Réseaux de transport en commun et morphologie des territoires

Réseaux de transport en commun et morphologie des territoires Journées d échanges sur la mobilité urbaine 30 mars 2015 1

CONTENU DE L ÉTUDE! Rapport de recherche sur la typologie et la desservabilité des espaces périurbains.! Atlas portant sur l espace périurbain d une centaine d aires urbaines françaises : " échantillon représentatif par classe de taille par répartition géographique ; " des aires urbaines de 45 000 à 1 500 000 habitants (Paris-Lyon-Marseille exclues). Figure 16 : Liste des aires urbaines retenues 2

CONTENU DU RAPPORT DE RECHERCHE 1 - Typologie des disparités spatiales de la périurbanisation : cinq indicateurs : intensité, portée, grain, homogénéité, forme. 2 - Desservabilité des espaces périurbains : 4 scénarios de desserte : «capillaire» desserte vers le pôle urbain intégrale et directe par transport public ; «hydrographique» desserte vers le pôle urbain par transport public avec réseau hiérarchisé, lignes affluentes avec rupture de charge à la confluence avec les lignes principales ; «bimodal» desserte vers le pôle urbain avec rabattement 2 roues sur les lignes principales directes de transport public ; «noyau» desserte vers le pôle urbain avec réseau de lignes directes de transport public limité aux axes routiers principaux ; pour chaque scénario : calcul du linéaire de réseau à créer pour 1 000 habitants périurbains (densité de réseau) évolution du linéaire par décile de population desservie. 3

DÉMARCHE ET MÉTHODES DE RECHERCHE! Analyse individualisée aire urbaine par aire urbaine (reprise dans l atlas) permettant une analyse typologique et une analyse statistique des facteurs explicatifs, complétée par une récapitulation pour l ensemble des 100 aires urbaines.! Analyse portant sur la totalité des espaces périurbains des 100 aires urbaines sélectionnées! Définition et délimitation des îlots périurbains : répartition de la population à partir d un carroyage à 200 m avec densité minimale de 5 habitants/ha et création de polygones agrégeant les carreaux (pages 37 43 du rapport).! Définition de la forme des îlots : 3 indices d étirement, de digitalisation, de compacité (pages 44 55 du rapport), puis classification ascendante hiérarchique en 6 types. Figure 34 : Illustration des différentes classes morphologiques issues de la CAH 4

! Typologie de l espace périurbain d une aire urbaine : affectation d un type de forme ou de grain à chaque carreau ou îlot de l espace périurbain ; typologie par classification ascendante hiérarchique de la répartition de l espace périurbain en types de forme ou de grain. Figure 38 : Classification morphologique des couronnes périurbaines Figure 36 : Morphologie des couronnes périurbaines de Laval et de Montargis 5

Figure 39 : Classification granulométrique des couronnes périurbaines 6

! Tracé et calcul du linéaire de réseau dans les scénarios de desserte : espace desservi à partir d un point d arrêt en fonction du tracé viaire, 1 km à pied, 4 km à vélo (pages 70 à 80 rapport) ; détermination du nombre de points de desserte (pages 81 à 84 rapport) ; détermination du linéaire de réseau par SIG avec règles propres à chaque scénario. 7

RÉSULTATS DES DISPARITÉS SPATIALES DE LA PÉRIURBANISATION 1 - L intensité de la périurbanisation décroît avec la taille démographique des aires urbaines : dans une même classe de taille démographique les écarts d intensité sont importants (cf. étude Prédit-Wiel Adeupa 1999). 2 - La portée de la périurbanisation croît avec la taille démographique 3 - L homogénéité de la périurbanisation croît avec la taille démographique 8

4 - Les écarts d intensité semblent liés à la densité de population rurale 5 - Les écarts de portée semblent liés à la densité du réseau urbain 9

6 - La granulométrie de la périurbanisation est très liée à la densité du maillage communal Figure 39 : Classification granulométrique des couronnes périurbaines 7 - L homogénéité de la périurbanisation (quel que soit le grain) dépend également du maillage communal Les territoires à maille large communale accroissent l hétérogénéité de la périurbanisation en particulier dans l Ouest et le Sud-Est, avec un effet supplémentaire lié à la dispersion de l habitat rural traditionnel. Au contraire la finesse du maillage communal au nord-est de la ligne Saint Malo Genève favorise l homogénéité d une périurbanisation émiettée en petits îlots. 10

