Projet de Fin de Formation

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1 Ecole Hassania des Travaux Publics Projet de Fin de Formation Master Gestion et Exploitation des Systèmes de Transport Merieme ALAOUI MEDARHRI Elève Ingénieur en Sciences de l Information Géographique (S.I.G) Développement d'un modèle d'affectation du trafic ferroviaire de l'aire urbaine lyonnaise à l'aide de DaVISUM. Projet réalisé au sein du Laboratoire d Economie des Transports à Lyon - France Du 20 Septembre 2008 au 15 Février 2009 Encadrant externe : M. Patrick BONNEL

2 LET I

3 Dédicace LET II

4 Remerciements A mes chers parents à qui je dois la vie, et garce à qui ce travail a pu voir le jour. A mon encadrant externe Monsieur Patrick BONNEL, très généreux toujours disponible ne ménageant aucun effort pour que se travail aboutisse. En intégrant son équipe j ai beaucoup appris en termes de modélisation de la demande des transports. Ce fut un énorme plaisir de travailler avec ce grand monsieur. A ma famille, qui m a toujours prodiguée un énorme support moral. A mes amis, source intarissable de force et d encouragement. A tous mes enseignants, je leur dois, savoir et conseil. A tous ceux qui m ont aidé dans l élaboration de ce travail, notamment M. Jean Pierre NICOLAS, Melle. Thippaphone KHENMINGMONGKHON, M. George CABRERA, Et Mme. Cécile GODIGNOT, du LET ainsi que M. Frederic ORVAIN de PTV France. A toute l équipe exceptionnelle du LET-ENTPE, et toute personne ayant participé de proche ou de loin au bon déroulement de ce travail. LET III

5 Notice analytique AUTEUR TITRE DU TFE ENCADRANT EXTERNE ENCADRANT INTERNE COLLATION MOTS CLES TERMES GEOGRAPHIQUES ALAOUI MEDARHRI NOM PRENOM COORDONNEES Merieme Test d un Modèle d Affectation des Transports Collectifs ORGANISME D'AFFILIATION ET LOCALISATION LET ENTPE EHTP Nombre de pages du rapport 167 Nombre de pages d'annexes 82 NOM PRENOM Patrick BONNEL Nombre de références bibliographiques 16 Modélisation de la demande de déplacement, codification, affectation, réseaux des transports ferroviaire Aire urbaine lyonnaise LET IV

6 Résumé Mon projet de fin d'études s inscrit dans le cadre du projet SIMBAD (Simuler les MoBilités pour une Agglomération Durable), développé au sein du Laboratoire d Economie des Transports. Un modèle prospectif qui rend compte des enjeux environnementaux, économiques et sociaux des déplacements de personnes et de marchandises, réalisés au sein de l aire urbaine lyonnaise. L objectif étant de pouvoir simuler, en partenariat avec des acteurs publics du grand Lyon, différents scénarios de politiques de transport et d urbanisme, et de tester leurs impacts de manière simultanée dans ces trois dimensions. SIMBAD s'articule en plusieurs modules interagissant entre eux : localisation des activités économiques, localisations résidentielles, génération de la demande de transport de passagers, génération de la demande de transport de marchandises et affectation des déplacements sur les réseaux routiers et de transport collectif. Une grande partie des déplacements interurbains au sein de l aire urbaine lyonnaise se fait en train, l analyse du réseau des transports en commun envisagée par le LET dans le cadre de SIMBAD, ne pouvait donc se faire sans l intégration du réseau ferré. Ma contribution au sein de ce grand projet prend place dans la phase du développement du module «Affectation des Transports Collectifs», et plus exactement affectation du transport ferroviaire. Avant de pouvoir codifier le réseau en question, et procéder à l affectation des déplacements, j'ai dû rendre exploitables les données dont dispose le LET. Une fois la base de données construite, j'ai pu passer à la codification sous DaVISUM puis à l'affectation. La comparaison entre les deux matrices des temps de parcours obtenues à l'issue de l'affectation VP et l'affectation train, a confirmé nos préconçues par rapport à l'offre ferroviaire et nous a plutôt rassuré quand à la qualité de la codification. Cependant il existe plusieurs possibilités d'affiner ses résultats à la base de la codification réalisée. LET V

7 Abstract My final year project is part of the project SIMBAD (Simulate mobility for Agglomerating Durable), developed at the Laboratory of Transport Economics. A prospective model that captures the environmental, social and economic displacement of persons and goods made within the urban area of Lyon. The objective of being able to simulate, in partnership with the general public Lyon, different scenarios for transport policy and planning, and test their impacts simultaneously in all three dimensions. SIMBAD is divided into several modules interacting with each other: economic activities, residential location, generation of demand for passenger transport, generation of demand for freight transport and allocation of travel on roads and transit. A large portion of intercity travel in the Lyon urban area is done bye train, analysis of the network of transport links proposed by the LET within SIMBAD, could not be achieved without the integration of rail network. My contribution in this project takes place in the development phase of the module "Allocation of public transport", and more exactly In, the allocation of rail transport. Before consolidating the network in question and proceeding with the allocation of travel, I had to make use of the data available to the LET. Once the database was built, I could go for codification in DaVISUM then the assignment. The comparison between the two matrices of travel times, confirmed our preconceptions in relation to the supply rail and a rather reassured as to the quality of coding. However there are several opportunities to refine its results at the base of the coding done. LET VI

8 SOMMAIRE DEDICACE... II REMERCIEMENTS... III NOTICE ANALYTIQUE... IV RESUME... V ABSTRACT... VI SOMMAIRE... VII AIRE... ERREUR! SIGNET NON DEFINI. INTRODUCTION... 1 CADRE ET CONTEXTE DU TRAVAIL... 3 I.1 UNITE DE TRAVAIL... 3 I.2 RESEAU FERROVIARE LYONNAIS ET LE PROJET REAL... 4 I.3 PROJET SIMBAD... 6 BASES THEORIQUES DE LA MODELISATION A QAUTRES ETAPES II.1 PERIMETRE D ETUDE ET DEFINITION DU ZONAGE II.2.ETAPES DES MODELES A QUATRE ETAPES II.3 TEMPS GENERALISE II.4.CLASSIFICATION DES MODELES D AFFECTATION II.5 OPERATIONNALITE ET PROBLEMATIQUE DES MODELES II.6 PROBLEMATIQUE DES MODELES DONNEES DE BASE ET CODIFICATION DU RESEAU : III.1 ZONAGE ET CREATION DE LA BASE DE DONNEE III.2 PROCEDURES D'AFFECTATIONS SOUS DAVISUM: III.3 METHODOLOGIE DE LA CODIFICATION DES RESEAUX: III.4 CODIFICATION DU RESEAU SOUS DAVISUM : AFFECTATION ET ANALYSE DES RESULTATS IV.1 CHOIX DE LA MATRICE DE LA DEMANDE IV.2 DESCRIPTION DE LA REALISATION DE L AFFECTATION SOUS DAVISUM IV.3 ANALYSE ET COMPARAISON DES RESULTATS D AFFECTATION LET VII

9 CONCLUSION ANNEXES LISTE DES ABREVIATIONS LISTE DES FIGURES LISTE DES TABLEAUX BIBLIOGRAPHIE TABLE DES MATIERES LET VIII

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11 Introduction Le transport est l'un des secteurs précurseurs de l'économie à ces deux échelles macro et micro. C'est à la fois, un maillon indispensable dans la chaine industrielle moderne, où l'on produit en Asie ce que l'on consomme en Europe ou en Amérique, et le moyen incontournable pour se rendre au boulot, aux centres de loisirs, ou effectuer n'importe quel autre déplacement quotidien. Afin que le transport soit au service des changements évolutifs que connaissent les villes et ne pas les subir ou en être le frein. Ces dernières doivent désormais, pensez leurs réseaux de transports à la lumière des évolutions : économiques sociales et environnementales, prévues. Conscient qu'une planification des systèmes de transport ne peut être perspicace que si elle s'inscrit dans la durabilité, le Laboratoire d Economie des Transports (LET) propose, à travers le projet SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable (SIMBAD), de développer un modèle prospectif qui rend compte des enjeux environnementaux, économiques et sociaux des déplacements de personnes et de marchandises réalisés au sein d une aire urbaine. L objectif étant de pouvoir simuler, en partenariat avec des acteurs publics du grand Lyon, différents scénarios de politiques de transports et d urbanisme et de tester leurs impacts de manière simultanée dans ces trois dimensions. SIMBAD se divise en plusieurs modules interagissant entre eux : localisation des activités économiques, localisations résidentielles, génération de la demande de transport de passagers, génération de la demande de transport de marchandises et affectation des déplacements sur les réseaux routiers et de transports collectifs. Le réseau ferroviaire lyonnais détient une part de marché non négligeable dans les transports interurbain, la volonté d agrandir cette part et de limiter l utilisation de la voiture, exprimée clairement par les responsables au sein de cette région, et concrétisée par le lancement du projet REAL, rend inévitable l intégration de ce réseau dans la codification du réseau TC. L objectif de mon stage a été de codifier le réseau ferroviaire, afin de compléter la codification du réseau TC lyonnais. Sur la base des données dont dispose le LET notamment LET 1

12 la base de données fournie par la SNCF. La codification du réseau sous DaVISUM 1, va nous permettre en un premier temps, de procéder à l affectation des déplacements, en vue de comparer l offre ferroviaire et l offre viaire, en termes de temps de parcours. En un deuxième temps cette codification, achève la codification du réseau TC et permettra de lancer les simulations pour SIMBAD. Le travail s articule en sept étapes notamment : o Mise en forme de la base de données o Codification de réseau ferroviaire sous le réseau 2006 o Migration des tables vers le réseau 2001 o Mise en œuvre de l application de l affectation sous DaVISUM ; o Analyse des résultats de l affectation DaVISUM ; o Comparaison des résultats de l affectation Train à ceux de l affectation VP o Conclusion à la base des résultats de la comparaison Le présent rapport rend compte de l ensemble du travail fait depuis la phase bibliographique jusqu à la comparaison des résultats d affectation sous DaVISUM. Il est scindé en quatre parties : 1. La première rend compte de l environnement du stage : l unité de travail, les transports en commun Lyonnais et le projet SIMBAD ; 2. La deuxième, consiste à rappeler les concepts théoriques de la modélisation de la demande de déplacement ; 3. La troisième est consacrée aux données de base à savoir : la construction du réseau, le zonage, et à la codification sous DaVISUM, ainsi que le choix entre les procédures d affectations proposées par DaVISUM ; 4. Et la quatrième et dernière partie consiste à détailler la procédure d affectation sous DaVISUM, analyser et comparer les résultats à l issue de l affectation. 1 Logiciel d aide à la planification des transports, développé par PTV, qui permet d analyser et de planifier un système de transport. LET 2

13 CADRE ET CONTEXTE DU TRAVAIL La première partie de ce rapport sera consacrée à la présentation du cadre et du contexte du projet notamment l unité de recherche que j ai intégré ainsi que le réseau ferré lyonnais faisant l objet de ce travail. I.1 UNITE DE TRAVAIL Le Laboratoire d Economie des Transports (LET) est un laboratoire de recherche spécialisé en économie des transports et en aménagement du territoire. Le LET est rattaché au Centre National de la Recherche Scientifique (UMR n 5593), à l'université Lyon 2 et à l'ecole Nationale des Travaux Publics de l'etat. Equipe créée il y a 30 ans, le LET regroupe aujourd'hui environ soixante personnes issues de disciplines diverses, pouvant ainsi aborder plusieurs thématiques liées au transport, j en site l analyse de la mobilité quotidienne des personnes et de la localisation des activités, la modélisation des transports de personnes et de marchandises, et l analyse des politiques de transport. Le LET est désormais, la principale équipe de recherche dans son domaine en France. Les activités du LET sont aussi variées que ses disciplines, puisqu à la production scientifique traditionnelle s'ajoutent des activités contractuelles de recherche et d'expertise contribuant à l'aide à la décision des pouvoirs publics. Les questions auxquelles les chercheurs du LET tentent de trouver des réponses sont au cœur de la problématique du transport. Une problématique de plus en plus complexe, où l aménagement du territoire l équilibre social ou l environnement ne sont plus des concepts annexes mais des paramètres déterminants dans la prise de décision. Le LET analyse, simule et évalue des politiques de transport intégrant les préoccupations du développement durable. LET 3

14 I.2 RESEAU FERROVIARE LYONNAIS ET LE PROJET REAL Je rappelle que l un des buts de mon stage est la codification du réseau ferroviaire au sein de la région lyonnaise, il me semble donc indispensable de donner un aperçu sur le réseau actuel ainsi que le future que lui veulent les responsables au sein de cette région. Le Grand Lyon est doté aujourd'hui d'un système de transport en commun performant. Mais les problèmes de déplacement dépassent le seul territoire du Grand Lyon et se pose à l'échelle de l'aire urbaine. Pour empêcher que la voiture ne soit le seul moyen possible d'échanges, de plus en plus importants, entre le Grand Lyon et les pôles urbains qui l'entourent, il convient de mettre en place un mode de transport combiné susceptible de concurrencer la voiture et pourquoi pas la détrôner. A cette fin l'ensemble des autorités responsables ont décidé de mettre en place le projet REAL (Réseau Express de l Aire urbaine Lyonnaise) sorte de «RER à la Lyonnaise». Figure 1: Aire urbaine Lyonnaise LET 4

