Impact du Grand Paris Express sur la performance environnementale de la mobilité

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1 Étienne CORBILLÉ Benjamin CRÉNO MÉTHODES D ANALYSE DES SYSTÈMES TERRITORIAUX Impact du Grand Paris Express sur la performance environnementale de la mobilité Cas du quartier de la gare de Saint-Cloud 1

2 Table des matières 1.Introduction Diagnostic territorial Localisation et morphologie de Saint-Cloud Infrastructures et aménités Caractéristiques de la population Travail et emploi Logement et occupation des sols Le projet de la gare du Grand Paris Express Mobilité et déplacements Réseaux de transports et mobilité Partage modal Conditions de trafic sur le réseau routier Conditions de trafic sur le réseau de transports en commun Performance environnementale de la mobilité Impacts environnementaux du trafic routier Impacts environnementaux des transports en commun Bilan environnemental du Grand Paris Express Conclusion

3 1. Introduction Le Grand Paris Express (GPE) est un projet de réseau de transports en commun composé de quatre lignes de métro automatique autour de Paris, et de l'extension de deux lignes existantes. D'une longueur totale de 200 kilomètres, il sera réalisé par la Société du Grand Paris dans le cadre d'un accord avec le Syndicat des transports d'île-de-france. Ce projet s'inscrit dans un projet plus vaste d aménagement à l échelle de la métropole. Il a vocation à améliorer le cadre de vie des habitants, à corriger les inégalités territoriales et à construire une ville durable. On se propose dans cette étude d'analyser les impacts de la création de ce réseau sur deux plans : tout d'abord au niveau de la mobilité des franciliens et ensuite du point de vue environnemental. On s'interrogera sur la pertinence du GPE pour réduire les temps de parcours, fluidifier les conditions de circulation sur le réseau routier tout en favorisant un report modal vers les transports collectifs. Enfin on s'intéressera à la pertinence environnementale du projet, c'est-à-dire vérifier qu'il permettra la réduction des émissions de polluants et des consommations énergétiques, notamment fossiles. Pour cela, on se concentrera sur une gare en particulier, celle de la ville de Saint-Cloud. Dans un premier temps, nous présenterons notre diagnostic de la zone projet qui permet de comprendre le territoire sous l angle socio-économique, démographique et du point de vue de l accessibilité, afin de définir les enjeux liés à l arrivée du Grand Paris Express. Dans un deuxième temps, nous étudierons les impacts potentiels du GPE sur la mobilité des individus et enfin nous analyserons la performance environnementale de ce projet. 3

4 2. Diagnostic territorial 2.1. Localisation et morphologie de Saint-Cloud Illustration 1 : Localisation de Saint-Cloud (Source : Wikipedia) Malmaison à l Ouest, entre autres. De tradition à droite, la ville est également réputée pour son caractère huppé et résidentiel. Ainsi, le revenu fiscal médian par ménage en 2010 était de euros, plaçant Saint-Cloud 197 ème ville de France selon cet indicateur. En étudiant la carte de la commune, nous pouvons la découper en trois zones principales (la ville elle-même se découpant administrativement en cinq quartiers) : le Parc de Saint-Cloud au Sud, le centre-ville et notre zone projet au centre, le quartier autour de la station du Val d Or au Nord. En réalité, il faut également prendre en compte le relief puisque la Les origines de la ville de Saint-Cloud remontent à l Antiquité, c est donc un lieu habité depuis longtemps et façonné par l'histoire. Située sur les bords de la Seine, en aval de Paris, la commune s étend sur 756 hectares et abrite également un grand parc qui couvre le quart de sa surface. Un château s y trouvait auparavant mais il fut détruit lors de la guerre de Aujourd hui, la commune de Saint-Cloud fait partie du département des Hauts-de-Seine. Elle est bordée à l Est par le bois de Boulogne et Boulogne-Billancourt tandis qu elle est limitrophe avec Rueil- ville est bâtie sur les pentes d une colline, ce qui signifie qu entre l Ouest et l Est les trajets ne sont pas forcément évidents Infrastructures et aménités Illustration 2 : Morphologie de Saint-Cloud (Source : auteurs) La ville de Saint-Cloud abrite quatre pôles de santé : un centre hospitalier, un centre de lutte contre le cancer, une clinique chirurgicale et maison de retraite. Elle regroupe également de nombreuses infrastructures sportives comme une piscine, un hippodrome et un centre sportif et de loisirs. La ville accueille aussi plusieurs entreprises et même des sièges, comme celui de Dassault Aviation. De nombreux pôles d'éducation sont également présents : 15 écoles maternelles et élémentaires, 4 collèges et 3 lycées. Enfin, il y a trois marchés hebdomadaires et de nombreux commerces de proximité. Ainsi Saint-Cloud est une ville au cadre de vie agréable avec des aménités nombreuses. 4

