique. Les activités admises y relèvent de la recherche, du développement et de la production liée à la recherche (art. 5 du règlement du PPA).
Aussi, l'affectation des parcelles 3333, 3334 et 3335 à la zone d'activités, en complément de la parcelle 3331, permet-il de donner une réserve suffisante de surfaces constructibles pour le développement de l'artisanat et de l'industrie dans les quinze ans à venir. Cette affectation se justifie également au regard du plan directeur communal qui prévoit que les parcelles des recourants peuvent être affectées à une destination stratégique; possibilité reprise par l'art. 85 du PGA. A cet égard, la critique de l'Association d'opposition à la Collectrice Sud et des époux A._ et B._ quant à la non conformité de l'affectation litigieuse au plan directeur d'utilisation du sol ne peut être retenue. En effet, le plan directeur communal prévoit effectivement que le trapèze formé par les parcelles 3331, 3333, 3334 et 3335 fait partie du territoire destiné à la culture du sol (voir carte 1.2: plan directeur d'utilisation du sol: les destinations du sol). Ce même plan prévoit également que ledit secteur fait partie des réserves stratégiques comprenant des terrains libres de construction (voir carte 1.4: plan directeur d'utilisation du sol: les réserves stratégiques). De même, les limites de l'urbanisation sont prévues à long terme en bordure de l'autoroute (voir plan 2.1: plan directeur du site: valeurs naturelles et construites). Les divers volets du plan directeur forment un tout et l'on ne saurait se fonder sur un seul de ces volets pour rejeter une affectation. De plus, dans le laps de temps qui s'est écoulé entre l'adoption du plan directeur communal et la présente décision, le territoire litigieux a été incorporé au pôle de développement économique 13b d'Yverdon-les-Bains. Cette modification entraîne à elle seule la nécessité d'adapter le plan directeur communal."
Le département cantonal a mis les frais de sa décision, à parts égales, à la charge des recourants. Ces derniers ont été condamnés à verser des dépens à la commune d'Yverdon-les-Bains.
B. Réglementation applicable au secteur du Couchant
B.a Dans le projet de nouveau plan général d'affectation mis à l'enquête publique du 20 octobre au 18 novembre 1998, les terrains déjà bâtis desservis par la rue du Couchant (le secteur du Couchant), en particulier la propriété des époux A._ et B._, étaient classés dans la zone composite (du plan des destinations de base). Cette zone est définie à l'art. 47 RPGA, dans les termes suivants:
1 La zone composite est caractérisée par son tissu urbain de fine maille qui mérite une densification mesurée, respectant son échelle.
2 Cette zone est destinée à des bâtiments à fonction mixte ou d'habitation.
3 Les fonctions principales sont:
- l'habitation en prépondérance;
- les activités moyennement gênantes;
- les activités compatibles avec la zone.
Selon le plan des "destinations alternatives" et des "destinations stratégiques", le secteur du Couchant, qui jouxte le compartiment trapéziforme évoqué ci-dessus (let. A), est inclus dans une "aire annexe à une aire stratégique". A ce propos, l'art. 88 RPGA prévoit ce qui suit:
1 Dans les aires annexes aux destinations stratégiques, la destination stratégique constitue une destination alternative à la destination de base.
2 Lors de l'octroi d'un permis de construire répondant aux dispositions de la zone, la Municipalité s'assure que le projet n'est pas préjudiciable à la destination stratégique. Au besoin, elle appliquera l'art. 77 LATC.
Le plan général d'affectation attribue en outre au secteur du Couchant le degré de sensibilité au bruit III (cf. art. 43 al. 1 de l'ordonnance sur la protection contre le bruit [OPB; RS 814.41]).
B.b Les époux A._ et B._ ont formé opposition lors de la première enquête publique en demandant l'attribution du degré de sensibilité II au secteur du Couchant, et en contestant le régime de l'aire annexe à l'aire avec destination stratégique. Dans sa séance du 2 mars 2000, le conseil communal a rejeté l'opposition, conformément à la proposition de la municipalité.
Dans leur recours au département cantonal formé après l'adoption définitive du nouveau plan général d'affectation par le conseil communal (cf. supra, A.g), les époux A._ et B._ ont critiqué l'attribution du degré de sensibilité III au secteur du Couchant et ils ont demandé pour ce quartier une affectation en zone résidentielle, compte tenu de la réalité du tissu bâti existant.
En rejetant les recours dans sa décision du 17 juin 2003, le département cantonal a considéré que la zone composite était une zone mixte au sens de l'art. 43 al. 1 let. c OPB, qui permet des activités moyennement gênantes et à laquelle le degré de sensibilité III doit être appliqué. Il a par ailleurs retenu que, selon des représentants de la commune, les parcelles situées de part et d'autre du chemin du Couchant auraient pu être être colloquées en zone résidentielle en fonction de leur affectation actuelle, mais qu'il eut été illogique de prévoir une petite zone résidentielle entre une zone d'activités et une zone composite (consid. VIII/c p. 21).
C. Recours au Tribunal administratif
C.a Les époux A._ et B._, d'une part, et l'Association d'opposition à la Collectrice Sud, d'autre part, ont recouru au Tribunal administratif du canton de Vaud contre la décision du département cantonal du 17 juin 2003. Après une instruction écrite et une audience à Yverdon-les-Bains, le Tribunal administratif a rendu son arrêt le 31 octobre 2005. Il a admis les deux recours (ch. I du dispositif); en conséquence, il a annulé la décision du département cantonal ainsi que les décisions du conseil communal du 2 mars 2000 et du 5 avril 2001 levant les oppositions des recourants, et il a retourné le dossier à l'autorité communale "afin qu'elle modifie le plan général d'affectation et son règlement dans le sens des considérants du présent arrêt" (ch. II du dispositif). Le Tribunal administratif a enfin décidé qu'il n'était pas perçu de frais de justice ni alloué de dépens (ch. III du dispositif).
C.b Les considérants de l'arrêt du Tribunal administratif à propos du classement des parcelles nos 3333, 3334 et 3335 contiennent les passages suivants (consid. 4c p. 23-24):
"En l'espèce, il ressort de l'inventaire des zones d'activités établi par la municipalité que la commune dispose dans le parc technique et scientifique d'une surface de l'ordre de 120'000 m2 immédiatement constructible et de 340'000 m2 destinée à être disponible dans un délai de cinq ans, soit une capacité de l'ordre de 460'000 m2. A cela s'ajoute environ 40'000 m2 de surface constructible dans les autres zones légalisées. Soit une capacité théorique de 500'000 m2 sans compter le secteur compris entre l'autoroute, l'avenue Kiener, le canal Mujon et le Déversoir. Selon l'annexe du plan direc-teur communal, les zones légalisées, sans inclure les terrains compris entre l'avenue Kiener et l'autoroute, permettent la création d'environ 10'000 emplois, ce qui semble déjà largement suffisant pour répondre aux besoins prévisibles dans les quinze ans à venir. Ainsi, il apparaît que le transfert des terrains de la zone agricole en zone d'activités n'est pas nécessaire pour répondre aux besoins prévisibles dans les quinze ans à venir, puisque les zones à bâtir prévues permettent presque de doubler le nombre d'emplois existants. Une telle capacité est conforme au rôle de centre régional de premier niveau que le plan directeur a attribué à la commune d'Yverdon-les-Bains" (consid. 3c p. 22).