15 Le 22 février 2005, cinq partenaires, de leur volonté propre, posaient l acte fondateur du développement harmonisé et unifié des transports en commun destiné à renforcer l intermodalité à l échelle de l aire urbaine lyonnaise : il s agit de la Région Rhône Alpes (RRA), du Département du Rhône, du Grand Lyon, du Sytral, et de la SNCF. Se sont associés à cette initiative, RFF en septembre 2005, puis Saint-Etienne Métropole, la Communauté d agglomération Iséroise et le Département de l Ain en octobre Un premier plan d action a été signé le 5 septembre Ce plan de court et moyen terme ( ) est décliné en quatre volets thématiques : desserte ferroviaire : desserte et cadencement du réseau, fiabilisation des horaires, etc.; gares et abords : aménagement des gares et parkings, sureté, etc.; accès aux gares : jalonnement des gares, etc.; services multimodaux : billettique, titre unique TER + TCL, etc. Chaque volet thématique se concrétise par un certain nombre d actions. Au total, on compte 21 actions, tous volets thématiques confondus. Pour mesurer la portée de ces actions et s assurer de leur bonne mise en œuvre, une expérimentation a été menée jusqu en 2007 sur l axe Mâcon-Lyon-Vienne, on parle alors de l axe expérimental. Un second plan d actions, élargi aux neufs partenaires, a été signé le 22 octobre 2007, confirmant la volonté de chaque acteur à renforcer année après année leurs efforts dans le but d offrir une alternative cohérente à la voiture particulière en proposant un système de transports efficace à l échelle de l aire métropolitaine lyonnaise. Ce second plan porte sur les mêmes volets thématiques que ceux définis en Parmi ces 21 actions on évoque : le cadencement : piloté par la RRA et associant RFF et la SNCF, le principe du cadencement est simple : chaque desserte bénéficie d une cadence particulière avec des horaires identiques, organisés et mémorisables, ce qui assure aux usagers des déplacements plus simples et plus lisibles. Le cadencement se traduit concrètement par trois éléments: LET 5

16 Des trains plus fréquents : grâce à ce nouveau système, il est désormais possible de faire circuler plus de trains. Un train circule toutes les demiheures en heure de pointe et toutes les heures en heures creuses. Avec ces fréquences récentes, le nombre de trains a augmenté de 9% (source : RRA) Des horaires plus lisibles et facilement mémorisables : depuis le 9 décembre 2007, trains et 500 cars de la RRA circulent chaque heure à la même minute. L intégralité du réseau Rhône-Alpes a adopté depuis fin 2007 un tempo rythmé Un trafic plus fluide : le cadencement permet une meilleure coordination entre les différents réseaux de transports, les correspondances deviennent alors beaucoup plus fluides et les temps d attentes minimisés. la mise en place d un support carte à puce unique, sorte de portefeuille de titres : la carte «OùRA!» qui facilite l accès à tous les réseaux de transports sur le territoire rhônalpin, Depuis fin 2006, il est possible de charger des abonnements combinés sur la carte «OùRA!». Cette tarification combinée offre aux usagers des produits tarifaires multimodaux attractifs. La combinaison des abonnements TER + TCL fait économiser 16% 2 (pour la gamme tout publics) et 21% 1 (pour la gamme réduit) par rapport à l achat de deux titres séparés. I.3 Projet SIMBAD I.3.1 Présentation et objectifs du projet Il est inconstatable que le développement durable revient de plus en plus dans les discours politiques concernant l avenir du transport il en est de même pour les législations nationales et régionales régissant ce secteur. La volonté politique de promouvoir un développement des transports, respectueux de l environnement, sans pour autant négliger ses aspects économiques et sociaux, est désormais clairement affichée. 2 Les réductions sont calculés sur la combinaison abonnement mensuel de travail (ou élèves/étudiants/apprentis) + abonnement mensuel TCL LET 6

17 Toutefois, aucun outil permettant d évaluer à cet aune les politiques menées ou envisagées n est actuellement disponible, malgré les besoins croissants manifestés par les acteurs locaux (collectivités locales, départements, régions et services déconcentrés de l Etat). C est pourquoi le développement d un modèle prospectif, conçu à l échelle du bassin de vie d une agglomération (les enjeux de la croissance urbaine dépassent largement le cadre des centres-villes), et rendant compte des dimensions environnementales, économiques et sociales des trafics qui s y réalisent, semble opportun. L objectif du projet SIMBAD (SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable) est de fournir un outil capable de simuler différentes politiques de transport et d urbanisme, afin d anticiper leurs conséquences environnementales, économiques et sociales, de mieux prendre en compte les liens qui existent entre ces trois dimensions, et d offrir in fine un éclairage pertinent sur les impacts de ces politiques, au niveau d une aire urbaine et à un horizon de 20 ans. I.3.2 Architecture du modèle L architecture finalement retenue pour SIMBAD repose sur six grands modules, qui s agencent selon le schéma suivant : La localisation : 1. des activités économiques, 2. des résidences de ménages ; la génération et la répartition des trafics : 1. de marchandises, 2. de personnes, 3. les trafics d'échange et de transit ; l'affectation de l'ensemble sur les différents réseaux, de voirie et de transports collectifs. LET 7

18 L'agencement dynamique des calculs de ces différents modules peut se décrire comme sur la figure 2 : 1. A la période initiale, les localisations sont données. 2. Le croisement entre la localisation des activités et les caractéristiques des ménages résidant dans chaque zone permet de déduire les besoins de déplacements entre chaque zone : les déplacements domicile travail liés aux actifs et à l'emploi (idem pour les études des jeunes), les autres déplacements liés aux différents besoins des ménages et aux services proposés dans chaque zone. Suivant les motifs et l'accessibilité relative des modes, ces déplacements seront différemment répartis en termes d'horaires et de modes utilisés. 3. Par ailleurs, la localisation des activités va déterminer les flux de marchandises à l'intérieur de l'aire urbaine, là encore avec des types de véhicules et des répartitions horaires différentes selon les activités. 4. L'introduction des flux d'échanges et de transit, calculés sur la base simplifiée de l'évolution économique générale, permet de compléter le tableau des trafics réalisés sur l'aire d'étude, 5. L'ensemble de ces trafics de personnes et de marchandises se retrouve sur les différents réseaux, générant parfois, selon l'heure et le lieu, des points de congestion. Le calcul de l'affectation permet de déterminer des accessibilités moyennes par mode et par période (heures creuses, heures de pointe) entre les zones. 6. Ces accessibilités relatives joueront à long terme sur les localisations et affecteront le point de départ de la période suivante. Par ailleurs, un ajustement entre localisations résidentielles et localisations des activités doit être pris en compte, avec par exemple certaines activités de proximité qui suivent les mouvements résidentiels et d'autres qui peuvent attirer les populations (emplois, services) ou au contraire les repousser (atteintes au cadre de vie, nuisances). LET 8

19 Localisation des Activités Localisations résidentielles Interactions Localisations Marchandises en Ville Interactions génération des déplacements Mobilités Individuelles Echange & Transit Affectations VP et TC Accessibilités t+1 Figure 2: Agencement des 6 modules du projet SIMBAD LET 9

20 I.3.3 Les scénarios testés La mise en œuvre de SIMBAD permettra de tester différents scénarios, l évolution du contexte général et les politiques mises en œuvre, sont les éléments qui peuvent présenter un intérêt et avoir des impacts différents selon le contexte. Dans une logique de prospective stratégique, où il est question d élucider l opportunité d une politique donnée, appliquée dans un contexte où les hypothèses scénariales sont combinées de manière cohérente et les enjeux économiques, sociaux et environnementaux sont forts. Quatre scénarios ont été retenus pour être testés : Le scénario de la «ville mobile» Hypothèses : La population lyonnaise a continué à croître. La place de l automobile est prédominante, La réponse aux problèmes environnementaux est résolument technologique. Questions posées : Comment évoluent les émissions de polluants locaux et de gaz à effet de serre compte tenu de la vitesse de renouvellement du parc? La croissance de la population joue sur la pression foncière et les dynamiques qui repoussent les plus modestes en périphérie apparaissent toujours actives. Ainsi, outre le risque d un étalement urbain continué, quelles ségrégations spatiales SIMBAD permettra-t-il de mettre en évidence? La mise en œuvre d une politique axée sur la régulation des vitesses, le renforcement des transports collectifs et fixant des règles pour un développement urbain plus polarisé permet-elle de contrebalancer la croissance forte des trafics de ce scénario? Le scénario d une «ville figée dans une vieille Europe» Hypothèses Manque de dynamisme de la population française et stagnation de la structure de la société Faible croissance économique LET 10

21 Crise énergétique renforçant encore l effet déflationniste. Dans ce contexte déprimé, où d un point de vue strictement transport, les facteurs de la croissance de la mobilité ne sont pas au rendez-vous : Comment le modèle fait-il évoluer la structure urbaine? Comment les plus modestes se répartissent-ils dans l aire urbaine et quelles sont leurs capacités financières de mobilité? Quelle est la sensibilité des trafics à un tel contexte? Voit-on malgré tout apparaître de nouveaux points de congestion ou l offre routière est-elle amplement suffisante? Le scénario où «la voiture assure la cohésion urbaine» Hypothèse Accroissement des écarts sociaux, Relocalisation progressive des plus modestes en périphérie lointaine Coûts de l automobile seront faibles permettant aux résidents périurbains d équilibrer leur budget logement + transport. Cependant, un tel contexte rend toute une frange de la population dépendante de l automobile, sans recours modal ni possibilité financière lui permettant de faire face à un changement brutal des prix du pétrole. Si on laisse la tendance se poursuivre sur un long terme et que l on n envisage une flambée brusque des coûts d usage de la voiture qu à l horizon du modèle : Quelle aura été l ampleur de la migration résidentielle des plus modestes vers la périphérie? Quel sera le poids du prix du carburant dans leur budget déplacements et que pèsera-til dans leur revenu global? Compte tenu du contexte du scénario, qu auraient pu donner des politiques préventives comme une baisse généralisée des vitesses sur l aire urbaine ou une politique plus intégrée jouant sur des mesures d urbanisme et de transports? Le scénario d une «recherche de cohérence territoriale» Cette dernière prospective renverse la logique des exercices précédents. Plutôt que de partir d un scénario d évolution du contexte pour s interroger sur ses conséquences en matière de LET 11

22 mobilité et de réfléchir sur les politiques de transport et d urbanisme qui permettraient d en prévenir les effets les plus négatifs, elle veut explorer les conséquences de politiques territoriales divergentes à long terme, appliquées dans différents contextes. Comment une divergence entre une politique du Scot centrale qui voudrait limiter l expansion des trafics et une politique périphérique basée sur l automobilité peut-elle se traduire sur les trafics, sur la répartition de la population et des activités et, in fine, sur les pollutions et les coûts du système de transport? Le poids du Scot lyonnais est-il suffisant pour structurer le développement spatial de ce bassin de vie? I.3.4 Les indicateurs proposés Un ensemble d indicateurs a été défini (Verry, Nicolas, 2005), afin d exprimer les résultats du modèle, permettant de rendre compte des différentes simulations et d évaluer les scénarios qui seront calculé dans SIMBAD. Les indicateurs portent sur les services rendus et les coûts et nuisances des déplacements réalisés au sein de l aire urbaine entre 1999, date de référence, et 2025, horizon de leur modélisation. Ces services et coûts se déclinent sur leurs trois dimensions, économique, environnementale et sociale. Services rendus: L accessibilité a été retenue comme notion centrale. L accessibilité économique: La prise en compte de l'accessibilité économique, autrement dit, de l efficacité d ensemble du système des déplacements sur l aire urbaine, s'exprimera en reprenant le modèle prix-temps traditionnel de l économie des transports et en mesurant les budgets-temps et les budgets monétaires moyens pour accéder à deux types d activité, l emploi d une part et les commerces et services d autre part. Combien de temps faut-il en moyenne sur l aire urbaine pour atteindre son lieu de travail, et quel coût collectif implique-t-il? Même question pour l accès aux commerces et aux services Le choix de ces indicateurs est très important dans la mesure où plusieurs choix ont été faits suite au choix de ces indicateurs. La dimension sociale de l accessibilité: Cette dimension se mesurera selon la même logique prix-temps, mais en décomposant l ensemble de la population en plusieurs LET 12