5 2.3. Caractéristiques de la population Saint-Cloud comptait ménages en 2005, pour une population de habitants en 2012 (taille moyenne : 2,3 pers/ménage). La commune a mené depuis les années 60 une politique de limitation de la densification, ce qui a entraîné un maintien du nombre d habitants en-dessous de Nous pouvons remarquer sur la pyramide des âges que la commune est relativement jeune et dynamique, avec une augmentation des moins de 14 ans et des ans entre 1999 et 2008, ce qui laisse penser que beaucoup de familles y vivent, et moins de jeunes professionnels. Illustration 3 : Pyramide des âges de Saint- Cloud (Source : auteurs) Illustration 4 : Répartition de la population par catégories socioprofessionnelles 5

6 Nous pouvons constater que Saint-Cloud est une zone plutôt privilégiée, avec beaucoup de cadres supérieurs (32%) et de retraités (21%) alors que les ouvriers et les employés sont bien moins nombreux (respectivement 3 et 10%). Les caractéristiques de cette répartition de la population par catégories socioprofessionnelles vont se traduire également par des revenus élevés et un part modale de la voiture assez importante Travail et emploi Saint-Cloud concentre moins d emplois que certaines villes voisines. Tout d abord c est une ville moins peuplée que Rueil-Malmaison ou Boulogne-Billancourt et son caractère résidentiel est davantage affirmé. De plus, il s agit d une ville attirée par différents pôles d emplois très importants : la Défense, Paris et dans une moindre mesure Versailles. Illustration 5 : Nombre d'emplois par commune en Logement et occupation des sols Les prix du logement sont élevés à Saint-Cloud : en moyenne / m 2 en novembre 2014, ce qui est dû à la proximité de la capitale et du quartier d affaires de la Défense. Concernant les types de logement, il y a seulement 14 % de logements individuels, ce qui s explique par la densité de l habitat dans la petite couronne. On peut noter que 54 % des logements sont habités par leurs propriétaires, ce qui marque le caractère résidentiel de longue durée sur la ville, avec une population aisée. 6

7 Illustration 6 : Répartition des types de logement à Saint-Cloud en 2008 Illustration 7 : Mixité fonctionnelle de la zone projet (taux résidentiel et répartition résidents/travailleurs) Dans notre zone projet, il y a une séparation assez nette entre les logements résidentiels et ceux transformés en bureaux, avec très peu de mixité. Les bureaux sont principalement situés dans le centre-ville, au Sud-Est de la zone, en bord de Seine, à l Est, et aux abords de l autoroute A13, au Sud. 7

8 Illustration 8 : MOS de la zone projet en 2008 Enfin, le mode d occupation des sols n a pas vraiment évolué depuis les années 80. Le quartier entre la Seine, l autoroute et les lignes de transport (à l Est de la zone projet) est ainsi principalement constitué d immeubles et d une occupation de type urbain ouvert. Le reste de la zone comprend beaucoup plus d habitats individuels, avec plusieurs grands équipements et quelques habitats collectifs Le projet de la gare du Grand Paris Express La nouvelle gare, abritant un arrêt de la future ligne 15 du Grand Paris Express, sera jumelée avec la gare existante du Transilien. Ainsi, cela devrait permettre une correspondance même si les deux lignes seront d une certaine façon concurrentes, reliant toutes deux le centreville de Saint-Cloud à la Défense. En effet, l axe Nord-Sud est déjà bien couvert en infrastructures à Saint-Cloud (lignes L et U et tramway T2) au détriment de l axe Est-Ouest et notamment la liaison vers Boulogne et Paris. 8

9 Illustration 9 : Le quartier de la gare de Saint-Cloud Illustration 10 : La future gare du GPE 9

10 3. Mobilité et déplacements 3.1. Réseaux de transports et mobilité La zone projet est un carrefour important réunissant des infrastructures routières (l A13 reliant le boulevard périphérique à la grande couronne) et ferroviaires (lignes L et U et tram 2). Ainsi, elle est très bien desservie selon l axe Nord-Sud par les transports en commun. Pour l axe Est-Ouest, les lignes de métro 9 et 10 ont leurs terminus juste de l autre côté de la Seine mais l offre de transport en commun vers l Ouest est encore peu développée. Illustration 11 : Les infrastructures existantes (Source : RATP et auteurs) L étude des parts modales donne un aperçu des trajets effectués depuis ou vers la zone projet. Ainsi, plus d un quart des actifs occupés habitant Saint-Cloud travaillent à Paris. D autre part plus de 80 % des actifs travaillant à Saint-Cloud n y habitent pas. Ceci montre la nécessité d un réseau de transport efficace dans toutes les directions et pas seulement Paris ou la Défense. 10

