UN MODELE DE SIMULATION DES DEPLACEMENTS ET DES TRAFICS EST UN OUTIL PERMETTANT DE CONFRONTER : UNE OFFRE DE TRANSPORT A UNE DEMANDE DE DEPLACEMENTS

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2 UN MODELE DE SIMULATION DES DEPLACEMENTS ET DES TRAFICS EST UN OUTIL PERMETTANT DE CONFRONTER : UNE OFFRE DE TRANSPORT A UNE DEMANDE DE DEPLACEMENTS Un territoire, Un découpage fonctionnel L estimation des des réseaux de transport cohérent avec les réseaux déplacements interzonaux Un modèle statique reproduit un régime permanent des flux de déplacements Page 2 sur 26

3 CONSTRUCTION DE L OFFRE DE TRANSPORT (ETAPE 0) RESEAU ROUTIER Limité aux axes structurants, permettant de relier les zones entre elles Sections géoréférencées, modes autorisés (marche, vélo, VL, PL), vitesse autorisée, capacité horaire en UVP (1 PL = 2 UVP) Profil de la courbe vitesse/débit Carrefours et échangeurs, selon leur configuration Points de connexion entre zones et réseau RESEAUX DE TRANSPORT EN COMMUN Lignes routières (autocar, bus), sites propres (bus, Busway ), réseau ferroviaire (trains TER, Intercités, TGV, tramway, tram-train), navettes fluviales Arrêts, gares, haltes (points de connexion) Dessertes : itinéraires de lignes, horaires ou fréquence (selon période horaire) Page 3 sur 26

4 LA PROBLEMATIQUE INDIVIDUELLE DES DEPLACEMENTS 1. QUELLES SONT MES PRATIQUES DE MOBILITE? Elles sont liées à ma situation personnelle : mon secteur de résidence (métropole, pôle secondaire, rural) statut (actif, étudiant, inactif, scolaire) la disponibilité éventuelle d une voiture autres (revenus, situation familiale ) On distingue notamment : la mobilité quotidienne les boucles quotidiennes d activités domicile-domicile, déclinées en motifs les tranches horaires des déplacements liés à ces activités Etape de Génération Page 4 sur 26

5 LA PROBLEMATIQUE INDIVIDUELLE DES DEPLACEMENTS 1. GENERATION : QUELLES SONT MES PRATIQUES DE MOBILITE? Selon ma situation personnelle, mes boucles quotidiennes d activités (déclinées en motifs), les tranches horaires de mes déplacements 2. COMMENT EST DETERMINEE MA DESTINATION? Selon mon motif de déplacement : motif à destination contrainte (travail, affaires professionnelles, démarches) motif à destination choisie (achats, loisirs ) Selon les autres déplacements de ma boucle ou la destination des personnes que j accompagne En fonction : - des liaisons ou itinéraires possibles (rapidité, coût, confort ) - de l attractivité de la zone de destination (pour les motifs non contraints) Etape de Distribution Page 5 sur 26

6 LA PROBLEMATIQUE INDIVIDUELLE DES DEPLACEMENTS 1. GENERATION : QUELLES SONT MES PRATIQUES DE MOBILITE? Selon ma situation personnelle, mes boucles quotidiennes d activités (déclinées en motifs), les tranches horaires de mes déplacements 2. DISTRIBUTION : COMMENT EST DETERMINEE MA DESTINATION? Destination contrainte ou choisie, selon le motif de déplacement, en fonction aussi des autres déplacements de la boucle ou des personnes qui m accompagnent 3. QUELS SONT LES MODES DE TRANSPORT A MA DISPOSITION? Selon divers facteurs : la distance, le temps de trajet, le coût les contraintes de stationnement ou de correspondance, la fréquence des dessertes la sécurité, le confort et l agrément du trajet Choix de destination et de modes combiné, selon la période horaire Etape de choix modal Page 6 sur 26