23 catégories qui seront établies selon le statut, l âge, le sexe, le la localisation et le revenu des personnes. Cette typologie reste à préciser, en fonction notamment des possibilités et contraintes du modèle. Les travaux précédents sur les indicateurs de mobilité durable dans l agglomération lyonnaise (Nicolas et alii, 2001) et la typologie alors mise en évidence, serviront de référence ici. Pour chaque groupe seront mesurés le budget-temps et le coût moyens d un déplacement, tous motifs confondus. La dimension environnementale: Pour cette dimension les services rendus par le système de déplacements sont nuls, ce sont ses impacts négatifs qui doivent être représentés. Les coûts induits: Des indicateurs de mobilité durable ont déjà établis lors des travaux à partir de l enquête-ménages de Lyon servent de base (Nicolas et alii, 2001). Ils se retrouvent dans le cadre général proposé dans la figure3. LET 13

24 Hypothèses fortes : Évolutions démographiques : croissance de la population, structure par âges (25 ans et moins, ans, 65 ans et plus) Croissance économique évolution du PIB, écarts des revenus Évolutions technologiques émissions et conso. unitaires moyennes Évolutions sociologiques Interface Urbanisme/Transports Localisation des activités cartographie à définir Localisation de la population cartographie à définir Indicateurs de mobilité niveau global : Budget temps et distance moyens/jour/pers. flux de trafics entre zones, en nb de dépl. Les «coûts» induits Environnementaux : - émissions de CO2, CO, NOx, hydrocarbures et particules : bilans globaux (masse totale) et unitaires (par voy.km et par m 2 ) - consommation énergétique : bilans globaux (masse totale) et unitaires (par voy.km) - consommation d espace par les transports : surface occupée par les infra, en m2/h global et par voy.km Économiques : - Coût unitaire de la mobilité : coût moyen d un voy.km - Coût de la mobilité d une personne : coût collectif moyen par personne et par an - Coût ressenti par les différents acteurs : niveau de dépense annuel total pour les ménages, les administrations publiques, et les entreprises Les services produits Accessibilité Économique : - Accessibilité à l emploi : Durée et coût collectif moyens d un déplacement pour le motif travail - Accessibilité aux commerces et services : Durée et coût collectif moyens d un déplacement pour le motif achats-services - Accessibilité pour les activités économiques : Durée et coût collectif moyens d un déplacement de transport de marchandises Accessibilité Sociale : distinction selon une typologie de personnes (qu il reste à préciser) : - Budget temps quotidien - Dépense quotidienne tous modes confondus - Distance quotidienne par modes de transport Sociaux : Coûts des transports selon le revenu des ménages et leur localisation : dépense annuelle totale et en % du revenu disponible Figure 3: Récapitulatif des indicateurs retenus LET 14

25 I.3.5 Point d avancement des travaux Plusieurs travaux ont été réalisés durant les années notamment : Un travail sur les localisations des activités économiques au sein de l aire urbaine lyonnaise ; Un rapport d étape de la thèse en cours portant sur la localisation des ménages au sein de l aire urbaine lyonnaise ; Une proposition méthodologique concernant le module de génération des déplacements proposition qui a été validée et qui sert de référence pour cette partie du modèle ; Une étude concernant la phase d affectation du trafic routier à l aide du logiciel DAVISUM qui est retenu pour cette étape ; Trois travaux qui se sont succédé concernant l affectation de la demande sur le réseau de transports collectifs. Je rappelle que mon travail vient compléter les trois travaux réalisés concernant l'affectation de la demande de transport collectif. Les trois travaux en question ont concerné le réseau de transport en commun (Bus, Tram, Métro) et le réseau viaire, cependant, le réseau ferroviaire n'a pas été intégré au réseau TC. Vu l'importance qu'à ce moyen de transport et la volonté exprimée par le pouvoir législatif traduite par la mise en place du projet Real un projet ambitieux visant à donner une place de plus en plus importante dans les transports urbain, il n'était plus question de modéliser le réseau TC sans intégrer le réseau ferroviaire. (Source : l ensemble de cette partie a été inspiré de : «Scénarios prospectifs pour le projet SIMBAD», J.P. NICOLAS, N. MORICE, Février 2006 ; et «L architecture du modèle au sein du projet SIMBAD», J.P. NICOLAS, M. HOMOCIANU, F. MARCHAL, J.L. ROUTHIER, Mars 2006). LET 15

26 BASES THEORIQUES DE LA MODELISATION A QAUTRES ETAPES En vu de faciliter la compréhension des parties consacrées à la description du travail réalisé ainsi que l analyse des résultats, on a choisit de commencer par donner un bref aperçu sur les bases théoriques des modèles à quatre étapes. Mais avant même de parler modélisation je propose de regarder de plus prés ces deux définitions du mot modèle. «Un modèle est une représentation simplifiée de la réalité destinée à mieux la comprendre ou à agir sur elle.» (Guitton, 1964). «Le mot MODELE désigne une représentation formelle de la réalité sous forme de lois, c està-dire classiquement de variables et de relations entre ces variables. Le modèle est une vision simplificatrice de la réalité physique qu il représente. Il a un caractère opératoire dans le cadre d un certain nombre d applications : soit pour mieux comprendre le phénomène, soit pour prédire sa réaction à une commande ou à une évolution de ses entrées.» (Ch. Buisson et F. Künkel, 2001). On retient de ces deux définitions qu on modélise la réalité pour mieux la comprendre, éventuellement prédire sa réaction, suite aux changements probables que peuvent subir ses entrées, et s offrir ainsi la possibilité d agir, dans le présent si cela s avère être nécessaire. Dans le domaine des transports les systèmes sujets de la modélisation sont généralement très complexes. Ainsi on peut distinguer plusieurs familles de modèles, les plus utilisés sont les modèles à quatre étapes. Dans chaque étape on essaye de répondre à une de ces quatre questions : 1. Est-ce que je me déplace? (Étape de génération) 2. Dans quelle direction je me déplace? (Étape de distribution) 3. En utilisant quel mode de transport? (Étape de choix modal) 4. Quel chemin j emprunte pour réaliser ce déplacement? (Étape d affectation) LET 16

27 La modélisation est généralement précédée par l étape du zonage, où il est question de déterminer la zone d étude et le niveau de découpage requis pour le modéliser. Ainsi avant de zoomer sur chacune des étapes de modélisation, on détaillera l étape de zonage. II.1 PERIMETRE D ETUDE ET DEFINITION DU ZONAGE II.1.1Périmètre d étude L utilisation d un modèle nécessite de définir un périmètre d étude au sein duquel il sera développé. Le choix d un périmètre revient en quelque sorte à définir un isolat, on définit ainsi un périmètre, et on considère que ce qui est externe à cette zone en est exogène, il en est de même pour toutes les évolutions la concernant. Ainsi les changements qui s opèrent à l intérieur de notre isolat sont considérés totalement indépendants de ceux qui en sont à l extérieur. Une hypothèse certes simpliste mais inévitable pour l avancement du processus de modélisation. Cependant, le choix de cet isolat n est pas aléatoire il dépend essentiellement de: L échelle à laquelle on souhaite travailler : il faut adapter le périmètre d étude aux objectifs de l étude, par exemple, nous n avons pas besoin de considérer une agglomération en entier si l on souhaite étudier l impact d une modification locale d un réseau de transport ; Du coût et de la disponibilité des données : L élargissement du périmètre entraine souvent un alourdissement du travail, la collecte des données prend bien évidement plus de temps, et la mise en place même du modèle est d autant plus lourde que le périmètre est grand. De plus, certaines données ne sont disponibles que sur un espace restreint par rapport aux ambitions que l on peut avoir. II.1.2 Définition du zonage Les modèles à quatre étapes s appuient sur un découpage de l agglomération en zones. La définition du zonage dépend essentiellement des éléments suivants : l objectif de l étude, les données disponibles et la taille de l agglomération objet de l étude. En effet, le zonage doit pouvoir répondre à l objectif que l on s est fixé, au même temps il doit concorder avec les données dont on dispose. Une très grande précision de la description des réseaux peut conduire à une pertinence illusoire, si l on ne dispose pas des informations correspondants à LET 17

28 chacune des zones, le découpage est alors totalement inapproprié et peut même nuire à l étude. Finalement, la taille de l agglomération est aussi un élément à considérer lors du choix du découpage. Généralement, pour les modélisations de très long terme à faible spatialisation, le découpage peut ne comprendre que quelques dizaines de zones, mais ça peut aller jusqu à plusieurs milliers de zones pour les plus grosses agglomérations. Pour chaque zone, on définit un centroïde. «Ce centroïde est un point fictif de la zone (qui n a pas besoin d être physiquement localisé, si ce n est pour des commodités de représentation graphique) qui concentre l ensemble des caractéristiques de la zone» (BONNEL, 2004). La définition du zonage permet d agréger sur le plan spatial toutes les données qui se trouvent à l intérieur de la zone. Ainsi, à l intérieur de la zone, toutes les distances sont considérées nulles. La détermination du périmètre d étude ainsi que la définition du zonage sont des opérations de base pour l ensemble des calculs opérés dans les différentes étapes de la modélisation. Elles doivent impérativement répondre à deux exigences. La précision des calculs qui nécessite la codification la plus fine possible et une aire étendue. Toutefois, une codification très fine engendre davantage de zéros dans la matrice déplacements, et donc moins de précision dans le calage du modèle. Aussi, les considérations de coûts (temps de travail nécessaire et temps de calcul des ordinateurs) et de disponibilité des données font qu on ait une précision limitée. Le choix du périmètre d étude et du zonage est de ce fait un compromis entre des impératifs contradictoires! II.2.ETAPES DES MODELES A QUATRE ETAPES Les modèles à quatre étapes s articulent bien évidemment en quatre étapes. Ils suivent la logique suivante : en un premier temps on détermine la demande de transport, cette partie s agence elle-même en deux étapes, pour déterminer en un deuxième temps sa répartition en fonction de l offre modale, une partie faite aussi en deux étapes. Dans la suite on s étalera sur chacune des quatre étapes. LET 18

29 II.2.1 Génération L étape de génération, première des quatre étapes, a pour objet la détermination du nombre de déplacements émis et reçus par chaque zone. Cette étape correspond au choix de l individu de se déplacer ou non. Seules les extrémités des déplacements sont prises en compte comme les déplacements émis ou reçus. Les émissions correspondent à l ensemble des déplacements dont l origine se situe dans la zone et les attractions à l ensemble des déplacements dont la destination se situe à l intérieur de la zone. Cette dynamique est modélisée dans le schéma figure 4 : Figure 4: Schéma de génération des émissions et attractions par zone (BONNEL, 2004) Dans la pratique, l étape de génération permet de constituer les marges de la matrice originesdestinations qui sera produite par l étape suivante de distribution. La sortie d un modèle de génération est donc la production des émissions et attractions donnée sous forme de nombre de déplacements par zone. Il est à noter, qu en générale les données utilisées dans ce genre de modèles, proviennent de sources différentes, et quand il s agit de concept pouvant avoir plusieurs définitions, il est important de vérifier que la définition qu on a donné au concept est la même pour toutes les sources de données. Dans notre cas la définition du mot déplacement est problématique. Ceci dit la définition utilisée dans le cadre des enquêtes ménages en France est la suivante «le déplacement est le mouvement d une personne, effectué pour un certain motif, sur une voix LET 19

30 publique, entre une origine et une destination, selon une heure de départ, et une heure d arrivée, à l aide d un ou plusieurs moyens de transport». CERTU, L enquête ménages déplacements «méthode standard», Collections du CERTU, éditions du CERTU, Lyon, 1998, Page 295. L application rigoureuse de cette définition est très difficile, elle engendre une multiplication conséquente du nombre de déplacements ainsi qu une segmentation artificielle des activités. Pour illustrer ce que l on vient de dire je propose de suivre un individu normal lors d un déplacement au cours d une journée normale : Pour aller au travail, un père de famille peut au passage déposer ses enfants à l école avant de passer au kiosque s acheter son journal et finalement arriver au travail. Ainsi pour un «déplacement» ayant comme motif le travail on a eu une succession de déplacements ayant différentes origines destinations, différentes de l'origine destination correspondant au domicile travail. Une autre notion a alors été crée, une sortie. Une sortie est composée de la totalité des déplacements effectués par un individu entre le départ du domicile et le retour à celui-ci. On peut également définir une autre notion qui est la chaîne de déplacements. Il s agit de la succession des déplacements entre le domicile et le motif principal de la sortie ou entre ce motif principal et le retour au domicile. Lorsque l on parle de déplacement, il est aussi primordial de préciser si l on considère les déplacements des ménages ou des individus. Il est aussi fondamental d expliciter la durée sur laquelle on considère les déplacements. On peut ainsi décompter les déplacements de façon journalière mais également à une heure de pointe, du soir ou du matin. II.2.2 Distribution La distribution constitue la seconde étape des modèles à quatre étapes. Elle correspond au choix de l individu de sa destination et prend place après la génération dont elle utilise les sorties : émissions et attractions. En effet, à l issue de la génération, les origines et les destinations des déplacements sont connues, mais ne sont pas reliées. L étape de distribution tend justement, de les relier pour produire la matrice origines-destinations des déplacements sur l aire d étude. Mathématiquement, la distribution permet de calculer la matrice origines-destinations des déplacements à partir de ses marges. LET 20