"L'autorité communale a expliqué lors de l'audience du 29 juin 2004, que les surfaces disponibles dans le parc technologique étaient réservées à des entreprises de pointe répondant à des critères spécifiques. Elle recevait ainsi de nombreuses demandes qui devaient être refusées à défaut de surfaces disponibles dans les zones industrielles existantes. Toutefois, dans son plan directeur communal, la commune d'Yverdon-les-Bains a fixé un objectif qualitatif dans l'accueil des entreprises sur son territoire; ce critère ne serait plus respecté par la légalisation d'une zone d'activités qui serait destinée aux entreprises ne répondant pas aux critères de qualité tels qu'ils sont prévus dans le périmètre du parc scientifique et technologique. Par ailleurs, le Service de l'aménagement du territoire ne dispose pas d'un inventaire des zones d'activités disponibles sur l'ensemble de la région, de sorte qu'il n'est pas possible d'apprécier en l'état la nécessité d'un déclassement de la zone agricole pour accueillir des entreprises pouvant provoquer des gênes notables à l'environnement tels que les centres de dépôt avec des mouvements importants de camions par jour. Aussi, l'affectation du secteur en zone d'activités est de nature à compromettre les buts recherchés par les réserves stratégiques en permettant directement l'utilisation des surfaces pour la construction. Enfin, il ressort aussi de l'expertise ordonnée dans le cadre du recours formé contre le projet de Collectrice Sud que l'urbanisation des territoires sud de la commune longeant l'autoroute par l'intermédiaire de la Collectrice Sud porterait atteinte à l'objectif de densification du centre et entamerait les territoires qui devraient servir de réserves stratégiques avec un étalement accru des zones à bâtir accompagné d'une augmentation importante de la part du trafic automobile. En revanche, la densification des abords du centre ville et des zones situées au nord des voies CFF et la reconversion d'une friche industrielle favoriseraient l'utilisation des transports publics tout en permettant de maintenir un centre ville vivant. L'urbanisation des secteurs au sud de la commune incite à la dispersion urbaine, à la perte de vitalité des commerces du centre et à leur impraticabilité par rapport aux autres secteurs en périphérie. Pour ces motifs également, le tribunal estime qu'il n'existe pas de motif impérieux justifiant de déroger à la durée des zones agricoles de 25 ans pour affecter le secteur en cause en zone d'activités.
Ainsi, il résulte des considérants qui précèdent que les conditions requises par les articles 15 LAT, 21 al. 2 LAT et 53 al. 3 [de la loi cantonale sur l'aménagement du territoire et les constructions (LATC)] ne sont pas remplies pour autoriser le transfert de la zone agricole en zone d'activités." (consid. 4c p. 23-24).
C.c Les considérants de l'arrêt du Tribunal administratif à propos de la réglementation applicable au secteur du Couchant contiennent le passage suivant (consid. 5c p. 25):
"En l'espèce, l'inspection locale a démontré que le secteur de la rue du Couchant est constitué dans une part très prépondérante d'habitations. Seuls deux locaux d'activités sont installés, soit un atelier d'architecture et les bureaux de l'entreprise du recourant. Ces deux activités ne sont pas gênantes et font partie des activités tertiaires compatibles avec une destination réservée à l'habitation. Ainsi, il apparaît que le principe de prévention commande de ne pas prévoir une planification qui permette d'augmenter le bruit dans une zone urbanisée calme. Dans ces conditions, l'application du degré de sensibilité III n'est pas conforme au principe de prévention tout comme la définition de la zone qui permet des activités moyennement gênantes dans un secteur qui n'en comporte aucune. L'autorité communale a excédé son pouvoir d'appréciation par une mesure de planification qui a pour effet de permettre d'emblée une augmentation du niveau de bruit dans un secteur calme et entouré d'habitations. Le recours doit donc être admis sur ce point et la décision du département annulée, de même que la décision du conseil communal levant l'opposition des recourants sur ce point. Le dossier doit être renvoyé à l'autorité communale afin que le degré de sensibilité II soit appliqué au secteur de la rue du Couchant et que l'art. 47 RPGA soit modifié en ce sens que les activités moyennement gênantes ne sont pas admises dans ce secteur."
C.d A propos des frais et dépens - étant rappelé que les époux A._ et B._, l'Association d'opposition à la Collectrice Sud, D._ et consorts ainsi que la commune d'Yverdon-les-Bains étaient tous assistés d'un avocat -, le Tribunal administratif a considéré ce qui suit (consid. 7):
"Compte tenu du fait que la planification communale s'est faite en accord avec les différents services concernés de l'administration cantonale, il y a lieu de laisser les frais de justice à la charge de l'Etat. Les circonstances commandent en outre de faire application de l'art. 55 al. 3 [de la loi cantonale sur la juridiction et la procédure administratives (LJPA)] et de compenser les dépens. La même solution s'impose pour les frais et dépens encourus devant l'autorité cantonale de première instance."
D. Recours au Tribunal fédéral
D.a La commune d'Yverdon-les-Bains a déposé un recours de droit administratif (cause 1A.315/2005) et un recours de droit public (cause 1P.797/2005) contre l'arrêt du Tribunal administratif du 31 octobre 2005. Elle conclut à l'annulation de cet arrêt et au renvoi de l'affaire au Tribunal administratif pour nouvelle instruction et nouvelle décision dans le sens des considérants; à titre subsidiaire, elle conclut à ce que le Tribunal fédéral prononce le rejet des recours déposés par les époux A._ et B._ ainsi que l'Association d'opposition à la Collectrice Sud contre la décision du département cantonal. La commune recourante se plaint d'une violation de l'autonomie communale, d'une application arbitraire des art. 15 et 21 LAT, ainsi que d'une violation de l'<ref-law>.
D._ et consorts concluent à l'admission du recours de droit public (1P.797/2005).
Les époux A._ et B._ et l'Association d'opposition à la Collectrice Sud concluent au rejet des recours.
Le Service cantonal de l'aménagement du territoire (actuellement: Service du développement territorial, rattaché au Département de l'économie) a renoncé à prendre des conclusions.
Le Tribunal administratif propose le rejet des recours.
L'Office fédéral de l'environnement a déposé des observations sur le recours de droit administratif.
Les parties ont ensuite pu déposer des déterminations finales. Elles n'ont pas modifié leurs conclusions.
D.b D._ et consorts ont déposé un recours de droit public contre l'arrêt du Tribunal administratif (cause 1P.799/2005). Ils concluent à l'annulation de cet arrêt. Ils se plaignent d'une application arbitraire de dispositions de la loi cantonale de procédure administrative, ainsi que d'une violation de la garantie de la propriété (art. 26 al. 1 Cst.) et d'une violation du principe de la primauté du droit fédéral (art. 49 al. 1 Cst.), en relation avec l'art. 21 al. 2 LAT. Ils requièrent une inspection locale.