7 LA PROBLEMATIQUE INDIVIDUELLE DES DEPLACEMENTS 1. GENERATION : QUELLES SONT MES PRATIQUES DE MOBILITE? Selon ma situation personnelle, mes boucles quotidiennes d activités (déclinées en motifs), les tranches horaires de mes déplacements 2. DISTRIBUTION : COMMENT EST DETERMINEE MA DESTINATION? Destination contrainte ou choisie, selon le motif de déplacement, en fonction aussi des autres déplacements de la boucle ou des personnes qui m accompagnent 3. CHOIX DE MODE : QUELS SONT LES MODES DE TRANSPORT A MA DISPOSITION? Selon la distance, le temps de trajet, le coût, la sécurité, le confort et l agrément du trajet, les contraintes de stationnement ou de correspondance, la fréquence des dessertes 4. QUELS ITINERAIRES ROUTIERS OU QUELLES LIGNES DE TC VAIS-JE EMPRUNTER? Selon l heure, le risque de congestion, les péages, le nombre d arrêts, le niveau de fréquentation des lignes, la sécurité, la connaissance de l itinéraire Etape d affectation Page 7 sur 26

8 LA PROBLEMATIQUE INDIVIDUELLE DES DEPLACEMENTS 1. GENERATION : QUELLES SONT MES PRATIQUES DE MOBILITE? Selon ma situation personnelle, mes boucles quotidiennes d activités (déclinées en motifs), les tranches horaires de mes déplacements 2. DISTRIBUTION : COMMENT EST DETERMINEE MA DESTINATION? Destination contrainte ou choisie, selon le motif de déplacement, en fonction aussi des autres déplacements de la boucle ou des personnes qui m accompagnent 3. REPARTITION MODALE : QUELS SONT LES MODES DE TRANSPORT A MA DISPOSITION? Selon la distance, le temps de trajet, le coût, la sécurité, le confort et l agrément du trajet, les contraintes de stationnement ou de correspondance, la fréquence des dessertes 4. AFFECTATIONS : QUELS ITINERAIRES ROUTIERS OU QUELLES LIGNES DE TC VAIS- JE EMPRUNTER? Selon l heure, le risque de congestion, les péages, le nombre d arrêts, le niveau de fréquentation des lignes, la sécurité, la connaissance de l itinéraire Page 8 sur 26

9 n n+1 N INTERNE ECHANGE SORTANT ETAPES 1 A 3 n n+1 N ECHANGE ENTRANT TRANSIT DIVERS TYPES DE FLUX DIVERSES SOURCES DE DONNEES DIVERSES METHODES D'ESTIMATION Page 9 sur 26

10 ETAPE NUMERO 1 : GENERATION DES DEPLACEMENTS Analyse des enquêtes déplacements : EMD, EDVM, EDGT, ENTD : boucles quotidiennes d activités Page 10 sur 26

11 ETAPE NUMERO 2 : DISTRIBUTION SPATIALE DES DEPLACEMENTS Méthode «gravitaire» inspirée de la loi de gravitation universelle d m * m' d ² Le flux allant de la zone A à la zone B est supposé proportionnel : au potentiel d émission de la zone A au potentiel d attraction de la zone B à une fonction décroissante de la distance ou du temps de trajet de A à B Formulation classique : K * EMI A * ATT B * F (T) avec F (T) = e α * T Page 11 sur 26

12 ESTIMATION DES POTENTIELS D EMISSION OU D ATTRACTION DES ZONES EN FONCTION : DES DIFFERENTS SEGMENTS DE POPULATION RESIDENTE DU NOMBRE D EMPLOIS DU NOMBRE DE PLACES DANS LES ETABLISSEMENTS D ENSEIGNEMENT DES GRANDES SURFACES COMMERCIALES D AUTRES GENERATEURS SPECIFIQUES DE DEPLACEMENTS (HOPITAUX, AEROPORTS ) Calage des paramètres à partir de l analyse des enquêtes déplacements et des données de migrations alternantes Page 12 sur 26