31 Figure 5: Schéma de distribution des déplacements (BONNEL, 2004) A l issue de ces deux étapes on peut déterminer la demande. On a ainsi répondu aux deux premières questions énoncées au début de cette partie notamment : 1. Est-ce que je me déplace? 2. Dans quelle direction je me déplace? Les deux parties suivantes serviront à répondre aux deux questions restantes notamment : 3. En utilisant quel mode de transport? 4. Quel chemin j emprunte pour réaliser ce déplacement? II.2.3 Répartition modale La répartition modale constitue la troisième étape des modèles à quatre étapes. Elle prend place après la distribution dont elle utilise les sorties. La répartition modale correspond au choix de l individu de son mode de déplacement. Pratiquement, en sortie des deux étapes précédentes on a eu une matrice origines-destination, cette étape permet justement d'éclater LET 21

32 cette matrice en autant de matrices origines-destination par mode qu il y a de modes pris en compte et ce, afin d estimer les volumes de déplacements pour chaque moyen de transport. Il est classique d organiser les facteurs explicatifs du choix du mode en trois groupes : Les caractéristiques de l offre de transport : Le temps de parcours ainsi que le coût généralisé, sont généralement les principaux paramètres pour la détermination de ces caractéristiques. L offre de stationnement apparaît aussi comme un facteur déterminant du choix modal, généralement le manque de données, conduit à une négligence de ce facteur. D autres facteurs influents aussi, on parle ainsi du confort de la sécurité ou de la fiabilité et d autres facteurs souvent difficiles à mesurer. Les caractéristiques de l individu réalisant le déplacement : Analyser les facteurs déterminant le choix modal, pourrait présupposer que tous les individus ont le choix entre tous les modes alors que ce n'est évidemment pas le cas, vu que tous les individus n'ont pas le permis et/ou, n'ont pas accès à la voiture. On peut aussi combiner plusieurs facteurs socio-économiques influant sur les pratiques de mobilité notamment: le sexe, l'âge, la profession, la position dans le ménage, la présence d'enfant. Les caractéristiques du déplacement : On veut dire par caractéristiques du déplacement: le couple origine, destination, le motif, l heure de la journée, et le chainage. Cela dit, l'origine et la destination sont les principaux caractéristiques du déplacement la répartition des parts de marchés entre les différents modes de transport est étroitement lié à l'origine et à la destination. II.2.4 Affectation Nous rappelons que le sujet de ce rapport concerne justement cette étape de la modélisation, de ce fait on s'y arrêtera un peu plus par rapport aux autres étapes. L affectation est la dernière étape des modèles à quartes étapes. Dans la séquence de choix des individus cette étape correspond au choix de l'itinéraire. Pratiquement Après avoir calculé la matrice origine-destination des déplacements pour chacun des modes, nous procédons à l affectation de la demande de déplacements sur les réseaux. La principale sortie du modèle LET 22

33 d affectation est l'estimation de la charge sur les différents réseaux, et c est en fonction de cette charge que l on détermine les temps de parcours sur chaque itinéraire. Le calcul des temps fait à partir de la charge sur les réseaux qu'on effectue lors de l'étape d affectation, permet de calculer les matrices origines-destinations de coûts généralisés par mode. Ceci parait contradictoire, vu que ces matrices sont celles que l on utilise comme données d entrée pour l'étape précédant l'affectation, distribution, et répartition modale. Le modèle d affectation utilise donc comme données d entrée les matrices de demande produites en sortie du modèle de choix modal : contradiction! Pour remédier à ce problème d incohérence, dans la pratique, on commence le calage du modèle à quatre étapes par l affectation, en prenant comme entrée du modèle d affectation les matrices de référence issues des enquêtes déplacements. Ces matrices sont affectées sur les réseaux, une première matrice origines-destinations de coût généralisé pour chacun des modes est alors construite et utilisable en entrée des modèles de distribution et de choix modal. En sortie de ces deux modèles, on dispose de nouvelles matrices estimées par le modèle génération, distribution, choix modal. Il est alors possible de réaffecter ces matrices sur les réseaux. On schématise cette boucle comme suit (figure 6) : LET 23

34 Figure 6: Séquence des étapes lors du calage du modèle à quatre étapes (BONNEL, 2004) Il existe plusieurs méthodes d affectation, dans ce qui suit en essayera de les définir. Mais avant on notera qu'une étape commune à un bon nombre de ces méthodes, permet de calculer le coût d un ou plusieurs itinéraires entre chacune des origines i et destinations j. En effet, le coût d un déplacement pour aller d une origine i à une destination j, dépend du choix de l itinéraire. Pour un itinéraire donné, ce coût est constitué du coût nécessaire pour parcourir chacun des liens de l itinéraire, permettant d aller du centroïde origine i au centroïde destination j. Le coût de chacun des liens peut être déterminé à partir des attributs du lien et d une loi reliant le coût à ces attributs. Dans notre cas (transports collectif: ferroviaire), il s agit de la notion du coût (ou temps) généralisé. Nous essayerons d'expliquer un peu plus cette notion dans la partie suivante, pour aborder par la suite les différentes catégories des modèles d affectation. LET 24

35 II.3 TEMPS GENERALISE Pour se rendre à une destination j à partir d'une origine i, intuitivement, la réponse qu'on pourrait donner à la question: quel est le temps de parcours y correspondant? Correspond à la somme: du temps d attente, temps de parcours en véhicule et le temps d accès au réseau. Ce temps représente effectivement le temps réel pour parcourir un trajet. Toutefois, ce temps ne justifie pas le choix d un itinéraire plutôt qu un autre, puisque réellement ce choix intègre aussi des composantes, difficilement quantifiables on en citera le confort, la sécurité, la perception du temps par chaque individu etc. Il est donc indispensable d intégrer une notion qui prend en compte, en plus du temps réel de déplacement, cet aspect tout aussi important, la combinaison des deux et ce qu'on appelle «le temps (coût) généralisé». La formule générique du coût généralisé est donnée par l équation suivante (BONNEL, 2004) (figure 7) : Cg = P + i α i T i * V t Avec Cg est le coût généralisé ; P est le prix du déplacement ; T i Est une partie élémentaire du temps nécessaire pour effectuer le déplacement ; V t Est la valeur que l individu attribue à son temps ; α i Est un coefficient pondérateur du temps élémentaire T i. Figure 7: Formule Générique du Coût Généralisé L estimation des différentes composantes de ce coût généralisé pose des problèmes spécifiques ; nous traiterons dans la suite ces différents problèmes en restant toujours dans le cas des transports collectifs : Le prix P: est généralement défini de manière moyenne, en fonction du mode de tarification. On utilise, pour la plupart du temps, la recette moyenne fournie par l exploitant, mais entre le titre unitaire, les différentes formules tarifaires LET 25

36 d abonnement et les réductions tarifaires à titre commercial ou social, la disparité peut être très élevée sans que l information ne soit toujours disponible ; Le temps de parcours est généralement décomposé en temps élémentaires T i. Pour les transports collectifs, on distingue : Le temps passé en véhicule ; Le temps de marche à pieds pour accéder à l arrêt à l origine et à la destination ; Le temps de correspondance : celui-ci est «défini indépendamment de l attente du véhicule suivant, qui peut être forfaitaire (en général plusieurs minutes pour traduire la pénibilité de la correspondance indépendamment du temps réel supplémentaire) ou ajusté sur les lignes en correspondance en fonction du temps réellement nécessaire pour la correspondance + une constante qui traduit la pénibilité de la correspondance indépendamment du temps réel supplémentaire (cette constante peut valoir de 2 à 10 minutes selon les réseaux)» (BONNEL, 2004). Les temps de marche et d attente sont affectés de coefficients généralement supérieurs à deux (en principe compris entre 1,5 et 3, leur estimation résulte du calage sur des données de préférences révélées ou parfois de préférences déclarées). La localisation précise de l origine et de la destination du déplacement par rapport aux différents arrêts de transports collectifs est souvent inconnue, il est donc généralement nécessaire de retenir une valeur moyenne. Cette valeur fait partie des attributs du connecteur de centroïde. Pour la valeur du temps V t : si l on ne dispose pas de données, on prend la valeur moyenne. Toutefois, une valeur individuelle relative au déplacement reste souhaitable afin de tenir compte de la forte dispersion des valeurs individuelles du temps. En effet, il est important en modélisation de privilégier une valeur perçue par rapport à une valeur moyenne ainsi la traduction correcte de la perception de l utilité de chacun des itinéraires pour une origine-destination donnée. L information individuelle n étant pas toujours disponible, on utilise parfois une loi de distribution des valeurs du temps dans la population des déplacements. La forme de ces distributions est généralement lognormale (BONNEL, 2004). Le plus souvent, la formalisation du modèle ne permet pas de retenir une distribution des valeurs du temps. Dans ce cas, il est souvent préférable LET 26

37 d utiliser une valeur de temps médiane, plutôt qu une valeur moyenne plus sensible aux très hauts revenus. A part ces éléments pris en compte dans le coût généralisé, il faut garder à l esprit qu il y a plusieurs autres composantes caractérisant le déplacement ou les individus, et qui influence la perception du déplacement et donc le choix de l itinéraire (confort, habitude, connaissance préalable des itinéraires...). Compte tenu de ces différents éléments, il est rarement, sinon jamais, possible d estimer précisément le coût généralisé d'un déplacement. On ne manquera pas de signaler que la formalisation mathématique de la fonction de coût généralisé, présente des limites, du fait que l additivité de l ensemble des éléments entrant dans la fonction de coût n est pas évidente, car il n est pas sûr que les individus disposent d un référent unique permettant d assurer la conversion de l ensemble des composantes du coût généralisé. Dans la partie suivante il est question d'expliquer le mode de classement des modèles d affectation pour définir par la suite les différentes familles de modèles d affectation. II.4.CLASSIFICATION DES MODELES D AFFECTATION La base théorique stipulant que les individus font les choix leurs permettant de maximiser l'utilité, donc minimiser le coût généralisé, est commune à toutes les étapes des modelés à quatre étapes, il en est de même pour les modelés d'affectation. On peut toutefois distinguer deux classes de ces modèles et ce selon deux dimensions (Thomas, 1991) : La prise en compte ou non des contraintes de capacité. Certains modèles ne prennent pas en compte la contrainte de capacité du lien, le coût du lien est donc indépendant de sa charge. Ce type de modèle n est applicable que sur des réseaux non ou très faiblement congestionnés. ou pour des applications en transports collectifs où l incidence de la charge sur les temps de parcours est rarement prise en compte. L utilité déterministe ou probabiliste. Pour l utilité déterministe, on considère que tous les individus perçoivent d une manière identique le coût d un lien ou d un itinéraire, il n'est vraisemblablement pas le cas du fait que la perception des différents LET 27

38 éléments constituant le coût généralisé est différente selon les individus, de plus, les individus ne disposent le plus souvent que d une information partielle sur l ensemble des itinéraires potentiels. Pour l utilité probabiliste, elle concerne l ensemble des facteurs du choix non pris en compte dans la fonction de coût généralisé : l agrément du site traversé, le climat La combinaison de ces deux dimensions conduit à la classification présentée dans le tableau1 : Tableau 1: CLASSIFICATION DES MODELES D AFFECTATION (BONNEL, 2004) Procédure de choix de l itinéraire Déterministe Probabiliste Contrainte de Non Méthode tout-ou-rien ou plus court chemin Procédure stochastique pure (multichemin Dial, Burrell ), prix-temps capacité Oui Méthode d équilibre (équilibre de Wardrop, affectation par tranche) Méthode d équilibre avec utilité stochastique Nous allons voir la différence entre les classes de modèles d affectation à savoir : Affectation tout ou rien ou plus court chemin Affectation stochastique ou multi chemin Affectation à l équilibre ou avec contrainte de capacité Affectation à l équilibre avec utilité stochastique II.4.1 Affectation tout-ou-rien ou plus court chemin C'est la méthode la plus simple, il s'agit d'affecter la totalité du trafic d une origine-destination donnée sur le chemin, le plus court (en termes de coût généralisé) et rien sur tous les autres chemins possibles. Cette procédure se base sur deux hypothèses : Tous les individus perçoivent le coût d un lien de manière identique, ce qui fait que pour tous les individus, il y a un plus court chemin unique ; LET 28