La commune d'Yverdon-les-Bains conclut à l'admission du recours.
Les époux A._ et B._ et l'Association d'opposition à la Collectrice Sud concluent au rejet du recours.
Le Service cantonal de l'aménagement du territoire a renoncé à prendre des conclusions.
Le Tribunal administratif propose le rejet du recours.
Les parties ont ensuite pu déposer des déterminations finales. Elles n'ont pas modifié leurs conclusions.
D.c Les époux A._ et B._ ont déposé un recours de droit public contre l'arrêt du Tribunal administratif (cause 1P.801/ 2005). Ils concluent à l'annulation partielle de cet arrêt, soit à celle du chiffre III du dispositif statuant sur les dépens de première et de deuxième instances cantonales; ils demandent le renvoi de l'affaire au Tribunal administratif pour nouvelle décision dans le sens des considérants. Ils se plaignent d'une violation de leur droit d'être entendus (art. 29 al. 2 Cst.) à cause d'une motivation insuffisante de la décision sur les dépens. Ils dénoncent également, sur ce point, une application arbitraire du droit cantonal de procédure.
La commune d'Yverdon-les-Bains ainsi que D._ et consorts concluent au rejet du recours.
L'Association d'opposition à la Collectrice Sud ne s'est pas déterminée.
Le Service cantonal de l'aménagement du territoire a renoncé à prendre des conclusions.
Le Tribunal administratif propose le rejet du recours.
Les parties ont ensuite pu déposer des déterminations finales. Elles n'ont pas modifié leurs conclusions.
D.d L'Association d'opposition à la Collectrice Sud a déposé un recours de droit public contre l'arrêt du Tribunal administratif (cause 1P.803/2005). Elle conclut à l'annulation de cet arrêt en tant qu'il ne lui est pas alloué de dépens; elle demande le renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour nouvelle décision dans le sens des considérants. Elle se plaint d'une violation du droit d'être entendu (art. 29 al. 2 Cst.) à cause d'une motivation insuffisante de la décision sur les dépens. Elle dénonce également, sur ce point, une application arbitraire du droit cantonal de procédure.
La commune d'Yverdon-les-Bains ainsi que D._ et consorts concluent au rejet du recours.
Les époux A._ et B._ ne se sont pas déterminés.
Le Service cantonal de l'aménagement du territoire a renoncé à prendre des conclusions.
Le Tribunal administratif propose le rejet du recours.
Les parties ont ensuite pu déposer des déterminations finales. Elles n'ont pas modifié leurs conclusions.
D.e A la requête de la commune et avec l'accord des autres parties, l'instruction des recours a été suspendue à partir du 10 février 2006 (avant le dépôt des réponses); elle a été reprise le 23 avril 2007.

Considérant en droit:
1. Il se justifie de joindre les différents recours, tous dirigés contre la même décision, et de statuer en un seul arrêt.
2. La décision attaquée a été rendue avant l'entrée en vigueur, le 1er janvier 2007, de la loi sur le Tribunal fédéral (LTF). L'ancienne loi fédérale d'organisation judiciaire (OJ) s'applique donc en l'espèce (<ref-law>).
3. Il convient de distinguer trois objets de la contestation: le classement en zone d'activités du compartiment de terrain trapéziforme comprenant les parcelles nos 3333, 3334 et 3335, annulé par le Tribunal administratif (infra, consid. 4 à 6); certaines mesures d'aménagement dans le secteur du Couchant, qui selon l'arrêt attaqué doivent être revues pour des motifs de protection contre le bruit (infra, consid. 7 et 8); la question de l'allocation de dépens pour la procédure devant le Tribunal administratif et, auparavant, devant le département cantonal (infra, consid. 9).
La question du classement en zone d'activités du compartiment de terrain trapéziforme où se trouvent les bien-fonds de D._ et consorts doit être traitée en premier lieu. Sur ce point, l'arrêt attaqué est contesté par la commune d'Yverdon-les-Bains (recours de droit public 1P.797/2005) et par D._ et consorts (recours de droit public 1P.799/2005).
4. La commune d'Yverdon-les-Bains conteste l'arrêt du Tribunal administratif, au sujet de l'affectation des immeubles de D._ et consorts, en se plaignant essentiellement d'une violation de son autonomie.
4.1 Jusqu'au 1er janvier 2007, l'art. 34 al. 3 LAT prévoyait la voie du recours de droit public au Tribunal fédéral contre les décisions prises par les autorités cantonales de dernière instance en matière d'aménagement du territoire, lorsque la contestation ne portait ni sur des indemnisations résultant de restrictions apportées au droit de propriété, ni sur la reconnaissance de la conformité à l'affectation de la zone de constructions et d'installations sises hors de la zone à bâtir, ni encore sur des demandes de dérogation en vertu des art. 24 à 24d LAT. En d'autres termes, la voie du recours de droit public (art. 84 ss OJ) était en principe ouverte contre les décisions relatives à l'adoption ou à la modification d'un plan d'affectation au sens des art. 14 ss LAT, à savoir un plan réglant le mode d'utilisation du sol dans son périmètre. La jurisprudence admettait cependant qu'une décision relative à l'adoption d'un plan d'affectation fasse l'objet d'un recours de droit administratif (art. 97 ss OJ) lorsque l'application d'autres prescriptions du droit fédéral, en matière de protection de l'environnement notamment, était en jeu (cf. <ref-ruling> consid. 2.2.2 p. 214; <ref-ruling> consid. 1.1 p. 339; <ref-ruling> consid. 2a p. 13; <ref-ruling> consid. 1a p. 91, 231 consid. 2 p. 234; <ref-ruling> consid. 1b p. 75 et les arrêts cités).
S'agissant du régime juridique prévu pour les parcelles nos 3333, 3334 et 3335, la contestation porte uniquement sur l'application de normes du droit de l'aménagement du territoire. Conformément à l'ancien art. 34 al. 3 LAT - disposition sur laquelle il convient de se fonder dans les causes où le recours au Tribunal fédéral est encore régi par l'ancien droit (voir la disposition transitoire de l'art. 53 de la loi sur le Tribunal administratif fédéral [LTAF], en relation avec le ch. 64 de l'annexe à cette loi) -, la voie du recours de droit public est ouverte.
4.2 Une commune peut saisir le Tribunal fédéral par la voie du recours de droit public en se plaignant d'une violation de son autonomie, pour autant qu'elle soit atteinte par l'acte attaqué en tant que détentrice de la puissance publique - ce qui est manifestement le cas en l'espèce. Un tel recours est traité comme un recours pour violation de droits constitutionnels des citoyens, au sens de l'art. 84 al. 1 let. a OJ, et les conditions légales de recevabilité des art. 84 ss OJ s'appliquent. Les communes peuvent invoquer dans ce cadre la garantie de leur autonomie, définie par le droit constitutionnel cantonal (cf. art. 50 al. 1 Cst.); elles se prévalent ainsi d'un intérêt juridiquement protégé au sens de l'art. 88 OJ.