13 ETAPE NUMERO 3 : CHOIX DU MODE DE TRANSPORT Méthode classique : algorithme de choix discret de type Logit, semi-désagrégé, reposant sur des enquêtes déplacements suffisamment fines Sur un trajet donné, chaque mode de transport m disponible est caractérisé par une fonction d utilité U m quantifiant son attractivité. La fonction U m est exprimée sous forme de combinaison linéaire de plusieurs facteurs. Sont pris en compte dans cette formulation : - le temps de trajet (ou parfois le logarithme de la distance) - le coût de transport supporté pour le mode m (par le biais d une valeur du temps) : ticket ou abonnement pour les TC, coût incluant frais fixes et frais kilométriques pour la voiture - pour les TC : le temps d attente ou la fréquence, le nombre de correspondances - pour la voiture : les contraintes de stationnement, le temps supplémentaire dû à la congestion - une constante censée représenter l ensemble des facteurs non quantifiables. On considère alors que la part du mode m est égale à : e U m / Σ e U i, i pour chaque mode. En l absence d enquêtes déplacements précises, on raisonne à un niveau agrégé, par exemple sur des données de fréquentation TC plus globales, sur la base de formulations analogues reposant sur le temps généralisé. Ex : ( C m + K m * Tg m ) P m / Σ [ ( C i + K i * Tg i ) P i ] Page 13 sur 26

14 PART MODALE DU TRAIN POUR UN TEMPS GENERALISE ROUTIER DE 100 MN Temps généralisé ferroviaire (mn) Amortissement, dissymétrie : trajets à plusieurs, contraintes horaires, de bagages, de déplacements à destination, confort, sécurité Page 14 sur 26

15 EVOLUTION DES PARTS MODALES EN FONCTION DE LA LONGUEUR DU TRAJET CINQ MODES CONCURRENTS Marche Vélo VP Conducteur VP Passager TC Distance (km) Page 15 sur 26

16 ETAPE NUMERO 4 : AFFECTATIONS DES FLUX EN MODE ROUTIER (VL ET PL), DIFFERENTES METHODES DE CHOIX D ITINERAIRE - par tranches successives de la demande, pour recalculer les temps de parcours en fonction de la croissance de la congestion - pour les réseaux saturés des grandes métropoles, selon une méthode dite d équilibre, correspondant à des temps équivalents sur des itinéraires différents pour aller de A à B - pour les trafics interurbains, formule d Abraham Part Iti A / Part Iti B = ( Tps Iti B / Tps Iti A ) n - selon un modèle prix-temps, tenant compte d une distribution de la valeur du temps dans les segments de population EN MODE TC, CHOIX DE LA DESSERTE OU DE LA COMBINAISON DE DESSERTES En tenant compte des horaires et de certains critères : - choix du premier départ - choix du départ permettant l arrivée la plus rapide - minimisation du nombre de correspondances - répartition de la demande sur plusieurs départs dans le même créneau horaire Page 16 sur 26

17 EVOLUTION DE LA VITESSE EN FONCTION DU DEBIT Diagramme «fondamental» 6 mn (exploitation de stations de comptages) Page 17 sur 26

18 Courbe théorique vitesse / débit de type BPR2 Page 18 sur 26

19 OPERATION DE CALAGE DU MODELE EN SITUATION ACTUELLE EN MODE ROUTIER (VL ET PL) - vérification préliminaire des caractéristiques et de la cohérence du réseau - calage sur les comptages de trafic en section courante par ajustement des matrices de flux - calage sur les vitesses pratiquées ou les temps de parcours - calage sur les choix d itinéraires et la composition des flux à partir d enquêtes routières - objectif de précision globale de l ordre de 5 à 10 % EN MODE TC Selon données de fréquentation existantes - fréquentation globale du réseau - fréquentation par ligne - montées-descentes aux arrêts - informations sur les origines et destinations rarement disponibles Réalisation de tests de sensibilité à différents facteurs ou paramètres Page 19 sur 26