11 Illustration 12 : Synthèse des migrations alternantes (Source : auteurs) Plus précisément, nous voyons sur la carte ci-dessous que les actifs en provenance de Saint-Cloud se retrouvent surtout à Paris et dans les Hauts-de-Seine. À noter, d autres pôles d emploi exercent une certaine influence, comme Roissy ou Versailles. Le tracé du futur GPE montre qu il sera certainement utile à beaucoup de travailleurs et qu il permettra une meilleure circulation vers l Est de la petite couronne. Les actifs travaillant à Saint-Cloud viennent quant à eux principalement de l Ouest de l Île-de-France. Nous remarquons cependant que le tracé du GPE permettra à un nombre non négligeable de travailleurs de rallier rapidement leur travail depuis le Sud de la petite couronne. 11

12 Illustration 13: Commune de résidence des actifs travaillant à Saint-Cloud Les lignes de désir nous indiquent rois pôles d attraction majeurs : la Défense, Boulogne- Billancourt et Rueil-Malmaison. La zone projet n est pour sa part réellement attractive qu à une échelle réduite à Saint-Cloud et Suresnes. Ceci nous fait donc relativiser les observations précédentes : Saint-Cloud est une ville de taille réduite. Illustration 14 : Lignes de désir de la zone projet 12

13 3.2. Partage modal La voiture joue un rôle majeur, même dans Paris pour les habitants de la zone projet. Les modes doux sont plutôt localisés (Boulogne-Billancourt, Saint-Cloud et Garches). Ceci est certainement renforcé par le niveau de vie élevé des habitants de la zone projet, qui ont donc les moyens de prendre leur véhicule personnel. Cependant nous pouvons imaginer qu un renforcement de l offre de transport en commun pourra modifier le partage modal de façon significative. Illustration 15 : Partage modal par zone de destination au départ de la zone projet L étude menée sur les conséquences du GPE montre que le mode TC deviendra majoritaire. Cependant, l incidence sur les modes doux sera négative, probablement à cause de l efficacité du GPE. Les transports en commun sont donc attractifs à la fois pour les usagers de la voiture mais aussi ceux des modes doux. Illustration 16 : Partage modal avec et sans GPE 13

14 Illustration 17 : Partage modal (en nombre d'usagers) avec et sans GPE 3.3. Conditions de trafic sur le réseau routier Le GPE va donc diminuer l'utilisation de la voiture au profit de celle des TC, on peut s'interroger sur la portée de ce report concernant les conditions de trafic sur le réseau routier. La carte des isochrones en partant de Saint-Cloud en situation de référence nous montre que la ville est particulièrement ouverte vers l Ouest (ce qui s explique par la présence de l A13) et vers la petite couronne (grâce au boulevard périphérique, à l A86 et aux nombreuses autoroutes urbaines). Nous remarquons également la difficulté de traverser Paris. Illustration 18 : Isochrones routières avec prise en compte de la congestion (situation de référence) 14

15 La comparaison des affectations avec et sans GPE met en évidence la diminution du trafic sur le réseau routier. Sur l'illustration 19, les axes routiers en rouge sont ceux qui bénéficieront d une réduction de trafic avec l arrivée du GPE. Nous voyons alors que le secteur de la Défense, le boulevard périphérique et Paris auront leur trafic réduit, ce qui est un effet positif du GPE. Illustration 19 : Évolution du trafic avec et sans GPE (rouge : réduction du trafic avec GPE) Ainsi, le GPE va désengorger le boulevard périphérique et les routes de la petite couronne et cela se traduit par une augmentation des vitesses moyennes sur ces axes. Nous remarquons notamment que les routes reliant la zone projet à la Défense seront plus fluides. Le GPE a donc un impact positif sur les conditions de circulation, et notamment dans la zone projet étudiée. Illustration 20 : Vitesses en situation de référence Illustration 21 : Vitesses avec le GPE 15