39 Le coût d un lien est fixe et donc ne dépend pas de sa charge (la capacité du lien est considérée infinie), ce qui fait que la totalité de la demande sera affectée sur ce plus court chemin. Cette hypothèse est acceptable pour les transports collectifs, et pour la voiture dans le cas de réseaux non congestionnés, ce qui n'est généralement pas le cas dans les zones urbaines. L affectation tout-ou-rien correspond donc à une formulation déterministe de l utilité (définition agrégée de l utilité) associée à un itinéraire unique. Il existe plusieurs algorithmes de plus courts chemins (Thomas, 1991). Les plus connus sont ceux de Dijkstra (1959) et de Moore (1957). II.4.2 Affectation stochastique ou multichemin L affectation stochastique permet d'abandonner la première hypothèse du modèle d'affectation selon le plus court chemin il n'est plus question de considérer que tout les individus perçoivent le cout d'un chemin de manière identique. Cependant la deuxième hypothèse est maintenue le cout d'un lien ne dépend pas de sa charge, il est toujours égale au cout de ce lien à vide. Pour les réseaux routiers non ou peu congestionnés (période creuse par exemple en urbain ou trafic interurbain) et pour les transports collectifs, les méthodes multichemins sont plus pertinentes que l affectation au plus court chemin. L intérêt de ces méthodes réside dans leur capacité à répartir le trafic entre plusieurs chemins tout en conservant une attractivité accrue pour les chemins les plus courts. Les méthodes d affectation stochastique les plus couramment utilisées sont : l affectation multichemin de Dial et de Burrell ainsi que la méthode d Abraham appelée également méthode Ariane utilisée en France pour l interurbain. II.4.3 Affectation à l équilibre ou avec contrainte de capacité Les deux familles de modèles précédentes sont peu efficaces pour traiter de l'affectation des déplacements pour les réseaux routiers fortement congestionnés, puisqu'elles ne prennent pas LET 29

40 en compte la charge des liens dans le calcul des temps généralisés. Les modèles à l'équilibre tendent de remédier à ces problèmes Le principe général de ces modèles est de prendre en compte la congestion à travers une définition du coût du lien en fonction de sa charge. En revanche, ils sont dans une approche déterministe de l utilité à travers un coût unique pour le lien défini à partir des attributs du lien. L affectation sur plusieurs chemins n est plus assurée par une formalisation probabiliste des coûts comme dans l affectation stochastique, mais par une prise en compte de la capacité des infrastructures. Lorsqu un lien est trop chargé son coût devient excessif. De ce fait, d autres itinéraires deviennent plus intéressants (au sens du coût généralisé). Le principe des méthodes à l équilibre est de faire en sorte que plusieurs itinéraires soient choisis pour une même origine-destination lorsque l on rencontre des phénomènes de congestion, de telle sorte à ce qu ils aient un coût comparable. Plusieurs modèles sont inclus dans cette famille. Toutefois, seule l affectation à l équilibre de Wardrop répond pleinement à l objectif visé. Les autres modèles plus simples à mettre en œuvre ne permettent que d approcher la solution obtenue par l équilibre de Wardrop. II.4.4 Affectation à l équilibre avec utilité stochastique L affectation à l équilibre avec utilité stochastique, repose sur les principes suivants: Chaque usager choisit le chemin qui lui permet de minimiser le coût perçu ou maximiser son utilité. De ce fait, pour chaque usager, le chemin choisi est celui qui présente le coût perçu le plus faible et donc aucun usager ne peut trouver un chemin lui offrant un coût perçu plus faible. Et c'est effectivement une situation d'équilibre puisqu'aucun conducteur n'a intérêt à changer d'itinéraire tout en respectant le principe de maximisation de l'utilité individuelle. On passe maintenant aux conditions d opérationnalité et problématique des modèles. LET 30

41 II.5 OPERATIONNALITE ET PROBLEMATIQUE DES MODELES II.5.1 Opérationnalité des modèles La modélisation est une représentation schématique de la réalité. Cette dernière est très complexe, et ne peu pas être reproduite à l'identique grâce à des modèles, on est généralement contraint de faire plusieurs concessions afin de la simplifier et la rendre modélisable De ce fait il est légitime de se poser la question de la qualité du modèle. Pour mieux comprendre cette problématique je propose de voir de plus prés cette définition du modèle: «Un modèle apte à réaliser les performances que l on attend de lui sera dit opérationnel. L opérationnalité du modèle constitue donc sa qualité fondamentale» (Bonnafous, 1989). Bonnafous précise qu il y a trois conditions pouvant assurer l opérationnalité du modèle : pertinence, cohérence et mesurabilité. Ces trois conditions sont nécessaires et suffisantes. Toutefois, elles sont contradictoires et constituent une problématique lors de la modélisation, autre problématique de la modélisation! II.5.2 Pertinence «La pertinence correspond à la capacité du modèle à être conforme à ce que l on croit savoir de la réalité, de l état des choses», (BONNEL, 2004). Cette condition vérifie donc la capacité du modèle à approcher d une manière simplifiée la réalité. L absence de pertinence peut être due principalement au choix des variables explicatives et aux relations entre ces variables. Pour apprécier la pertinence d un modèle, il est primordial d expliciter la construction simplifiée de l objet d étude. II.5.3 Cohérence La cohérence du modèle recouvre deux notions : une condition de cohérence interne du modèle et une condition de cohérence d objectifs du modèle. «La cohérence interne du modèle correspond à une condition de cohérence logicomathématique du modèle. C est-à-dire que le modèle ne doit pas comporter de contradictions internes que ce soit au niveau de la définition des variables, des valeurs prises par celles-ci ou au niveau des relations de causalité retenues. De plus, le modèle doit respecter les hypothèses d application des modèles mathématiques» (Bonnel, 2004). LET 31

42 Le problème de cohérence interne peut généralement être résolu en ayant recours à des calculs un peu plus longs ou complexes. Un examen attentif du modèle permet d ailleurs, le plus souvent, de détecter les problèmes de cohérence interne. Pour la seconde condition qui est la cohérence d objectifs du modèle, elle signifie que le modèle «doit reposer sur une organisation logico-mathématique, qui soit cohérente avec son objectif : pour rendre compte d un équilibre général, le modèle du même nom devra comporter autant d équations qu il y a de quantités de bien à échanger sur les marchés et de prix de ces biens. Il faudra de surcroît que ces équations soient indépendantes, faute de quoi quelques-unes des inconnues du problème resteraient inconnues» (Bonnafous, 1989). L ajout de nouvelles variables explicatives pour répondre à un objectif particulier pourra donc nécessiter l introduction d équations nouvelles ou d hypothèses supplémentaires pour lever une indétermination. Elle nécessitera également le plus souvent des tests d indépendance entre variables. La condition de cohérence est nécessaire à l opérationnalité du modèle. Sa mise en défaut pourra conduire : I- A des contradictions dans les résultats du modèle pour ce qui est de la cohérence interne ; II- A des indéterminations pour la condition de cohérence d objectifs. Dès lors, c est l opérationnalité qui sera responsable du non conformité avec la réalité ou de l impossibilité de produire des prévisions. II.5.4 Mesurabilité La mesurabilité constitue la troisième condition de l opérationnalité du modèle. Cette exigence se décline «selon trois registres : La mesurabilité des relations causales ; La mesurabilité des quantités mises en jeu dans le modèle ; La mesurabilité des paramètres de ses équations» (Bonnafous, 1989). Pour la mesurabilité des relations causales, elle correspond à la nécessité de pouvoir les formaliser. Une absence de formalisation ne permettrait pas d utiliser le modèle en prévision. «Quel serait l intérêt en matière de prévision d une relation causale du type LET 32

43 «l accroissement de la motorisation entraîne une croissance du nombre de déplacements en voiture particulière», pour laquelle on ne pourrait proposer une fonction reliant motorisation et mobilité automobile. Tout au plus, on pourrait prédire une croissance de la circulation automobile en cas de croissance de la motorisation, mais on serait bien incapable de la quantifier et ainsi de répondre à l objectif» (BONNEL, 2004). Pour ce qui est de la mesurabilité des quantités mises en jeu dans le modèle, elle est très nécessaire, puisque la non-mesurabilité de l une de ces quantités pose problème, du fait qu elle ne permettrait ni de tester l opérationnalité du modèle (si le modèle établit que telle variable doit croître sous l effet d une variation d une autre variable, le moins que l on puisse attendre est de pouvoir confronter cette relation à l état des choses), ni d établir la valeur de la variable de sortie. Enfin, pour la mesurabilité des paramètres de ses équations, elle est également indispensable. L indétermination d un coefficient ne permettra pas d estimer le modèle. Cette indétermination rend impossible de tester l opérationnalité du modèle (face à l impossibilité dans laquelle on se trouve de le confronter à l état des choses), et la prévision de certaines grandeurs pour répondre aux objectifs visés. La production de données est nécessaire dans la mesure où elle permet de vérifier ces trois dimensions de la mesurabilité. Dés lors, en l absence de données d enquête, il nous sera impossible de définir toutes les variables, la formalisation ne pourra donc pas, être confrontée à la «réalité» représentée par les données. Et, la détermination des coefficients du calage sera impossible. Certes, dans ce cas, il est toujours possible de reprendre la formalisation et les coefficients de calage retenus lors d un autre exercice de modélisation, mais alors de nouveau l opérationnalité du modèle ne pourra être éprouvée, faute de confrontation possible à la «réalité». LET 33

44 II.6 Problématique des modèles Certes, les trois conditions de pertinence, cohérence et mesurabilité sont nécessaires et suffisantes à l opérationnalité du modèle mais elles sont toutefois contradictoires, du fait que l amélioration de l une des conditions se fait, le plus souvent, au détriment des deux autres, constituant ainsi la problématique du modèle. Nous allons examiner dans ce qui suit ces différentes contradictions. La recherche d une plus grande pertinence passe souvent par l ajout d un plus grand nombre de variables explicatives, ce qui nécessitera l introduction des relations correspondantes au sein du modèle mathématique et la cohérence d objectifs imposera des tests beaucoup plus lourds pour vérifier que le modèle correspond bien à l état des choses lorsque chacune des variables varie indépendamment ou conjointement. Aussi il y a risque de trouver des problèmes d indépendance entre les variables lorsque l hypothèse est nécessaire chose qui provoquera un problème au niveau de cohérence interne. La contradiction est encore plus évidente sur le plan de la mesurabilité. En effet, sur le volet mesurabilité des relations causales, les données doivent être disponibles pour formaliser l ensemble des relations. L absence de données pour choisir la forme fonctionnelle correspondant le mieux à l état des choses, imposerait de faire des hypothèses sur la fonction mathématique à choisir, ce qui risque de compromettre tant la pertinence que la cohérence d objectifs. Sur le volet mesurabilité des quantités mises en jeu, la multiplication des variables peut poser des problèmes de mesurabilité de ces variables. Et sur le volet mesurabilité des paramètres de ses équations, l analyste doit pouvoir disposer d un jeu de données suffisant mettant en œuvre l ensemble des variables en relation afin de pouvoir caler les fonctions. L accroissement de la pertinence risque donc de se faire au prix fort, face à l inflation des données nécessaires. En effet, la production des données est un poste budgétaire important dans le cas où une telle production est nécessaire face à l absence de données disponibles. La recherche d une plus grande mesurabilité se fait également souvent au détriment des autres conditions. Pour illustrer ce problème, nous proposons l exemple du revenu (BONNEL, 2004). Lors des enquêtes, il est très rare de demander directement aux enquêtés leurs revenus, LET 34

45 du fait que les gens refusent fréquemment de donner cette information. Pour remédier à cela, on utilise des classes de revenu en demandant à l enquêté non pas de donner son revenu mais la classe à laquelle il appartient. Ceci permet de réduire le nombre de refus. Toutefois, la définition de cette nouvelle variable qui est la classe de revenus pose des problèmes de cohérence interne, puisque, pour répondre aux objectifs de quantification du modèle, il est généralement nécessaire de disposer d un revenu variant continuellement et non pas par classes. La solution consiste alors à lisser la courbe. Pour cela, il faudrait introduire des hypothèses sur la distribution des revenus au sein de chacune des classes, chose qui provoque un problème de pertinence, puisqu on ne connaît pas la distribution effective des revenus. En plus, même si l introduction de la classe de revenu réduit les refus, elle ne les annule pas. De plus, selon les niveaux de revenus et les professions, les informations délivrées par les enquêtés sont fréquemment volontairement erronées à la hausse ou à la baisse. L information reste donc de qualité médiocre. C est pourquoi, il est fréquent de remplacer le revenu par l appartenance à une catégorie socioprofessionnelle. On dispose cette fois d une variable aisément mesurable. Par contre, il faut bien garder à l esprit qu il s agit d un substitut approximatif du revenu dont la pertinence est plus que discutable. Enfin, la recherche d une plus grande cohérence ne fait pas non plus bon ménage avec les deux autres conditions de l opérationnalité. Prenons l exemple d un modèle linéaire où deux variables ne satisfont pas suffisamment les critères d indépendance, il est souhaitable d en supprimer une des deux ou d en créer une nouvelle les agrégeant. Mais la pertinence risque fort de diminuer si les deux variables influent sur l objet d étude, d autant plus que la création d une variable qui agrège les deux, peut conduire à la fois à une pertinence moindre, et à des problèmes de mesurabilité. Aussi, encore dans le cas d un modèle linéaire, lorsque des variables ont des coefficients qui ne sont pas significativement différents de zéro, la statistique recommande de les enlever de la liste des variables prises en compte par le modèle, la pertinence peut s en trouver affectée. Face à la problématique du modèle, Bonnafous propose deux solutions. «La première est tout bonnement la réduction du modèle : réduction de son objectif, de son objet ou des deux» (Bonnafous, 1989). La seconde consiste à traiter le problème par l innovation méthodologique. Elle nécessite le plus souvent de déplacer le problème pour le resituer à un LET 35