20 Exemple d estimation des parts modales par segment de population selon la période de la journée MARCHE VOITURE PARTICULIERE TRANSPORTS EN COMMUN HPM HCJ HPS HCN HPM HCJ HPS HCN HPM HCJ HPS HCN Actifs 14.3% 26.7% 23.5% 18.9% 74.3% 65.8% 63.9% 71.2% 11.5% 7.5% 12.6% 9.9% Inactifs 34.6% 34.5% 34.6% 27.6% 56.9% 58.7% 54.7% 66.6% 8.4% 6.9% 10.7% 5.8% Etudiants 21.5% 32.1% 20.3% 30.0% 55.5% 64.0% 56.7% 64.4% 23.0% 3.9% 23.0% 5.6% Tous segments 18.6% 29.6% 26.8% 22.7% 69.3% 63.3% 60.4% 69.1% 12.2% 7.0% 12.8% 8.2% Exemple d indicateurs relatifs au trafic routier HEURE DE POINTE DU MATIN HEURE DE POINTE DU SOIR Distance moyenne (km) Temps de trajet moyen (minutes) Accroissement du Temps de trajet par rapport au Temps à vide Vitesse moyenne (km/h) Nantes - Nantes % 17 Nantes - Reste Nantes Métropole % 25 Reste Nantes Métropole - Reste Nantes Métropole % 39 Nantes - Reste % 43 Reste Nantes Métropole - Reste % 54 Nantes - Nantes % 17 Nantes - Reste Nantes Métropole % 26 Reste Nantes Métropole - Reste Nantes Métropole % 39 Nantes - Reste % 43 Reste Nantes Métropole - Reste % 53 Page 20 sur 26

21 Echangeur de la Porte de Bouguenais Heure de pointe du soir 2008 Trafics TV et taux de saturation Page 21 sur 26

22 Heure de pointe du soir 2008 Arborescence des flux nord sud sur le pont de Cheviré Page 22 sur 26

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24 CONSTRUCTION ET ANALYSE D UN SCENARIO PROSPECTIF Evolution du contexte économique et social (pouvoir d achat, valeur du temps) Introduction de nouvelles données démo-économiques (population, emplois) Caractérisation de l évolution de l offre de transport (aménagements routiers, offre TC) Intégration de nouveaux comportements de mobilité Constitution d un nouvel ensemble de données cohérent, conservation de l ensemble des paramètres de calage du modèle, enchaînement complet du calcul des quatre étapes, production d indicateurs et de résultats cartographiques, interprétation des résultats des scénarios en mode comparatif Page 24 sur 26

25 QUELQUES LIMITES A L UTILISATION D UN MODELE STATIQUE Traitement de volumes très importants de données numériques : analyse et exploitation des enquêtes déplacements, saisie des caractéristiques des réseaux, calcul des matrices de temps généralisés et de flux par segment de population, par motif, par mode Exemple : plusieurs centaines de matrices de flux (400x400 ou davantage) pour une seule simulation Fréquents problèmes de disponibilité, de finesse et de fiabilité des données d entrée et des données de calage (paramétrages du modèle) : insuffisance des données d enquêtes en général pour appréhender correctement la composition des trafics d échange et de transit, les déterminants des choix de mode minoritaires (vélo, ), les valeurs du temps Absence de rétroaction de l offre de transport sur la demande (attractivité des aménagements transport vis-à-vis de la localisation de l habitat ou des activités économiques) Pas d intégration directe des flux induits par un aménagement Prise en compte délicate de l usage des en l état actuel des logiciels Qualité de simulation de la congestion et des conflits entre flux inférieure à celle d un modèle dynamique Page 25 sur 26

26 Fin du diaporama Merci de votre attention 22 janvier 2013 Page 26 sur 26