4.3 L'arrêt attaqué, qui est une décision de renvoi à une autorité inférieure, a un caractère incident. L'affaire a cependant été renvoyée à l'"autorité communale afin qu'elle modifie le plan général d'affectation et son règlement". En pareil cas, la jurisprudence admet qu'il peut en résulter un préjudice irréparable, au sens de l'art. 87 al. 2 OJ, pour la commune qui doit se soumettre aux injonctions du Tribunal administratif sans pouvoir ensuite attaquer la nouvelle décision qu'elle est tenue de rendre (<ref-ruling> consid. 1b p. 7; <ref-ruling> consid. 1a p. 209; cf. également <ref-ruling> consid. 1.2 p. 412). Le recours de droit public 1P.797/2005 est donc recevable de ce point de vue. Les autres exigences formelles des art. 86 ss OJ sont satisfaites et il y a lieu d'entrer en matière.
4.4 Le Tribunal fédéral est en mesure de statuer sans autres mesures d'instruction, à la suite de la procédure écrite (art. 91 al. 1 OJ). Il n'est donc pas nécessaire de procéder à une inspection locale.
5. La commune recourante fait valoir qu'elle est autonome en matière d'aménagement local du territoire, comme cela est expressément prévu à l'art. 139 let. d de la Constitution cantonale (Cst./VD; RS 131.231) ainsi que dans la législation cantonale (LATC). Elle reproche au Tribunal administratif d'avoir substitué sa propre appréciation à celle des autorités communales, y compris quant à l'opportunité de la mesure de planification litigieuse. La commune fait valoir qu'elle manque de zones d'activités disponibles, qu'il y a une demande importante et qu'une modification du précédent plan d'affectation se justifiait compte tenu de l'évolution des circonstances. Le département cantonal a partagé cette appréciation, après un examen complet du dossier, et le Tribunal administratif ne pouvait pas - selon la commune - nier l'existence d'un besoin en terrains à bâtir en zone d'activités. La recourante conteste par ailleurs que les buts de la planification des réserves stratégiques seraient compromis, et que les objectifs d'urbanisation du centre-ville ou de ses abords seraient mis en cause. Elle affirme en conséquence que le changement d'affectation décidé par son conseil communal était conforme aux art. 15 et 21 LAT, et elle reproche donc au Tribunal administratif d'avoir mal appliqué ces dispositions du droit fédéral.
La recourante fait encore valoir que les opposants - soit les époux A._ et B._ et l'Association d'opposition à la Collectrice Sud - n'avaient pas critiqué, lors de la première enquête publique, l'affectation en zone d'activités du solde du compartiment de terrain trapéziforme (les parcelles nos 3331 et 3337, appartenant à des tiers). Elle reproche au Tribunal administratif de s'être prononcé sur l'affectation de cette partie de la zone d'activités et se plaint d'une violation de l'art. 29 Cst. à cause d'une application arbitraire de l'art. 58 al. 5 LATC.
5.1 Dans la mesure où son autonomie est en cause, la commune peut exiger que l'autorité cantonale respecte les limites de sa compétence et qu'elle applique correctement les dispositions du droit fédéral, cantonal ou communal qui règlent la matière. La commune peut aussi invoquer, en tant que partie au procès, les garanties générales de procédure. Ce grief a alors un caractère accessoire, étant en relation étroite avec le grief de violation de l'autonomie. Dans ce cadre, le Tribunal fédéral examine sous l'angle de l'arbitraire (cf. art. 9 Cst.) l'application des lois et règlements cantonaux ou communaux (cf. <ref-ruling> consid. 1 p. 93; <ref-ruling> consid. 2.3 p. 414; <ref-ruling> consid. 2b p. 9; <ref-ruling> consid. 4 p. 159; <ref-ruling> consid. 2 p. 54 et les arrêts cités). Il n'est pas contestable que la commune recourante, comme généralement les communes vaudoises, jouit d'une autonomie dans le cadre de l'adoption ou de la révision des plans d'affectation locaux régissant son territoire (art. 139 let. d Cst./VD; cf. notamment arrêts non publiés 1P.71/2005 du 25 avril 2005; 1P.167/2003 du 3 juillet 2003 in RDAF 2004 I p. 114).
5.2 La décision attaquée empêche l'affectation en zone d'activités d'un secteur classé en 1989 en zone agricole. A ce propos, les dispositions pertinentes de la loi fédérale sur l'aménagement du territoire sont l'art. 15 let. b LAT ("Les zones à bâtir comprennent les terrains propres à la construction qui [...] seront probablement nécessaires à la construction dans les quinze ans à venir et seront équipés dans ce laps de temps") et l'art. 21 al. 2 LAT ("Lorsque les circonstances se sont sensiblement modifiées, les plans d'affectation feront l'objet des adaptations nécessaires"). Une règle complémentaire du droit cantonal doit être prise en considération: l'art. 53 al. 3, 1ère phrase LATC, qui prévoit que "les zones agricoles et viticoles ne peuvent être modifiées avant un délai de vingt-cinq ans dès leur approbation par le département, sauf dérogations exceptionnelles accordées par celui-ci".
5.2.1 En renvoyant l'affaire à l'autorité communale pour modification "du plan général d'affectation et [de] son règlement dans le sens des considérants", le Tribunal administratif a voulu qu'une nouvelle décision soit prise au sujet de l'affectation d'un secteur du territoire communal. L'arrêt n'est pas particulièrement clair à propos du périmètre visé. On peut toutefois déduire des considérants que le secteur concerné représente non seulement les parcelles nos 3333, 3334 et 3335, mais plutôt la totalité du compartiment de terrain trapéziforme délimité par l'autoroute A5, l'avenue Kiener, le canal du Mujon et le Déversoir (soit les deux étapes de réalisation de cette zone d'activités, selon l'art. 57bis RPGA). Or, comme le relève la commune dans son recours, le classement en zone d'activités de la partie à réaliser en première étape (les parcelles nos 3331 et 3337) est une mesure de planification qui était déjà prévue dans le premier projet, mis à l'enquête publique en 1998, et, s'agissant de l'affectation de ces deux terrains, aucune opposition n'avait été enregistrée, d'après l'arrêt attaqué. Les propriétaires de ces deux parcelles n'ont du reste pas participé à la procédure devant le Tribunal administratif. On peut dès lors se demander si la contestation portait effectivement, en dernière instance cantonale, sur l'affectation de l'ensemble du trapèze, ou si elle n'était pas plutôt limitée au sort des parcelles nos 3333, 3334 et 3335. A ce propos, la commune soutient que les oppositions déposées lors de l'enquête publique complémentaire, au début de l'année 2001, ne pouvaient viser que les trois parcelles précitées, conformément à ce que prescrit l'art. 58 al. 5 LATC ("Si le conseil [communal] apporte des modifications plus importantes, celles-ci sont soumises à une enquête complémentaire de trente jours [...]; les oppositions ne sont alors recevables que dans la mesure où elles visent les modifications mises à l'enquête publique"), et elle se plaint d'une application arbitraire de cette règle formelle. Ces questions relatives à la délimitation de l'objet de la contestation peuvent cependant demeurer indécises.