46 autre niveau. C est évidemment la sortie que l on préférera, mais elle est nettement plus exigeante (BONNEL, 2004). Après avoir donné cette synthèse de la théorie des modèles à quartes étapes nous passerons dans les deux parties suivantes à la codification du réseau ferroviaire pour passer après à l affectation des déplacements et l'analyse des résultats à l'issue de l affectation. LET 36

47 DONNEES DE BASE ET CODIFICATION DU RESEAU : Avant de passer à la création de la base de données, on donnera un bref aperçu sur le zonage utilisé dans la codification. III.1 ZONAGE ET CREATION DE LA BASE DE DONNEE III.1.1 Zonage Notre périmètre d étude englobe toute l aire urbaine Lyonnaise de l année Nous nous sommes basés dans SIMBAD sur le zonage en IRIS, réalisé par l INSEE 3. En effet, les IRIS (Ilots regroupés pour l Information Statistique) sont les découpages de base en matière de diffusion des données locales. La France est découpée en environ IRIS. Pour les petites communes (34 800), l IRIS correspond au territoire de la commune. Puis la plupart des communes plus de habitants, sont découpées en IRIS Les IRIS 2000 forment «un petit quartier» qui se définit comme un ensemble d îlots contigus. Il y a 3 types d IRIS 2000 : Ι. Les IRIS d habitat, qui sont des zones dont la population se situe entre 1800 et 5000 habitants et qui sont homogènes quant au type d habitants ; ΙΙ. Les IRIS d activités, qui sont des zones qui regroupent plus de 1000 salariés et comptent deux fois plus d emplois que de population résidente ; ΙΙΙ. Les IRIS divers, qui sont des zones de superficie importante à usage particulier (bois, parc, zones portuaires ). Ainsi l Aire Urbaine Lyonnaise qui constitue notre périmètre d étude a été découpée en 777 zones IRIS. Nous avons adopté ce découpage en IRIS car c est le découpage le plus fin disponible. On ne manquera pas de signaler qu'on a dû ajouter 10 iris en dehors de notre zone d'étude nécessaire à l'analyse. 3 Institut National de la Statistique et des Etudes Economiques. LET 37

48 Figure 8: Découpage en IRIS de l'aire Urbaine Lyonnaise III.1.2 Construction de la base de données des Trains: Le LET dispose d une application développée par la SNCF fournissant toutes les informations sur les trains circulant en Malheureusement le format sous lequel se présentent ces informations les rend inexploitables. L'interface de cette application se présente ainsi, (figue 9) : LET 38

49 Figure 9: Application SNCF: Etape 1 Après plusieurs tentatives de récupération automatique des données, toutes vouées à l échec. On n a pas eu autres choix que de les saisir manuellement. La manipulation de cette application se fait ainsi : on doit spécifier la gare de départ ou d arrivée un jour de semaine et une tranche horaire. Comme gare de départ ou d arrivée on a alterné entre les cinq grandes gares de Lyon notamment : Lyon Part Dieu, Lyon Perrache, Lyon Saint Paul, Lyon Gorge de loup, et Lyon Vaise. Et ce car les trains qui nous intéressent sont les trains qui passent par au moins une de ces cinq gares. Comme tranche horaire on a pris toute la journée, et comme jour on a pris le jeudi, c'est un jour ordinaire de milieu de semaine évitant ainsi, les cas particuliers de vacances, ou les jours de début ou de fin de semaine. Une fois tous ces paramètres arrêtés, on lance la recherche, on a alors la liste de tous les trains vérifiant ces critères, en cliquant sur chacun d'eux, on a en sortie la liste, figure 10, spécifiant le numéro du train ainsi que son itinéraire détaillé: les gares de passages du train et les heures d arrivées et de départ dans chaque gare. LET 39

50 Figure 10: Application SNCF: Etape 2 Ces informations ont été saisies sous Excel sous le format suivant : LET 40

51 Tableau 2: Mise en Forme de la Base de Donnée Num Train Gare Arrivée Départ LYON PART DIEU 00:17 GIVORS VILLE 00:36 00:37 RIVE DE GIER 00:49 00:50 ST CHAMOND 00:57 00:58 ST ETIENNE CHATEAUCREUX 01:08 01: BOURG EN BRESSE 04:30 AMBERIEU 04:54 04:55 MEXIMIEUX PEROUGES 05:04 05:04 LA VALBONNE 05:11 05:11 MONTLUEL 05:16 05:17 BEYNOST 05:21 05:21 ST MAURICE DE BEYNOST 05:24 05:25 MIRIBEL 05:27 05:28 LYON PART DIEU 05:37 05:40 LYON PERRACHE 05:48 05:48 La première version de la base de données contient plusieurs anomalies, on s est rendu compte que le format des colonnes des heures de départ et d arrivée devait être modifié, on a relevé aussi des erreurs d orthographe dans les noms de certaines gares dues à des erreurs de saisie ou à une différence d appellation, qui fait qu une même gare peut avoir deux noms différents, dans ce cas on n'en choisit un seul. Un premier traitement se résumait donc à la correction des erreurs d orthographe, le changement de noms de quelques gares et le changement du format des heures de départ et d arrivé. Le nouveau format nous permet de calculer le temps de parcours, une donne nécessaire par la suite. Cette première version corrigée de la base, retrace les itinéraires des trains passant par une des grandes gares de Lyon, mais il se trouve que ces itinéraires sortent parfois de notre zone d'étude, on a dû alors supprimer les tronçons d itinéraires qui dépassent les frontières de cette LET 41

52 zone, autrement dit, supprimer les gares qui ne sont pas à l intérieur de la zone de notre base de données initiale. Pour ce faire, on a récupéré la liste des gares appartenant à la zone d étude ; préétablie au LET. Cette liste comprend les gares en service actuellement, et non pas celles qui l étaient en 2001, ni celles dont le nom a été changé. On a dû donc compléter cette liste et la corriger pour enlever toutes les gares qui n y figurent pas de notre base de données initiale. Ainsi, on obtient une base de données de tous les trains qui nous intéressent ainsi que toutes les informations dont on aura besoin par la suite. On s en est servi pour générer sous un SGBD, les différents itinéraires de trains, ainsi que leurs fréquences. Un exemple de cette liste est disponible en Annexe. Cette liste a été pour le moins surprenante, dans la mesure où d une part, le nombre d itinéraires de trains est très grand par rapport à notre estimation initiale. En effet on s attendait à une trentaine d itinéraires alors qu il y en a réellement cent trente six, et d autre part, la cadence de la plupart des trains est très faible. On a pensé en un premier temps à agréger les itinéraires de manière à augmenter la cadence des trains et réduire le nombre d itinéraires. L exemple suivant illustre le résultat à l issue de l agrégation des itinéraires : Tableau 3: Exemple Itinéraire de Train 5 ANSE QUINCIEUX ST GERMAIN VILLEVERT COUZON COLLONGES PART DIEU PERRACHE 7 ANSE QUINCIEUX ST GERMAIN VILLEVERT COUZON COLLONGES VAISE PERRACHE Ces deux trains ont le même itinéraire à un détail prés, l un passe par la gare PART DIEU et l autre par la gare de VAISE. Le plus fréquent est celui qui passe par VAISE, sept fois par jour, alors que celui qui passe par PART DIEU ne passe que cinq fois par jour. Une agrégation de ces deux itinéraires de trains aboutirait au résultat suivant (tableau 4) : Tableau 4: Exemple d'itinéraire de Train Agrégé 12 ANSE QUINCIEUX ST GERMAIN VILLEVERT COUZON COLLONGES VAISE PERRACHE LET 42

53 Le train le moins fréquent, celui qui passe par la Part Dieu est supprimé. La fréquence de passage du train qui passe part la gare de Vaise augmente. Cette solution nous a paru à première vue intéressante mais, en regardant de plus près on s est rendu compte que ce n est pas le cas. L augmentation de la fréquence des trains n est pas aussi importante qu on le pensait, et les différences entre les itinéraires sont importantes, puisque dans la plupart des cas il s agit de supprimer des trains qui desservent l une des grandes gares de Lyon et cela n est pas envisageable. Cette solution éliminée, on a envisagé une autre configuration du réseau qui consiste à le subdiviser en couples de : gare-origine, gare-destination. On a dressé alors la liste de toutes les configurations origine-destination possibles. Certes, cette solution limiterait de manière considérable les conséquences dues à la faiblesse des cadences des trains, mais il ne sera pas pour autant facile d étendre le réseau par la suite, ou de le relier au réseau TC. Ceci nous a contraint à éliminer cette deuxième solution. Finalement, on a décidé de garder tous les itinéraires possibles, puisque c est la configuration qui reflète le plus la réalité du réseau. Une fois ce choix arrêté, on ne pouvait passer à la codification du réseau sous DaVISUM, qu après avoir sélectionné la procédure d'affectation. III.2 Procédures d'affectations sous DaVISUM: Pour l affectation des TC, DaVISUM propose trois procédures différentes qui se distinguent par les données d entrée nécessaires, le temps de calcul et la précision des résultats : La procédure d affectation selon les systèmes de transport La procédure d affectation selon la cadence La procédure d affectation selon les horaires L affectation selon les systèmes de transport utilise une affectation tout ou rien spécifique aux TC et fournit un aperçu de la structure de la demande de déplacement. Cette procédure se prête à la détermination d un «réseau de lignes souhaité» dans le cadre d une planification sommaire, réseau dans lequel les voyageurs sélectionnent l itinéraire le plus rapide sans contrainte horaire. Cette procédure a été vite éliminée, et ce car, d une part ses données d entrée sont incompatibles avec les données dont on dispose, et les résultats qui en LET 43

54 découlent, ne sont pas à la hauteur de nos attentes. Le choix a dû donc se faire entre l affectation à la cadence et l affectation à l horaire. Les deux procédures étant idéales pour les plans conceptuels à long terme, notre choix s est basé essentiellement sur le type de données d entrée nécessaires à chacune des procédures, ainsi que les paramètres de calcul des temps généralisés. La procédure selon la cadence détermine le temps d attente en correspondance lors d un changement de ligne, à partir de la cadence moyenne de la ligne suivante. Prenant l exemple des bus : les usagers partent à l arrêt et attendent le bus (sous-entendu : il en passe souvent) ; le temps d attente à l arrêt est calculé en fonction de la cadence des bus. Dans le cas contraire, où les TC ne sont pas très cadencés, et les usagers connaissent les horaires et viennent à l arrêt à la bonne heure, il n est plus question d un temps d attente au départ, et les temps d attentes en correspondance sont les temps réels. Le choix des lignes dans une affectation à la cadence tient compte des temps d attentes en correspondance et au départ dans le calcul des temps généralisés et élimine de ce fait toutes les liaisons ayant un temps généralisé important. L affectation à l horaire elle, considère que les temps d attentes au départ sont nuls, et les temps d attentes en correspondance correspondent à la différence entre le temps d arrivée d une ligne et le temps de départ de la ligne assurant la correspondance. Le tableau suivant (tableau 5), est un tableau récapitulatif des différences entre les deux procédures ramenées au calcul des TG. Tableau 5: Comparaison des Deux Procédures d'affectation: à la Cadence et à l'horaire T G = f(tr, TAX, TAD, TAC, NR, TEV, TMàP,) AFFECTATION A LA CADENCE AFFECATTION A L HORAIRE TAD = f(cadence) TAD = 0 NR = 0 TAC = f(cadence) NR = réel TAC = (temps d attente réel) LET 44

55 TG: Temps généralisé TR: Temps de rabattement, temps pour l accès de la zone d origine au point d arrêt de première montée. TAD: Temps d attente au départ TAC : Temps d attente en correspondance NR : Nombre de ruptures TAX : Temps de marche à pied du nœud de connexion de destination à l adresse de destination TEV : Temps passé dans les véhicules de transports collectifs, durée des arrêts commerciaux incluse TMàP: Temps de Marche à pied Vu que notre réseau n est pas cadencé et les correspondances ne sont pas très fréquentes, on a été contraint de choisir une affectation à l horaire. Ce choix complique la superposition du réseau ferroviaire et du réseau TC, pour lequel on a choisi une affectation à la cadence, sachant que cette superposition est inévitable pour le calcul des connecteurs et des temps d accès aux gares. Au final, on a décidé de tester les résultats de l affectation à l horaire pour le réseau ferroviaire vu que le reste du réseau TC est en phase de finalisation, pour voir par la suite la possibilité de superposition des deux réseaux une fois la codification du réseau TC terminée. III.3 Méthodologie de la codification des réseaux: L offre de transport dans toute sa globalité se présente généralement sous forme de réseau, le processus de représentation est appelé «codification des réseaux». Le résultat à l'issue de ce processus, sont des matrices de temps généralisé, permettant de mesurer la performance des réseaux de transport du point de vue de leurs usagers. Selon l'usage que l'on va en faire la codification peut être plus ou moins précise. Elle s'appuie sur la théorie des graphes et se sert LET 45

