Transcript Les Modèles multimodaux des déplacements : enjeux

Les Modèles multimodaux des déplacements :
enjeux, outils et expériences territoriales
13 février 2014, COTITA, CEREMA,
Direction Territoriale Méditerranée
La modélisation des
déplacements : Qu’est ce qu’un
modèle, pour qui et pourquoi ?
Patrick Bonnel
Laboratoire d’Economie des Transports
ENTPE
[email protected]
Plan de l’intervention
Pourquoi modéliser : objectifs
Qu’est-ce qu’un modèle : une représentation simplifiée
Les étapes de la construction d’un modèle
Perspectives d’évolution
Patrick BONNEL, Laboratoire d’Economie des Transports, ENTPE
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Pourquoi modéliser
Coût important des investissements (10% des investissements
de la nation, valeur ajoutée de la branche transport : 4 à 5% du PIB, partenariat
public/privé)
Délais d’études, de construction importants (de quelques
années à 10 ans et +)
Durée de vie des investissements (durée pour évaluation,
amortissement, structuration des réseaux : de 30 ans à plus d’un siècle…)
Anticipation des évolutions, des dysfonctionnements
(rupture de tendances : ex modèle QUINQUIN de financement des TC)
Transports concourent au développement
économique et social (forte corrélation entre évolution des transports
et du PIB, mais attention au mythe des « effets structurants »)
Patrick BONNEL, Laboratoire d’Economie des Transports, ENTPE
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Objectifs principaux
Fonctionnement, exploitation des réseaux
Dimensionnement d’infrastructure ou de projet
Evaluation de projet
Planification, orientation stratégique
Appliquée à
Des horizons temporels allant du court terme au long terme
Des terrains d’études variés : international, national… urbain,
local
Des objets d’études variés : personnes, marchandises ; urbain,
interurbain… ; axes, réseau… ; par mode de transport…
…
La multiplicité des objectifs nécessite une multiplicité d’outils :
quelle structuration pour la modélisation ?
Patrick BONNEL, Laboratoire d’Economie des Transports, ENTPE
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Qu’est-ce qu’un modèle ?
Un modèle est une représentation simplifiée de la réalité destinée à
mieux la comprendre ou à agir sur elle (Guitton, 1964)
Il n’y a pas de modèle sans objectifs car on ne construit pas d’outil
dont on ne saurait pas à quoi il pourrait servir (Legay, 1990)
Essentially, all models are wrong, but some are useful, (Box, 1987)
Un modèle est une représentation simplifiée de la réalité
Un modèle est un outil dont le champ d’application est limité
Patrick BONNEL, Laboratoire d’Economie des Transports, ENTPE
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Les étapes de la simplification d’un modèle
Construction du modèle théorique
Formalisation mathématique (loi de génération, choix du
mode…)
Calage
Choix des variables d’entrée (offre, tarification, motorisation,
localisation…)
Choix des variables de sortie (part modale, vitesse, émission
polluants, niveau pollution, équité sociale…)
Choix des relations entre variables
Construction du modèle théorique : Y = f(x), mais f non définie
Formalisation (choix de f) : Y = aX + b
Calage (détermination de a et b) : a = 1, b = 2
Comme il y a simplification, quelle opérationnalité pour le
modèle ?
(= capacité à atteindre les objectifs)
Patrick BONNEL, Laboratoire d’Economie des Transports, ENTPE
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Conditions de l’opérationnalité d’un modèle
Pertinence : les variables et les relations choisies
doivent expliquer l’objet d’étude
Cohérence d’objectifs
interne : pas de contradiction interne
Mesurabilité : les variables et les relations doivent être
mesurables
Ces conditions sont nécessaires et suffisantes
Mais sont contradictoires
Ex : revenu
Patrick BONNEL, Laboratoire d’Economie des Transports, ENTPE
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Problématique des modèles
Patrick BONNEL, Laboratoire d’Economie des Transports, ENTPE
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Procédure de
prévision
Patrick BONNEL, Laboratoire d’Economie des Transports, ENTPE
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Outils techniques et échelles spatiotemporelles de modélisation
Court terme
< 5 ans
-AInteraction
négligeable outil
léger (modèle
analogique – élasticité
Quartier
-A-B-
Zone
Agglomération
-B-
Moyen terme
5 à 15 ans
Long terme
> 15 ans
-B-BPrise en compte
partielle des
interactions (modèle
à 4 étapes)
-B-C-
-B-C-
-CLes interactions sont
prépondérantes pour
l’avenir modèle
stratégique
Patrick BONNEL, Laboratoire d’Economie des Transports, ENTPEB
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Court terme (groupe A)
Interactions faibles
Sous systèmes localisation et transport = isolats
considérés comme exogène
sous-système
des localisations
sous-système
des transports
sous-système des relations sociales
Modèle analogique - élasticité
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Moyen terme (groupe B)
Prise en compte partielle des interactions entre les
sous-systèmes urbains
Modèle à quatre étapes
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Long terme (groupe C)
Les interactions entre les sous-systèmes urbains sont
prépondérantes
Modèle stratégique ou transport - urbanisme
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Structure modèles à quatre étapes,
génération – choix déplacement
Pour chaque zone :
Émission : fonction (population, motorisation…)
Attraction : fonction (emplois, activités…)
Distribution
MATRICE O-D
Tij
E
M
I
S
S
I
O
N
Ei
ATTRACTION Aj
Génération
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Structure des modèles à 4 étapes,
distribution – choix destination
Génération
A2
E1
1
E2
A1
E3
A3
Distribution
T12
1
2
T21
T13
Modèle gravitaire
Distribution
3
MATRICE O-D
2
Tij
T23 T32
T31
3
E
M
I
S
S
I
O
N
Ei
ATTRACTION Aj
Génération
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Structure des modèles à 4 étapes
répartition modale – choix du mode
Modèle logit : fonction d’utilité (temps généralisés,
motorisation, stationnement, données individuelles…)
Matrice VP
Matrice O-D
Matrice TC
Matrice MAP
Matrice …
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Structure des modèles à 4 étapes
affectation – choix de l’itinéraire
choix heure de départ
Matrice VP + trafic échange et transit
+ marchandises en ville
Heure de
pointe
affectation sur le réseau = choix itinéraire, charge sur les
réseaux et donc matrice de temps généralisé VP
affectation sur le réseau =
choix itinéraire
Matrice TC
charge sur les lignes
matrice temps généralisé TC
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Structure des modèles à 4 étapes
Matrices
OD
Réseaux
VP et TC
Affectation
Temps généralisés
VP et TC
Localisation
Données
socioéconomiques
Génération
Distribution
Répartition modale
Affectation
Temps généralisés
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bouclage
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Quelles évolutions
Développement des modèles multimodaux
Développement des approches désagrégées (choix du
mode, de la destination)
Prise en compte des marchandises en ville
Développement des bases de données spatialisées
routière (géoroute, Navteq, google street view, open
street maps…) et transports collectifs
Développement des big data
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Quelles évolutions – big data
Téléphonie mobile : matrice O-D…
Coyotte, TomTom : FCD (floating car data) : temps de
parcours, matrice O-D
Billettique : matrice O-D TC et montée/descente
Capteurs bluetooth
….
Vers une construction automatique des réseaux et un
calage plus fin ?
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