5.2.2 En énonçant à l'art. 21 al. 2 LAT un principe pour l'adaptation des plans d'affectation en vigueur, le législateur fédéral a choisi une solution de compromis entre deux exigences contradictoires: d'une part, l'aménagement du territoire étant un processus continu, et la détermination des différentes affectations impliquant des pesées d'intérêts fondées sur des circonstances changeantes et des pronostics qui ne se confirment jamais entièrement, l'adaptation périodique des plans d'affectation est indispensable pour assurer, progressivement, leur conformité aux exigences légales; d'autre part, il faut tenir compte des intérêts privés et publics dont la protection nécessite une certaine sécurité juridique. Pour apprécier l'évolution des circonstances et la nécessité d'adapter un plan d'affectation, une pesée des intérêts s'impose. L'intérêt à la stabilité du plan, que les propriétaires fonciers peuvent invoquer dans certaines circonstances, doit être mis en balance avec l'intérêt à l'adoption d'un nouveau régime d'affectation, qui peut lui aussi être protégé par la garantie de la propriété. Selon les cas, des intérêts publics pourront également justifier soit la stabilité du plan, soit son adaptation. Il incombe donc à l'autorité appelée à statuer sur un projet de modification d'un plan en vigueur d'examiner, en fonction des circonstances concrètes, une pluralité d'intérêts (<ref-ruling> consid. 4.2 p. 413 et la jurisprudence citée).
En principe, l'art. 53 al. 3 LATC ne saurait faire obstacle à l'application de l'art. 21 al. 2 LAT, en vertu de la règle de la primauté du droit fédéral (art. 49 al. 1 Cst.). Lorsque le Tribunal administratif déduit de l'art. 53 al. 3 LATC qu'un "besoin impérieux au niveau local et régional" doit exister pour classer en zone à bâtir une zone agricole adoptée moins de vingt-cinq ans auparavant, il rappelle que cela est lié à "l'intérêt particulièrement important à la création et au maintien des zones agricoles" (consid. 4a p. 22 de l'arrêt attaqué). Le "besoin impérieux" ne saurait être interprété comme une exigence supplémentaire du droit cantonal, qui donnerait en pareil cas une importance prépondérante à la stabilité du plan, au détriment d'une pesée des intérêts conforme à l'art. 21 al. 2 LAT. Au demeurant, dans la présente affaire, le département cantonal a accordé une "dérogation" au sens de l'art. 53 al. 3 LATC puisque, dans sa décision du 17 juin 2003, il a admis sans réserve la création de la zone d'activités.
5.2.3 La contestation portant sur le transfert de terrains de la zone agricole à la zone à bâtir, la modification sensible des circonstances (art. 21 al. 2 LAT) peut être établie lorsqu'après une certaine durée d'application, le plan général d'affectation d'une commune n'offre plus suffisamment de terrains constructibles pour faire face aux besoins. Comme l'art. 15 let. b LAT prescrit d'évaluer les besoins pour les quinze années à venir, une adaptation d'un plan d'affectation quinze ans après son entrée en vigueur n'est pas insolite. En l'occurrence, le temps écoulé entre l'approbation cantonale, au sens de l'art. 26 LAT, du plan pour le territoire périphérique, qui prévoyait pour le secteur en cause une affectation agricole ou maraîchère (8 décembre 1989), et la décision du département cantonal réexaminant les oppositions au nouveau plan général d'affectation (17 juin 2003; décision sur la base de laquelle l'autorité cantonale pouvait en principe approuver le plan, sans recours au Tribunal administratif) est proche de quinze ans.
Pour déterminer si, avec l'écoulement du temps, est apparu un nouveau besoin au sens de l'art. 15 let. b LAT, il ne faut pas évaluer la surface des zones à bâtir de la commune dans leur ensemble, mais se fonder sur la capacité de la surface constructible dans chaque type de zone à bâtir (cf. Alexandre Flückiger, Commentaire LAT, Zurich 1999, Art. 15 n. 85; Martin Bertschi, Die Umsetzung von Art. 15 lit. b RPG über die Dimensionierung der Bauzonen: Bundesrecht, föderalistische Realität und ihre Wechselwirkungen, thèse Zurich 2001, p. 125). Pour les zones industrielles ou d'activités, le besoin peut être évalué selon d'autres critères que pour les zones d'habitation, en tenant compte par exemple des perspectives de développement économique à moyen et long terme (au-delà de l'horizon prospectif de quinze ans), ou encore des capacités des zones des autres communes de la région (cf. Flückiger, op. cit, n. 72 et 84; Bertschi, op. cit., p. 130).
5.2.4 En l'occurrence, le Tribunal administratif a évalué les réserves en terrains industriels constructibles, à Yverdon-les-Bains, selon une approche globale, prenant en compte aussi bien les surfaces dans le parc scientifique et technologique Y-Parc (460'000 m2, immédiatement utilisables ou disponibles ultérieurement) que les surfaces des "autres zones légalisées", soit plusieurs secteurs épars classés en zone d'activités (40'000 m2). Or le parc scientifique et technologique, régi par un plan d'affectation spécial, a une destination bien particulière: les activités admises relèvent de la recherche, du développement et de la production liée à la recherche. Il est concevable que pour un périmètre de cette ampleur, avec une vocation déterminée et une importance régionale voire cantonale, l'autorité de planification prévoie, pour la réalisation des constructions, un horizon prospectif plus éloigné qu'une quinzaine d'années. La disponibilité de terrains dans ce périmètre ne saurait en revanche être un élément décisif pour refuser une extension des zones d'activités traditionnelles, pour des entreprises qui ne sont pas vouées à la recherche ou au développement, mais simplement à la production, à l'entreposage, à l'artisanat etc.
De ce point de vue, l'arrêt attaqué ne démontre pas que les réserves de terrains disponibles, situées à plusieurs endroits du territoire communal et représentant 40'000 m2, seraient suffisantes. Le département cantonal a admis que pour les "besoins habituels", une extension de la zone d'activités était nécessaire - ce qui paraît défendable a priori, vu l'importance de la ville et son rôle de centre régional - et son appréciation correspond à celle des autorités communales. Le Tribunal administratif n'a pas établi le caractère erroné de cette appréciation. Il s'est en réalité fondé sur d'autres éléments ou d'autres objectifs d'intérêt public.
Le Tribunal administratif a en particulier mentionné le risque de "compromettre les buts recherchés par les réserves stratégiques en permettant directement l'utilisation des surfaces pour la construction". Or, d'après la réglementation du nouveau plan d'affectation, une "destination stratégique" est concevable pour un secteur classé en zone à bâtir (selon les art. 83 et 86bis RPGA, la destination stratégique se superpose à la destination de base). Il n'est pas exclu que les objectifs énoncés à l'art. 83 al. 1 RPGA (cf. supra, faits, A.d) puissent être pris en compte dans la planification d'ensemble et par étapes prescrite à l'art. 57bis RPGA. Quant au plan directeur communal, il prévoit effectivement une "mise en réserve" des terrains qu'il désigne comme "réserves stratégiques". Toutefois, en droit cantonal vaudois, un plan directeur communal a une portée limitée: il détermine les objectifs d'aménagement de la commune (art. 35 LATC), il doit être adapté aux besoins de la commune (art. 36 al. 3 LATC), mais, contrairement au plan directeur cantonal, il ne lie pas les autorités et leur sert uniquement de référence et d'instrument de travail (art. 31 LATC). Le contenu de ce plan directeur communal n'est donc pas décisif en l'espèce.