56 d'éléments similaires à ceux utilisés pour cette théorie notamment, des nœuds et des liens qu'on définit avec des attributs. III.3.1 Niveau d agrégation: L analyste doit obligatoirement déterminer le niveau de précision requis en amont de la codification. A priori les résultats obtenus sont d'autant plus pertinents que la précision est grande, mais cela s avère être partiellement vrai, comme il est le cas pour le zonage, il faut donc faire attention afin de ne pas tomber dans le piège de la précision illusoire. Enfin, (si l objet de l étude est de simuler le fonctionnement du réseau à un horizon de long terme, il est totalement illusoire de chercher à représenter aussi finement le réseau, car on sera dans l impossibilité de le définir avec le même niveau de précision à l horizon d étude) (Bonnel, 2004) III.3.2 Définition des éléments composant un réseau: Comme on l'a déjà précisé, on se sert des nœuds et des liens pour représenter les réseaux. Les nœuds sont généralement de deux types : le centroïde de zone et le nœud de réseau. Il y a également principalement deux types de liens : les connecteurs de centroïde et les liens de réseau. Centroïde: Le centroïde de zone est un nœud fictif, introduit généralement pour faciliter la représentation. Sa position géographique n'a aucune signification ni aucune importance, cela dit on a tendance à le placer au centre de gravité de la zone mais il ne s'agit la que d'une commodité de représentation. Il n'en est pas moins que le centroïde concentre tous les attributs de la zone. Puisqu'a l intérieur de la zone, toutes les distances sont considérées comme nulles. Il ne peut y avoir qu'un seul centroïde par zone. Nœud de réseau: Le nœud de réseau correspond à des intersections entre des liens de réseau. Il permet d assurer la connexité du réseau. Dans un réseau simplifié le nœud de réseau n a pas forcément une traduction physique directe (figure 2.1c). LET 46

57 a - Exemple de schéma de voiries b exemple de codification détaillée du réseau c exemple de codification agrégée du réseau Figure 11: Exemples de Codification de Réseau Le connecteur de centroïde: Le connecteur de centroïde est un lien fictif qui assure la liaison entre le centroïde de zone et le reste du réseau. Sa fonction est d assurer la connexité du graphe, de sorte que tous les centroïdes soient reliés au réseau par au moins un connecteur. Les erreurs causées par la simplification faite suite à la concentration de tous les attributs de la zone à son centroïde peuvent s atténuer en définissant le plus finement possible les attributs LET 47

58 des connecteurs de centroïdes puisque ces attributs servent à déterminer le temps nécessaire pour relier le centroïde au réseau. Le lien de réseau: Le lien de réseau correspond aux infrastructures de transport. La traduction peut être très proche de la réalité du réseau dans le cas d une description fine du réseau (figure11-b) ou s en éloigner pour traduire davantage les fonctionnalités que les caractéristiques physiques dans le cas d un réseau plus agrégé (figure11-c). Le lien est doté d un certain nombre d attributs permettant de traduire la fonctionnalité de la partie de réseau qu il représente. En particulier, ses attributs doivent permettre de calculer le coût, ou temps généralisé, nécessaire pour parcourir le lien. III.4 Codification du réseau sous DaVISUM : III.4.1 Eléments de la codification sous DaVISUM : La représentation du réseau de transport collectif sous DaVISUM, sert à décrire la structure spatiale et temporelle de l offre de transport. Ainsi le réseau doit se construire en fonction de nombreux éléments contenant toutes les données significatives relatives au réseau des tronçons, aux lignes et horaires de transport en commun et aux zones de trafic. Le modèle de réseau intégré dans DaVISUM distingue les systèmes de transport du type individuel TI et ceux du type collectif TC. Les systèmes de transport TI dépendent de la vitesse autorisée et de la capacité des tronçons tandis que les véhicules des systèmes de transport TC circulent selon des horaires. Pour décrire une offre de transport, DaVISUM distingue plusieurs éléments que l on codifie sous forme de tables à formats spécifiques. En effet, les tables nécessaires à la description d un réseau dépendent de la nature de l offre de transport qu on veut décrire. Dans notre cas nous nous intéressons au réseau de transport ferroviaire, un système de transport en commun: beaucoup plus «exigeant» en matière d informations requises que le transport individuel, et un réseau pas très cadencé ce qui nous a contraint à choisir une affectation à l'horaire, ces deux exigences ont fait que les tables dont on aura besoin pour codifier le réseau sont: LET 48

59 Table : paramètres du réseau Table : systèmes de transport Table : modes Table : segments de la demande Table : nœuds Table : points d arrêt Table : arrêts Table : zones d arrêt Table : zones Table : tronçons Table : connecteurs Table : lignes Table : itinéraires de lignes Table : tracés d itinéraires de lignes Table : profils des temps de parcours Table : éléments des profils des temps de parcours Table : services La partie suivante servira à décrire la structure de ces tables ainsi que la procédure pour les construire. Table : Paramètres Réseau La table Paramètres réseau contient des paramètres de réseau généraux pour les données de réseau (échelle, nombre de décimale pour les coordonnées ). Table : Systèmes de transport La table Systèmes de transport informe sur les différents systèmes de transport qui constituent l offre. Un système de transport est défini par : o Un type de système de transport : transport individuel, transport collectif, marche à pied o Un moyen de transport : voiture, vélo, tram, bus Dans notre cas il s'agit bien évidemment d'un transport en commun TC, et le moyen de transport est le train LET 49

60 Table : Modes La table mode décrit les modes de transport utilisés dans le réseau. Un mode sert à relier un ou plusieurs systèmes de transport. Un mode peut comporter un et un seul système de transport TI ou plusieurs systèmes de transport TC. Table : Segments de la demande La table segments de la demande définit les différents segments de la demande. Un segment de la demande appartient à un et un seul mode. Il permet de faire le lien entre l offre de transport et la demande de déplacements. On peut utiliser les segments de la demande pour différencier : Les groupes de la population : actifs avec VP (conducteurs), actifs TC, étudiants TC, etc. ; Les types de titres de transport : allé simple, abonnements mensuels, etc. ; Les types de véhicules : VP diesel, VP essence, etc. Une matrice O-D est assignée à chaque segment de la demande. Généralement, on part du principe que les matrices O-D contiennent la demande en unités de véhicules pour les TI et en unités de personnes pour les TC. Le schéma suivant (figure 12), segments de la demande et matrice OD. illustre le rapport entre systèmes de transport, modes, Figure 12: Rapport entre systèmes de transport, modes, segments de la demande et matrices O-D (manuel DaVISUM, p54) LET 50

61 Table nœuds : La table nœuds décrit les nœuds du réseau. Les nœuds sont des éléments ponctuels qui définissent la position des carrefours du réseau routier et des arrêts de transport en commun. Les zones sont connectées au réseau par l intermédiaire des nœuds. L élément de réseau nœud est défini par les attributs d entrée suivants : * numéro de nœud sans équivoque, * code du nœud (8 caractères), * nom du nœud (50 caractères), * type de nœud (00-99), utilisé pour la classification des nœuds * abscisse, ordonnée, coordonnée Z, Table points d arrêt : La table points d arrêt décrit les points d arrêt du réseau. Un point d arrêt est le point de départ concret d une ou plusieurs lignes. Les points d'arrêt sont définis au niveau des nœuds Table zones d arrêt : La table zones d arrêt décrit les zones d arrêt relatives au réseau. Une zone d arrêt est assignée à un arrêt précis et peut regrouper plusieurs points d arrêt, elle décrit une zone d un arrêt et peut être assignée à un nœud du réseau, ce qui permet de relier le réseau routier et les connecteurs de zones (la notion de connecteurs de zones va-t-être expliquée plus loin). Les zones d arrêt servent essentiellement à définir des temps de transition à pied entre les différents points d arrêt. Elles regroupent les points d arrêts dont les temps de transition à pied vers d autres points d arrêt ne divergent pas. Exemple : Dans une gare, les points d arrêt des différents quais sont regroupés en une zone d arrêt et ceux des différents arrêts de bus de la gare également. Les zones d arrêts peuvent aussi représenter des entresols à l intérieur d arrêts plus vastes à plusieurs niveaux. Le second rôle des zones d arrêt est de relier les arrêts aux zones et au réseau des liaisons piétonnes en dehors de l arrêt. LET 51

62 Table arrêts : La table arrêt décrit les arrêts du réseau. Un arrêt regroupe des zones d arrêt et par conséquent des points d arrêt. Il comporte des coordonnées pour des raisons de localisation et de représentation graphique. Ces distinctions entre arrêts, points d arrêt et zones d arrêt permettent d élaborer des modèles de réseau plus ou moins détaillés avec DAVISUM : Pour la planification stratégique, le choix de placer les points d arrêt aux nœuds est suffisant car la position exacte du point d arrêt n est en général pas décisive ; Pour la planification d exploitation TC, il est judicieux de modéliser les points d arrêt sur les tronçons car on atteint ainsi le niveau de détail requis ; Il est également possible de mélanger les deux formes dans DAVISUM, par exemple en utilisant une modélisation précise selon les tronçons en agglomération et une modélisation selon les nœuds hors agglomération. Table tronçons : La table tronçons décrit les tronçons qui constituent le réseau. Les tronçons relient les nœuds, et les points d arrêt des transports collectifs, et matérialisent ainsi les infrastructures routières et ferroviaires. Un tronçon est une arête orientée, ce qui signifie que les deux sens sont des éléments de réseau indépendants. L élément de réseau tronçon est défini par les attributs d entrée suivants : numéro de tronçon sans équivoque, numéro du nœud d origine du tronçon, numéro du nœud de destination du tronçon, type de tronçon, longueur du tronçon, liste des systèmes de transport autorisés, montant du péage pour chaque système de transport. Pour chaque tronçon, il faut préciser les systèmes de transport du mode TI et du mode TC autorisés à emprunter ce tronçon. Cette table est indispensable pour la création d un réseau sous DaVISUM. LET 52

63 Table zones : La table zones représente les zones qui appartiennent au périmètre d études. Les zones sont des éléments ponctuels qui décrivent des surfaces ayant une utilisation spécifique et leur localisation dans le réseau (par exemple : zones résidentielles, zones tertiaires, centres commerciaux, écoles). Elles sont l origine et la destination des déplacements et sont connectées au réseau de transport via des connecteurs. On rappelle qu une zone est représentée par son centroïde et que le centroïde est un nœud fictif qui concentre tous les attributs de la zone dont il constitue en quelque sorte le centre de gravité. Il s agit d un point fictif introduit à des fins de représentation (donc de simplification de la réalité). Sa position géographique n'est pas significative. Souvent, on le situe au centre de gravité de la zone, mais il ne s agit que d une commodité de représentation graphique qui n a pas de sens en termes de distance métrique. Toutes les localisations de la zone (ménages, emplois, origines et destinations des déplacements ) sont en fait concentrées en ce point. A l intérieur de la zone, toutes les distances sont donc considérées comme nulles. Comme on l a déjà expliqué le découpage en zone, correspond au découpage en IRIS choisi pour SIMBAD et décrit dans une partie précédente. Table lignes : La table ligne définit les lignes de transport collectif qui appartiennent au réseau. Une ligne de transport en commun est constituée d une ou plusieurs variantes de lignes, qui peuvent différer par leur itinéraire ou leur temps de parcours entre deux arrêts. Une ligne est décrite par : Des itinéraires de ligne : un ensemble d itinéraires de ligne pour chaque ligne ; Des profils de temps de parcours : un ensemble de profils de temps de parcours pour chaque itinéraire de ligne ; Des services : utilisent un profil de temps de parcours. Une ligne est un élément abstrait aucun élément graphique n'est attribué à cette table dans notre cas les lignes représentent les axes physiques des trains. LET 53

64 Table itinéraires de lignes et table tracés d itinéraires de lignes : Un itinéraire de ligne décrit le chemin suivi par une ligne pour un sens donné comme succession de points d itinéraire et regroupe un ou plusieurs profils de temps de parcours. Dans la table itinéraire de ligne, on définit l ensemble des itinéraires existant pour chaque ligne. Dans la table tracé itinéraire de ligne, on décrit la succession des points de ces itinéraires. En effet : Les points d itinéraires sont des points sélectionnés de l itinéraire de ligne, et qui sont, tous les points d arrêt de l itinéraire ; Les points d itinéraires peuvent également être des nœuds traversés Le premier et le dernier point d itinéraire d un itinéraire de ligne doivent obligatoirement, être des points d arrêt autorisés pour le système de transport de la ligne. Table Profil de temps de parcours et table éléments de profil de temps de parcours Un profil de temps de parcours décrit les temps de parcours entre les arrêts et les temps d arrêts commerciaux pour un itinéraire de ligne d une ligne. Dans la table Profil de temps de parcours, on redéfinit les itinéraires des lignes existants comme dans la table itinéraires de lignes. Et dans la table Eléments de profils de temps de parcours, on décrit tous les points d arrêt desservis de l itinéraire de ligne avec leurs temps de parcours et d arrêt. Tous les points d itinéraires sont appliqués pour le profil de temps de parcours, c est-à-dire, pour le calcul de l heure d arrivée et du temps de parcours cumulé. Table services: Un service est défini pour un itinéraire et un profil de temps de parcours, sa définition revient à la définition d une heure de départ. Matrice de la demande Dans les matrices origine destination, la demande de déplacements est indiquée par le nombre de déplacements (nombre de trajets) entre une zone i et une zone j. La distribution LET 54