16 3.4. Conditions de trafic sur le réseau de transports en commun Intéressons-nous désormais aux conditions de trafic sur le réseau de transport en commun. Tout d'abord, en situation de référence, Saint-Cloud a une fréquence des transports en commun légèrement inférieure aux villes voisines mais il ne faut pas oublier qu il s agit d une ville moyennement peuplée et à proximité des lignes 9 et 10 du métro, administrativement située à Boulogne- Billancourt et très accessibles par le réseau de bus. L'intérêt du réseau de TC du GPE se vérifie grâce à la comparaison des affectations TC avec et sans GPE. Nous pouvons distinctement repérer les nouvelles branches de métro du GPE, dont la fréquentation est forte ce quie prouve son attractivité. On peut remarquer notamment un flux important Illustration 22 : Fréquence TC agrégée par commune sur le tronçon Sud jusqu à la Défense, c est-à-dire en passant par Saint-Cloud. L'attractivité du GPE prouve sa capacité à diminuer les temps de parcours, réduire la congestion au sein du réseau TC et favoriser les reports modaux. Au niveau de la métropole, le projet est donc hautement pertinent. Illustration 23 : Affectation TC sans GPE Illustration 24 : Affectation TC avec GPE 16

17 Analysons désormais la pertinence du GPE pour les habitants de la zone projet. L'illustration 25 représente pour chaque zone de destination, l'évolution du flux TC en provenance de la zone projet. Elle met en évidence un forte croissance à destination du Nord et du Sud de Paris. Par contre, la situation ne devrait pas particulièrement s améliorer dans les Hauts-de-Seine (la baisse de flux est tellement faible que nous n en tenons pas compte). De façon évidente, la situation ne s améliora presque pas dans Paris, le tracé du GPE étant en petite couronne. La «cible» du GPE est donc bien les déplacements banlieue-banlieue et le projet est donc intéressant pour les habitants de Saint-Cloud. Illustration 25 : Évolution du flux TC par zone de destionation en provenance de la zone projet (rouge : forte augmentation du flux avec le GPE) 17

18 L'illustration 26 montre l'évolution de l accessibilité des transports en commun, c'est-à-dire la diminution du coût généralisé des trajets entre chaque gare suite à la création du GPE. Cette carte confirme ce qui a été vu précédemment, l'accessibilité s améliorera donc surtout au Sud et à l Est de Paris, moins à l Ouest. Nous remarquons également une amélioration en deuxième couronne. Illustration 26 : Évolution de l'accessibilité TC avec GPE (=diminution du coût généralisé) Du point de vue de la mobilité des habitants de Saint-Cloud, mais plus généralement des franciliens, le projet du GPE se révèle donc extrêmement pertinent au regard de l'évolution des conditions de circulation sur le réseau routier ainsi que le réseau de transports en commun. 18

19 4. Performance environnementale de la mobilité Dans cette partie, nous analysons les impacts environnementaux du trafic routier et TC en situation de référence puis avec le GPE. Nous réalisons également un bilan environnemental du GPE à l'échelle de l'île-de-france Impacts environnementaux du trafic routier Les émissions de CO2 et de NOx suivent le même schéma : elles se localisent principalement autour des autoroutes et du périphérique. De fait, Saint-Cloud fait partie des zones assez polluées ; ceci est certainement dû aux infrastructures routières installées sur son territoire, comme l A13. Il est donc particulièrement pertinent d étudier l effet du GPE sur la pollution de notre zone projet et de voir si cela se révèle positif. Illustration 27 : Émissions de CO2 en situation de référence Illustration 28 : Émissions de NOx en situation de référence Concernant les consommations de carburant (illustrations 29 et 30), on peut voir que la région de Versailles et du Chesnay est fortement reliée à celle de Saint-Cloud. En effet, l offre de transport en commun entre les deux est assez réduite. Or le tracé du GPE ne relie pas Versailles et Saint-Cloud ce qui permet de penser que la situation ne changera pas beaucoup ces prochaines années, d autant plus que ce sont des zones privilégiées où les gens ont plus tendance à utiliser leurs voitures. 19

20 Illustration 29 : Carburant utilisé par les actifs travaillant dans la zone projet (en L) Illustration 30 : Carburant utilisé par les actifs habitant dans la zone projet (en L) Pour évaluer l'impact du GPE, nous avons tracé l'évolution des émissions par zone. On remarque que l augmentation est limitée à Paris, au Nord-Ouest et à l Est de la capitale. En revanche, la grande couronne et le Sud de la première couronne voient une légère amélioration, souvent comprise entre -25% et 0% d émissions en moins. Saint-Cloud fait ainsi partie des villes gagnantes. Mais comment pouvons-nous expliquer cette augmentation dans plusieurs des zones desservies par le GPE alors même que le trafic routier a diminué (partie 2)? Illustration 31 : Évolution des émissions de CO2 avec GPE (rouge = augmentation) Illustration 32 : Évolution des émissions de NOx avec GPE (rouge = augmentation) Si nous étudions les quantités de CO2 et de Nox émises en fonction de la vitesse des véhicules (formules données dans le cours, voir illustration 33), nous remarquons que le minimum se situe souvent autour de 70 km/h. Or, les reports modaux engendrés par le GPE font 20