L'arrêt attaqué évoque encore les nuisances que pourraient provoquer certaines entreprises installées dans la zone d'activités litigieuse, notamment celles qui exploiteraient des centres de dépôt avec des mouvements importants de camions. Or, la destination de cette zone n'est pas limitée à de telles entreprises. On ne voit en outre pas pour quelle raison une zone d'activités à cet endroit ne pourrait pas être construite et utilisée dans le respect des exigences de loi fédérale sur la protection de l'environnement (LPE), à l'instar d'autres zones industrielles en périphérie des villes.
Le Tribunal administratif met par ailleurs l'accent sur l'objectif de densification du centre de la ville, qui devrait empêcher la "dispersion urbaine". Si la référence à un tel objectif se comprend à propos de la création de zones destinées au commerce de détail, à des bureaux, au petit artisanat notamment, il est douteux que cet argument soit directement valable pour les entreprises industrielles qui pourraient s'installer dans la zone d'activités litigieuse. L'arrêt mentionne certes une "friche industrielle" qui pourrait être "reconvertie", au nord des voies CFF, mais il ne ressort pas des considérants que le terrain concerné serait comparable avec la zone d'activités litigieuse (surface, possibilité de protéger le voisinage contre les nuisances, etc.).
En résumé, les arguments invoqués par le Tribunal administratif à l'encontre de l'extension de la zone d'activités n'apparaissent pas concluants. En outre, le Tribunal a nié l'existence d'un besoin au sens de l'art. 15 let. b LAT sans se fonder sur des éléments clairs et pertinents. Dans ces conditions, la juridiction cantonale a fait une mauvaise application des normes du droit fédéral de l'aménagement du territoire régissant la révision des plans d'affectation et la création de nouvelles zones à bâtir (art. 21 al. 2 LAT, art. 15 let. b LAT). Ce faisant, cette juridiction a violé l'autonomie de la commune.
5.3 Dès lors que le grief de violation de l'autonomie communale est fondé, le Tribunal fédéral doit admettre le recours et annuler partiellement l'arrêt attaqué - en ce qui concerne le régime applicable au secteur litigieux -, mais il n'a pas à statuer lui-même sur le fond. Sous réserve d'exceptions non réalisées en l'espèce, le recours de droit public est en effet de nature cassatoire et ne peut tendre qu'à l'annulation de la décision attaquée (<ref-ruling> consid. 1.2 p. 139, 166 consid. 1.3 p. 169 et les arrêts cités).
Il convient de préciser que l'annulation de l'arrêt attaqué, dans cette mesure, n'a pas pour effet de contraindre le Tribunal administratif - lequel devra le cas échéant statuer une nouvelle fois sur les recours qui lui avaient été soumis - à confirmer la mesure d'aménagement adoptée par la commune. Une autre appréciation des besoins et des intérêts en jeu n'est pas exclue, sur la base d'éléments supplémentaires, éventuellement de l'évolution des circonstances, dans la planification communale ou le développement de la ville, depuis la date de l'arrêt attaqué (le 31 octobre 2005), éléments ou circonstances que le Tribunal fédéral ne pouvait pas prendre en considération dans la présente cause parce qu'ils n'avaient pas été établis par le Tribunal administratif. Le Tribunal fédéral, qui n'est pas une autorité supérieure de planification, n'est quoi qu'il en soit pas en mesure de donner d'autres indications à ce propos.
6. L'admission du recours de droit public de la commune, sur ce point, rend sans objet les conclusions de D._ et consorts (recours de droit public 1P.799/2005), lesquelles se rapportent à l'affectation du même compartiment de terrain.
7. La commune conteste également l'arrêt du Tribunal administratif à propos de mesures d'aménagement dans le secteur du Couchant. Elle agit, à ce propos, par la voie du recours de droit administratif (recours 1A.315/2005), en se plaignant d'une mauvaise application de l'ordonnance sur la protection contre le bruit (OPB).
Le dossier du plan général d'affectation comporte un document graphique qui indique les degrés de sensibilités attribués à la plupart des zones du territoire communal (à l'exception des "secteurs où le degré de sensibilité a déjà été attribué"). Le degré de sensibilité III est attribué à la zone composite où se trouve la rue du Couchant. Lorsque la contestation porte sur l'attribution de degrés de sensibilité dans un plan d'affectation, mesure fondée directement sur le droit fédéral de la protection de l'environnement (<ref-law> et art. 44 al. 1 et 2 OPB), la voie de recours au Tribunal fédéral - contre une décision prise en dernière instance cantonale avant le 1er janvier 2007 (cf. supra, consid. 2) - est celle du recours de droit administratif au sens des art. 97 ss OJ (cf. supra, consid. 4.1; cf. également <ref-ruling> consid. 3c p. 294).
En vertu de l'<ref-law> (en relation avec l'art. 103 let. c OJ et l'ancien <ref-law>), les communes ont qualité pour former un recours de droit administratif contre les décisions des autorités cantonales fondées sur la loi fédérale sur la protection de l'environnement et ses dispositions d'exécution, en tant qu'elles sont concernées par lesdites décisions et qu'elles ont un intérêt digne de protection à ce que celles-ci soient annulées ou modifiées. La commune recourante, à qui le Tribunal administratif impose de modifier un élément de son plan général d'affectation, remplit ces conditions.
Le Tribunal administratif s'est prononcé au sujet l'attribution du degré de sensibilité III au secteur de la rue du Couchant; il a considéré que cette mesure n'était pas conforme au principe de prévention, et reproché à l'autorité communale un excès du pouvoir d'appréciation. Dès lors, il a décidé que "le dossier [devait] être renvoyé à l'autorité communale afin que le degré de sensibilité II soit appliqué au secteur de la rue du Couchant" (consid. 5c de l'arrêt attaqué, auquel renvoie le dispositif). L'arrêt attaqué peut être considéré sur ce point comme une décision finale partielle, tranchant définitivement une question relative à l'application de l'OPB. Le recours de droit administratif est recevable contre une telle décision, qui n'a pas un caractère incident (cf. <ref-ruling> consid. 1 p. 13; <ref-ruling> consid. 4.2 p. 291, 384 consid. 2.3 p. 385 - en relation avec l'art. 101 let. a OJ). Il y a donc lieu d'entrer en matière.