65 temporelle des souhaits de déplacement à l intérieur de l intervalle d étude est décrite à l aide d un instant de début et d une courbe de distribution, considérée lors de l affectation TC et de l affectation dynamique TI. La courbe de distribution n entre pas en compte dans les affectations TI statiques. Une description de la demande : Contient la demande de déplacements ainsi que sa distribution dans le temps ; Se rapporte à un ou plusieurs segments de la demande ; et est enregistrée dans un fichier de données de la demande. Dans DAVISUM, les matrices et les courbes de distribution sont des éléments de réseau indépendants et peuvent être assignées librement à des segments de la demande pour l affectation. Table connecteurs : La table connecteurs décrit les connecteurs qui relient les centroïdes de zones au réseau. Les connecteurs représentent les chemins de rabattement et d accès (entrée et sortie) entre le centroïde d une zone et les nœuds. Un connecteur a deux sens, qui peuvent être utilisées comme chemin d accès au réseau ou de sortie du réseau : Connecteurs en émission depuis une zone vers un nœud Connecteurs en attraction depuis un nœud vers une zone Les zones sont l origine et la destination des déplacements, de sorte qu un connecteur en émission représente toujours la première partie et un connecteur en attraction toujours la dernière partie d un déplacement. LET 55

66 III.4.2 Démarche suivie pour la construction des tables : On signal que la codification du réseau se ferra sur la base cartographique Navteq Puisque 2001 est l année de référence, et que la codification des réseaux TC et VP s est faite sur cette base. On a pensé en un premier temps pouvoir nous servir de la base de données qu'on a créée sous Excel. Mais en regardant de plus prés les modes d'importation des données sous DaVISUM, on s'est rendu compte qu'on ne peut importer les données que sous le format.net ou.dbf. Les documents.net et.dbf compatibles avec DaVISUM doivent respecter une structuration très compliquée et une arborescence bien définie, la restructuration de nos données pour pouvoir les importer allait prendre beaucoup de temps, ainsi on a décidé de procéder autrement et de traiter le cas par cas. Tables : Paramètres du réseau, Systèmes de transport, Modes, Segments de la demande : En ce qui concerne les tables : Table : paramètres du réseau Table : systèmes de transport Table : modes Table : segments de la demande Elles ont été définies au préalable lors de la codification du réseau TC, il a suffit de les importer. Un exemple du fichier.net importé est disponible en Annexe. Table : Nœuds Après l'importation de ces tables on a commencé par créer les nœuds de notre réseau. On distingue deux types de nœuds: les nœuds au niveau desquels on va définir les points d'arrêt, 4 Société américaine crée en 1985 qui fournit des cartes numériques et d'autres contenus dynamiques pour la navigation et les services de localisation. LET 56

67 dans notre cas les gares, et les nœuds de réseau représentant les extrémités des tronçons communs à plusieurs itinéraires. Pour placer les nœuds correspondant aux gares on ne disposait, que de la liste des noms des gares, et les IRIS auxquels elles appartiennent, on a dû alors chercher les adresses des gares sur internet. Cette solution présente plusieurs difficultés, d'une part plusieurs gares ne sont plus en services, leurs adresses ne sont alors plus disponibles sur internet, on a dû à plusieurs reprises appeler les mairies où elles se trouvent afin de les avoir. D'autre part sur la base de données géographiques: base Navteq 2001, sur laquelle on travail, on n'a pas indiqué le nom des rues alors que sur la base de données 2006 on les a indiqués. Ceci nous a contraint à commencer par codifier le réseau sous la base données 2006, pour migrer après vers la base La liste des nœuds a été complétée lors de la création des tronçons. Table : Tronçons Après avoir créé les nœuds correspondants aux gares, on est passé à la création des tronçons. Un tronçons relie deux nœuds et retrace l'infrastructure ferroviaire. Pour créer un tronçon on procède comme suit: On pointe le nœud d'origine et le nœud destination, un tronçon rectiligne est ainsi créé. On le sélectionne en appuyant sur F5, on a alors la possibilité de modifier son tracé, et on suit le tracé de l'infrastructure ferroviaire. C'est lors de la création de cette table qu'on a senti le besoin de créer des nœuds intermédiaires, servant à créer des tronçons communs à plusieurs itinéraires. On a complété ainsi la création des nœuds et des tronçons. Table : Points d arrêt On est passé après à la création des points d'arrêt au niveau des nœuds correspondants aux gares. Pour réussir cette étape on a créé un point d'arrêt qu on a exporté sous forme de table à un seul élément, en complétant cette table on a créé le fichier.net disponible en Annexe, nous permettant de définir les points d'arrêt. Table : Lignes LET 57

68 Une fois cette étape terminée on a eu le support nécessaire à la définition de l'offre de transport ferroviaire. La première table qu'on a dû créer est la table ligne, suite à l'analyse de l'offre ferroviaire, on a décidé de faire la différence entre les lignes ayant comme origine une gare de la périphérie et comme destination une gare au centre, et les lignes ayant comme origine et destination deux gares de la périphérie. La création de cette table sous DaVISUM se fait ainsi : On choisit le mode édition en cliquant sur l'icône édition On clique après sur l'élément ligne On donne un nom à la ligne Le nom de la ligne est le seul attribut à entrer. Tables : Itinéraire de ligne, Tracé d itinéraire de ligne, Profils de temps de parcours : L étape qui suit, fût la création des tables suivantes Itinéraire de ligne Tracé d'itinéraire de ligne Profils de temps de parcours Pour les mêmes raisons évoquées au début, notamment la difficulté de la création des documents.net ou.dbf nous permettant d'importer ces tables directement, on a décidé de créer ces tables à la main directement sous DaVISUM. En première étape on a dû créer les itinéraires de lignes au nombre d'itinéraires disponibles, (136 itinéraires), en nous mettant dans le mode édition de tracé d'itinéraire de ligne et puis en cliquant successivement sur les nœuds de passage de chaque train. A ce niveau, il n'est pas nécessaire de spécifier si le train s'arrête effectivement sur chaque nœud ou pas, puisque cela se fera lors de la définition des profils de temps de parcours. En deuxième étape on a définit simultanément la tables profils de temps de parcours, pour chaque itinéraire de ligne, ainsi que la table tracé d'itinéraires de lignes, Cela se fait ainsi: Sur la barre des menus on choisit éditer Puis modifier itinéraire de ligne La fenêtre, figure13, apparait : LET 58

69 Figure 13: Création de tracé d'itinéraire et de profile de temps de parcours En autorisant la Montée et/ou la Descente, on désigne le nœud comme point d arrêt de l itinéraire. On n'oublie pas de noter, qu'on a intégré les temps d'arrêts dans les temps de parcours, le temps saisi correspond ainsi au temps de parcours réel entre les deux gares en plus du temps d'arrêt passé à la gare d arrivée. Le cumul du temps de parcours, (dernière colonne figure 13), est calculé automatiquement. On n a pas fait de distinction entre plusieurs profils temps de parcours pour chaque itinéraire, vu que la différence entre ces profils est négligeable, de l ordre de la minute dans la plupart des cas. LET 59

70 Table : Services : Le choix de la procédure d'affectation à l horaire nous a contraint de définir la table services. Contrairement aux autres tables celle ci est très grande, sa création à la main allait prendre beaucoup de temps, on a donc choisit cette fois de créer le fichier.net afin de l'importer directement sous DaVISUM. Pour avoir une idée sur la structure du ficher.net on a procédé de la même manière que pour la table : Points d arrêt, on a créé un service qu on a exporté sous forme de table à un seul élément, en la complétant, on a pu créer le fichier.net et importer les services. Ce fichier est disponible en Annexe. Table : connecteurs On s est servi de la valeur par défaut disponible sous DaVISUM définie pour chaque système de transport et calculée à partir de la longueur du connecteur et de la vitesse du Système de Transport sur le connecteur, pour nous le système de transport est la marche à pieds, et la vitesse de la marche à pieds est de 4km/h. Certes une détermination plus rigoureuse des connecteurs, limiterai considérablement les conséquences de la simplification faite lors de la détermination des centroïdes des zones. Il n a malheureusement pas était possible de le faire à cause du temps, mais un travail de fin d étude a débuté au LET et permettra de compléter le travail. On ne manquera pas de signaler que, pour l affectation, chaque zone doit être connectée au réseau par au moins un connecteur en émission et au moins un connecteur en attraction. Une zone peut être reliée au réseau par plusieurs nœuds de connexion. Migration des données : La création de la table service clôture la codification du réseau. On rappelle qu'on a dû commencer par créer toutes les tables sous la base Navteq 2006, l'étape suivante consistait donc à migrer les données vers la base Pour ce faire on a procédé ainsi: 1-Exporter les tables sous le format.net 2-Importer l'ensemble de ses tables sous la base Modifier les tables à la base des erreurs d'incompatibilité signalées par DaVISUM Cette étape n'a pas été des plus simples, on ne s'attendait pas à ce nombre important d'erreurs d incompatibilités entre les deux réseaux, la correction de ces erreurs n'était pas simple non plus, vu que plusieurs tables sont liées entre elles et la modification au niveau d'un élément LET 60

71 d'une table, engendre d autres erreurs dans d autres tables. Un exemple de chaque table corrigée est disponible en Annexe. On a gardé les mêmes tables : points d arrêt et services, qu on a créées au préalable. Le réseau codifié sous DaVISUM se présente comme suit (figure 14) : LET 61

72 Figure 14: Réseau Codifié sous DaVISUM LET 62

73 AFFECTATION ET ANALYSE DES RESULTATS IV.1 Choix de la matrice de la demande Une fois le réseau codifié on peut lancer la procédure d'affectation sous DaVISUM, mais avant on doit insérer les données de la demande. On rappelle que la table connecteurs n'a pas été définie comme il le faut, aussi les matrices de la demande dont dispose le LET ne permettent pas d'avoir des résultats probants relatifs à la répartition de charges. Cela dit DaVISUM propose toute une panoplie de matrices à l'issue de l'affectation, on a choisit donc de réaliser l'affectation mais de nous intéresser aux matrices de temps de parcours gare à gare pour comparer cette matrice à son identique pour la VP. Les deux systèmes étant en concurrence il serait très intéressant de comparer l offre qu ils proposent de point de vue temps de parcours. Ce choix fait, le seul paramètre conditionnant le choix de la matrice de la demande est le temps sur lequel elle a été calée, on a choisi donc la matrice de la demande 2001 calée sur toute la journée. IV.2 Description de la réalisation de l affectation sous DaVISUM L affectation sous DaVISUM se réalise comme suit : On spécifie l emplacement de la matrice qui a déjà été enregistrée sous format.mtx ; La fenêtre des données de la demande apparaît ; On spécifie la durée relative à la matrice origine-destination avec l heure de début et de fin de cette période pour nous c'est toute la journée ; Pour réaliser l affectation, on sélectionne dans le menu déroulant «Calcul» l option «procédures» ; La fenêtre procédure apparaît avec deux onglets : «déroulement» et «fonctions». On choisi «déroulement» ; On clique sur insérer, l opération affectation apparaît ; Il faudra par la suite sélectionner le segment de la demande sur lequel on désire réaliser l affectation ; On choisit la procédure d affectation qui nous convient (dans notre cas c est LET 63

74 selon l'horaire) ; Après, on spécifie les paramètres de l affectation à savoir : les matrices qu'on souhaite visualiser et enregistrer dans notre cas il s'agit de la matrice de temps de parcours Et enfin, on lance l exécution de la procédure ; Je note ici que la réalisation de l affectation prend 5 à 6 min. Une fois la procédure terminée, la matrice est créée et enregistrée sous le format et l'emplacement spécifié. Sous DaVISUM la fenêtre, figure 15, s'ouvre: Figure 15: Matrice des Temps Généralisés: Résultats d'affectation Comme format de sortie on a choisit le format.csv. Certes ce format est compatible avec Excel, mais il n'a pas été pour autant facile de traiter les résultats. Toutes les informations sont stockées dans une seule colonne et sont séparées par des espaces, notamment les numéros des zones origine-destination ainsi que les temps de parcours. On enregistre donc le fichier.csv sous le format texte pour le ré-ouvrir sous Excel, en spécifiant l'espace comme séparateur de colonnes. La globalité de cette matrice sous son format final est disponible en Annexe. LET 64