21 baisser le nombre d automobilistes, ce qui induit une vitesse moyenne plus importante pour les flux routiers restant. Une forte augmentation de la vitesse, notamment sur voies rapides augmente les émissions polluantes davantage que les reports modaux ne les diminue, c'est pourquoi les émissions augmentent autour de certains axes. Si au niveau global du réseau routier, le bilan est positif, il ne l'est pas partout au niveau local. Illustration 33 : Émissions VP en fonction de la vitesse 4.2. Impacts environnementaux des transports en commun D après les comparaisons entre les deux cartes ci-dessous, les «émissions» en CO2 (émissions théoriques liées à la production d'énergie et ramenées au lieu d'utilisation) par les transports en commun sera sans surprise légèrement plus importante avec le GPE dans la petite couronne. Mais cela ne changera pas à Saint-Cloud. Ceci est tout à fait logique puisque l offre des transports en commun sera renforcée. Illustration 34 : «Émissions» de CO2 par le réseau TC sans GPE Illustration 35 : «Émissions» de CO2 par le réseau TC avec GPE 21

22 Le véritable enjeu de l'impact environnemental du réseau TC est celui de la consommation individuel (en gramme équiv. Pétrole). Les cartes ci-dessous permettent d étudier la «rentabilité environnementale» des différents axes de transport en commun. Ainsi, presque tous les tronçons parisiens (les métros notamment) apparaissent en vert pour signifier qu en divisant leur consommation par le nombre d usagers, celle-ci est particulièrement faible. Or certains tronçons du GPE seront a priori tout aussi efficaces, notamment le tronçon Sud. De manière générale, les tronçons plus lointains sont moins efficaces à ce niveau, que ce soit le RER ou le futur GPE. Illustration 36 : Consommation individuelle pour le réseau TC sans GPE (gep) 22

23 Illustration 37 : Consommation individuelle pour le réseau TC avec GPE (gep) Ainsi le bilan environnemental des transports en commun après la mise en service du GPE semble positif. Il reste cependant à vérifier que globalement, c est-à-dire véhicules personnels compris, le bilan des émissions de CO2 et de la consommation de carburant est positif. 23

24 4.3. Bilan environnemental du Grand Paris Express Le tableau suivant agrège les consommations et émissions de toute l'île-de-france pour les réseaux routiers et TC avec et sans GPE. Il s'agit donc d'un bilan global. Consommation (tonnes équiv. pétrole) Émissions (tonnes équiv. CO2) VP Sans GPE Avec GPE Différence TC Sans GPE Avec GPE Différence TOTAL Ce tableau nous permet de conclure que la consommation baissera de façon conséquente et la pollution en CO2 encore plus grâce au GPE, ce qui permet de relativiser les effets environnementaux négatifs du GPE, faibles par rapport aux gains sur les véhicules personnels. On prévoit donc une baisse 14 % pour les émissions et de 9 % pour la consommation énergétique. 24

25 5. Conclusion L implantation de la nouvelle gare de Saint-Cloud se fera dans une zone déjà bien desservie par les transports en commun. Le tracé du Grand Paris Express se superposera aux tracés des transports en commun existants, ce qui nous paraît quelque peu inutile. Cependant il était politiquement impossible de faire passer le tracé du GPE par Saint-Cloud sans y mettre un arrêt. Il aurait néanmoins été plus utile d ouvrir un tracé Est-Ouest pour relier directement la zone projet à Paris et celle-ci à Versailles, afin de réellement modifier les pratiques des habitants. Heureusement, le Grand Paris Express influera directement sur les pratiques des franciliens, qui privilégieront encore plus les transports en commun. Et ceci se vérifiera à l échelle de Saint-Cloud. Mais il n est pas toujours aisé d avoir une vision complète de toutes modifications. Nous avons par exemple découvert que la pollution en certaines zones de la petite couronne sera directement issue d une amélioration de la circulation sur les réseaux routiers. Certains objectifs sont donc apparemment en opposition : nous voudrions diminuer la pollution tout en fluidifiant le trafic en Île-de-France. Ceci dit, les impacts environnementaux seront tout de même positifs à l échelle francilienne, même s ils resteront faibles à l échelle de la zone projet et même négatifs en Seine- Saint-Denis et autour de la Défense. 25