8. En dénonçant une violation du droit fédéral de la protection de l'environnement (en particulier de l'<ref-law>), la commune recourante fait valoir qu'il est normal d'attribuer le degré de sensibilité III à la zone composite, et "qu'il ne serait pas cohérent de traiter la rue du Couchant pour elle seule, en l'affectant en zone résidentielle, alors même qu'il s'agit d'un secteur de transmission entre la zone composite et la zone d'activités qui la bordent de part et d'autre". La commune précise que neuf parcelles se trouvent de part et d'autre de cette rue, utilisées pour de l'habitation et parfois pour des activités de service (soit, d'après l'arrêt attaqué, un atelier d'architecture et les bureaux d'une entreprise).
8.1 Dans l'arrêt attaqué, le Tribunal administratif, résumant les griefs des époux A._ et B._, a indiqué qu'ils contestaient la réglementation de la zone composite prévue de part et d'autre de la rue du Couchant ainsi que le degré de sensibilité III attribué à ce secteur. Il a ensuite rappelé la teneur de l'<ref-law>, qui prévoit l'application du degré de sensibilité II "dans les zones où aucune entreprise gênante n'est autorisée, notamment dans les zones d'habitation ainsi que dans celles réservées à des constructions et installations publiques" (let. b), et l'application du degré de sensibilité III "dans les zones où sont admises des entreprises moyennement gênantes, notamment dans les zones d'habitation et artisanales (zones mixtes) ainsi que dans les zones agricoles" (let. c). Le Tribunal administratif a alors considéré que l'élément déterminant pour l'attribution du degré de sensibilité était "en premier lieu le niveau de nuisances compatibles avec l'affectation de la zone" - et en l'occurrence, son arrêt retient que la définition de la zone composite (cf. supra, faits, B.a) correspond à celle des zones de degré de sensibilité III selon l'art. 43 al. 1 let. c OPB -, mais "le pouvoir d'appréciation dont dispose l'autorité cantonale lui permet[trait] toutefois de protéger une zone mixte, essentiellement composée de bâtiments d'habitation, par l'attribution d'un degré de sensibilité II"; cela serait même, d'après le Tribunal administratif, une obligation "dans les centres de localité dans lesquels existent des quartiers calmes afin de les préserver d'une élévation du niveau de bruit".
C'est sur la base de cette interprétation de l'<ref-law> ainsi que du principe de prévention que le Tribunal administratif a considéré que la mesure litigieuse, à savoir "l'application du degré de sensibilité III [...] tout comme la définition de la zone qui permet des activités moyennement gênantes", était le résultat d'un excès du pouvoir d'appréciation par l'autorité communale (cf. supra, faits, C.c).
8.2 Le raisonnement du Tribunal administratif a pour point de départ la question de l'attribution du degré de sensibilité au bruit, donc l'application du droit fédéral de la protection de l'environnement. Il a en effet traité les griefs des époux A._ et B._ en revoyant d'abord l'application de l'<ref-law>, pour en tirer ensuite des conséquences sur le plan de l'aménagement du territoire. A ce propos, les injonctions de la juridiction cantonale à la commune sont claires: le degré de sensibilité II doit être attribué au secteur de la rue du Couchant.
8.2.1 L'application du degré de sensibilité II, plutôt que du degré III, permet de limiter plus sévèrement les immissions de bruit dans le secteur concerné, lorsque l'autorité compétente doit se fonder sur les valeurs limites fixées par le droit fédéral, dans un cas d'assainissement d'une installation existante ou pour autoriser la construction d'une nouvelle installation. Cela a donc une influence non seulement sur le mode d'utilisation des bâtiments ou des voies de communication dans le secteur lui-même, mais également pour la limitation des émissions dans le voisinage, où des installations peuvent être la source de nuisances perceptibles dans ce secteur.
8.2.2 L'établissement du plan d'affectation, avec la définition de la destination des zones, constitue un préalable à l'attribution des degrés de sensibilité (cf. <ref-ruling> consid. 3c/bb p. 295). En d'autres termes, l'autorité doit d'abord appliquer les principes d'aménagement du territoire en procédant à une pesée générale des intérêts, où il est tenu compte de la protection de l'environnement et des autres aspects pertinents. Dans le cas particulier, autour de la ville ancienne, le nouveau plan général d'affectation comporte des zones résidentielles, des zones composites, des zones d'activités, ainsi que d'autres zones spéciales. Le choix de l'emplacement et de la surface des zones composites dépend de nombreux éléments relevant de l'aménagement du territoire, et pas uniquement du besoin d'assurer aux habitants de ces zones une protection accrue contre les nuisances.
Si la destination de la zone est clairement définie, et si la réglementation adoptée au préalable est celle d'une zone mixte au sens de l'art. 43 al. 1 let. c OPB (habitations et entreprises moyennement gênantes), l'autorité de planification doit en principe attribuer le degré de sensibilité III. Si au contraire, les activités admissibles dans la zone ne sont pas clairement définies, il peut être tenu compte, pour attribuer le degré de sensibilité, de l'utilisation effective de la zone ou du secteur en cause (arrêt non publié 1A.20/2007 du 23 octobre 2007, consid. 4.2). On peut imaginer d'autres circonstances particulières où un secteur d'une zone mixte peu exposé au bruit (provenant de voies de communication, de zones industrielles voisines, etc.), dans lequel se trouveraient essentiellement des bâtiments d'habitation, pourrait se voir attribuer le degré de sensibilité II; cela constituerait toutefois une exception au principe exprimé à l'art. 43 al. 1 let. c OPB (cf. à ce propos Anne-Christine Favre, La protection contre le bruit dans la loi sur la protection de l'environnement, thèse Lausanne 2002, p. 225).
8.2.3 La zone composite, telle qu'elle est définie à l'art. 47 RPGA, a une destination clairement fixée et il s'agit d'une véritable zone mixte (cf. supra, faits, B.a). La commune devait en principe lui attribuer le degré de sensibilité III. En ne prévoyant pas un régime spécial pour le secteur litigieux dans le cadre de l'<ref-law> - parce que la surface concernée est trop peu importante, et aussi à cause de l'affectation des zones directement voisines, où il pourrait se trouver des sources de bruit -, la commune a appliqué de manière correcte cette norme du droit fédéral de la protection de l'environnement. Le département cantonal a d'ailleurs confirmé cette décision.
Il faudrait pouvoir se fonder sur d'autres éléments que ceux retenus par le Tribunal administratif - lequel s'est borné à constater la présence prépondérante d'habitations dans un petit quartier de neuf parcelles - pour admettre que la destination de la zone composite est en réalité, vu la situation concrète, moins largement définie que ce qu'énonce le texte clair de l'art. 47 RPGA. Dans ses déterminations, l'Office fédéral de l'environnement qualifie a priori de "défendable" la solution du Tribunal administratif, car la zone composite pourrait éventuellement être "séparable en plusieurs secteurs", avec l'attribution du degré de sensibilité II à un secteur "suite à un assouplissement admissible de l'énoncé, même clair, de l'art. 47 RPGA". Cet office fédéral conclut toutefois que, sur la base du dossier, il ne peut pas se prononcer. Il faut en déduire que, faute de circonstances spéciales, l'application correcte du droit fédéral impose l'attribution du degré de sensibilité III, la latitude de jugement conférée par l'<ref-law> étant en définitive très restreinte (cf. <ref-ruling> consid. 3c/bb p. 295).
Au demeurant, le fait que le Tribunal administratif a ensuite donné à l'autorité communale l'injonction de modifier l'art. 47 RPGA "en ce sens que les activités moyennement gênantes ne sont pas admises dans ce secteur" (cf. à ce propos infra, consid. 8.3), démontre également que sur la base du plan et de la réglementation adoptés, préalable à l'attribution des degrés de sensibilité, la décision communale confirmée par le département cantonal ne violait pas le droit fédéral. Il s'ensuit qu'en imposant un autre degré de sensibilité, le Tribunal administratif a mal appliqué l'<ref-law>, ce qui entraîne l'admission du recours de droit administratif de la commune.
8.3 En renvoyant l'affaire à l'autorité communale afin qu'elle modifie l'art. 47 RPGA, le Tribunal administratif a pris une décision complémentaire qui découle de ce que, d'après lui, le degré de sensibilité II doit être attribué au secteur litigieux.
Néanmoins, le recours de droit administratif de la commune ne porte pas sur ce point, ni dans sa motivation ni dans ses conclusions. Du reste, comme il s'agit d'une question relevant de la définition du mode d'utilisation du sol, au sens de l'art. 14 al. 1 LAT - même si le Tribunal administratif se réfère à ce propos au "principe de prévention", donc implicitement à l'<ref-law> -, la matière est régie par le droit fédéral et cantonal de l'aménagement du territoire. Les griefs à ce sujet devaient donc en principe être soumis au Tribunal fédéral par la voie du recours de droit public (cf. supra, consid. 4.1). Le recours de droit public public de la commune (cause 1P.797/2005) et les recours de droit public connexes des opposants (causes 1P.799/2005, 1P.801/2005 et 1P.803/2005) ne contiennent pas de tels griefs. Cette question n'a donc pas à être examinée car elle ne fait pas l'objet de la contestation devant le Tribunal fédéral.
8.4 Par conséquent, l'admission du recours de droit administratif entraîne l'annulation partielle de l'arrêt attaqué en tant que le Tribunal administratif renvoie l'affaire à l'autorité communale en vue de l'attribution du degré de sensibilité II au secteur de la rue du Couchant. Le Tribunal fédéral n'a pas à statuer lui-même sur le fond dans le cas particulier. L'affaire doit donc être renvoyée pour nouvelle décision au Tribunal administratif (art. 114 al. 2 OJ).
9. Les recours de droit public formés par les époux A._ et B._ d'une part (cause 1P.801/2005) et l'Association d'opposition à la Collectrice Sud d'autre part (cause 1P.803/2005) sont dirigés uniquement contre un élément de la décision de la juridiction cantonale, soit le sort des dépens des deux instances cantonales de recours (département cantonal puis Tribunal administratif).
L'annulation quasiment totale, sur le fond, de la décision attaquée (cf. supra, consid. 5.3 et 8.4) justifie que la décision sur la question accessoire des frais et dépens (ch. III du dispositif) soit elle aussi annulée, comme conséquence de l'admission des recours de la commune. Il s'ensuit que les recours de droit public 1P.801/2005 et 1P.803/2005 ont perdu leur objet.
L'annulation quasiment totale, sur le fond, de la décision attaquée (cf. supra, consid. 5.3 et 8.4) justifie que la décision sur la question accessoire des frais et dépens (ch. III du dispositif) soit elle aussi annulée, comme conséquence de l'admission des recours de la commune. Il s'ensuit que les recours de droit public 1P.801/2005 et 1P.803/2005 ont perdu leur objet.
10. Les frais du présent arrêt doivent être fixés en application de l'art. 156 OJ, et les dépens en application de l'art. 159 OJ.
Dans les affaires 1P.797/2005 et 1A.315/2005, la commune obtient gain de cause et deux parties succombent: les époux A._ et B._ et l'Association d'opposition à la Collectrice Sud, qui avaient conclu au rejet des recours.
Dans l'affaire 1P.799/2005, D._ et consorts obtiennent en définitive gain de cause (vu le motif pour lequel le recours a perdu son objet), et deux parties succombent: les époux A._ et B._ et l'Association d'opposition à la Collectrice Sud, qui avaient conclu au rejet du recours.
Dans les affaires 1P.801/2005 et 1P.803/2005, le sort des recours est lié directement à l'admission des recours de la commune, la contestation portant sur un point accessoire à l'objet principal du litige. On ne peut pas considérer que l'une ou l'autre partie a obtenu gain de cause.
Dans ces conditions, en application de l'art. 156 al. 1 et 2 OJ, un émolument - réduit, vu les particularités des causes - doit être mis à la charge des époux A._ et B._ et de l'Association d'opposition à la Collectrice Sud. En outre, en application de l'art. 159 al. 1 et 2 OJ, des dépens sont dus exclusivement à D._ et consorts, la commune n'y ayant par principe pas droit. Une indemnité à ce titre doit être mise à la charge, à parts égales, des époux A._ et B._ et de l'Association d'opposition à la Collectrice Sud.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Les recours 1A.315/2005, 1P.797/2005, 1P.799/2005, 1P.801/2005 et 1P.803/2005 sont joints.
2. Le recours de droit public (1P.797/2005) et le recours de droit administratif (1A.315/2005) formés par la commune d'Yverdon-les-Bains sont admis et l'arrêt rendu le 31 octobre 2005 par le Tribunal administratif du canton de Vaud est annulé en tant qu'il retourne le dossier à l'autorité communale afin qu'elle modifie le plan général d'affectation et son règlement dans le sens des considérants à propos d'une part du classement en zone d'activités du compartiment de terrain délimité par l'autoroute A5, l'avenue Kiener, le canal du Mujon et le Déversoir, et d'autre part de l'attribution du degré de sensibilité II au secteur de la rue du Couchant, l'affaire étant renvoyée sur ce point au Tribunal administratif, pour nouvelle décision.
L'arrêt attaqué est également annulé quant au sort des frais et dépens (ch. III du dispositif).
3. Les recours de droit public formés par D._, E._ et la société anonyme Société C._ (1P.799/2005), par A._ et B._ (1P.801/2005) et par l'Association d'opposition à la Collectrice Sud (1P.803/2005) sont sans objet.
4. Sont mis à la charge de A._ et B._:
a) un émolument judiciaire de 1'500 fr.;
b) une indemnité de 1'500 fr., à payer à titre de dépens aux consorts D._, E._ et Société C._.
5. Sont mis à la charge de l'Association d'opposition à la Collectrice Sud: a) un émolument judiciaire de 1'500 fr.;
b) une indemnité de 1'500 fr., à payer à titre de dépens aux consorts D._, E._ et Société C._.
6. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties, au Service du développement territorial et au Tribunal cantonal du canton de Vaud (Cour de droit administratif et public) ainsi qu'à l'Office fédéral de l'environnement.
Lausanne, le 13 mars 2008
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Le Greffier:
Féraud Jomini