8 - La répartition spatiale des trois formes de périurbanisation est très fortement régionalisée : Typologie et desservabilité des espaces périurbains Le Sud-Ouest est la région où la proportion de la dispersion individuelle est maximale.!!!!!! type 1 type 8!!!!!!! type 2 type 3 type 6 type 4 La finesse du maillage communal dans les campagnes ouvertes du Nord-Est de la France favorise la domination de la forme satellitaire. Les bocages de l Ouest à l habitat rural traditionnel dispersé et au large maillage communal favorisent la cohabitation de la forme satellitaire et de la dispersion individuelle. type 5 type 7!!!!!!!!!!!!!!! Tableau 9 : profil des classes morphologiques des couronnes Profil des types (8 classes) : Type Satellitaire Réticulaire - linéaire Dispersée Type 1 38 % 36% 27 % Type 8 35 % 19 % 46 % Type 2 52 % 41 % 7 % Type 3 35 % 49 % 16 % Type 6 25 % 65 % 10 % Type 4 58 % 18 % 24 % Type 5 81 % 9 % 10 % Type 7 72 % 23 % 5 % Moyenne générale 50 % 34 % 17 % Type 1 Type 2 Type 3 Type 4 Type 5 Type 6 Type 7 Type 8 Couronne dispersée, peu satellitaire Profil moyen, peu dispersé Couronne linéaire et / ou réticulaire (peu satellitaire) Couronne dispersée et satellitaire (peu réticulaire) Couronne satellitaire (peu réticulaire) Couronne fortement linéaire et / ou réticulaire (peu satellitaire et dispersée) Couronne satellitaire (peu dispersée) Couronne très dispersée - 12-11

La forte proportion de la forme réticulaire le long des grands couloirs fluviaux est confirmée. Les plaines du Languedoc Roussillon favorisent aussi la prépondérance de la forme satellitaire. 12

D ores et déjà, sa mise en œuvre apparaît impossible, à moins de réduire au minimum le nombre de service sur chaque ligne. Une analyse est menée ensuite pour évaluer l impact de 4 facteurs sur le niveau d offre nécessaire : densité périurbaine, portée, forme et granulométrie. RÉSULTATS DES SCÉNARIOS DE DESSERTE 1 - Scénario capillaire : 24,5 km de ligne /1 000 habitants périurbains impact de la densité urbaine et le la portée : Impact de la densité et de la portée "Coût" du réseau en fonction de la densité de la couronne Coût (km de ligne pour 1000hab) 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 y = -14,374Ln(x) + 83,559 R 2 = 0,4714 R= - 0,6866 0,0 0 50 100 150 200 250 300 Densité de la couronne (hab/km!) Coût (km de ligne pour 1000hab) "Coût" du réseau en fonction de son rayon 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 y = 0,2219x + 17,289 R 2 = 0,057 R= 0,24 0,0 10 20 30 40 50 60 70 80 Rayon (longueur de la plus grande ligne en km ) coût élevé coût moyen coût faible Le niveau de desserte en transport public décroît comme une fonction non linéaire de la densité. Pour 30 à 40 habitants par km 2, il faut 30 à 40 km de lignes pour 1 000 habitants. Pour 100 habitants au km 2, il n en faut plus que de 10 à 20 ; pour 200 habitants au km 2 moins de 10 km. Le niveau de desserte en transport public croît de façon proportionnelle à la portée de la périurbanisation. Pour une portée de 20 km il faut 20 km de ligne pour 1 000 habitants ; pour une porté de 50 km il faut 30 km de ligne pour 1 000 habitants. À noter une très forte dispersion du nuage de points pour les valeurs comprises entre 20 et 40 km, ce qui explique le taux de corrélation très médiocre. 13

!!! cien n ont pas besoin d un niveau d offre élevé pour desservir leurs couronnes périur-!!!!!!!!!!!! 1 - Scénario baines. capillaire : 24,5 km de ligne /1 000 habitants périurbains Impact de la morphologie et de la granulométrie impact de la morphologie et de la granulométrie : Morphologie F&/%)/+#(0+%-(GG$%$("'0+#(+%-**9/&'$-"+#(+H(&*0-"+ Q"V$'(-'#%0&*-',/(%+&/(*DD&/$'(-' '' (,*DG$#&'(&')WPX' 9!+"!#!'/0!:!0(1 S'(&'+"+'(*/0'0*$&)),$*,#&'?B98:2' ;;1 S'(&'+"+'(*/0'#%$,I-)*,#&'?B9:BF' ;1 S'(&'+"+'(*/0'(,0+&#0%' B9FBA' ;;;1 Granulométrie F&/%)/+#(0+%-(GG$%$("'0+#(+%-**9/&'$-"+#(+H(&*0-"+ '' Q"V$'(-'#%0&*-',/(%+&/(*DD&/$'(-' (,*DG$#&'(&')WPX' 9!+"!#!'/0!:!0(1 Y*,))&'D"Z&//&'(&0',)"$0'1[*4'?B9@AE' ;;;1 \&/0,$%'(&'+"+-)*$,"/'(&')*'I"-#"//&' 1[*.J]^D_4'?B9@;A' ;;;1 \&/0,$%'(W,)"$0'1/.#&'(W,)"$0'+"-#' 2BB^D_'(&'I"-#"//&4'?B9::8' ;1 S'(&')*'(&/0,$%'(&'+"+-)*$,"/'(&')*'I"-#"//&'&>+),3-%'+*#'T' 1 `*'$*,))&'(&0',)"$0'?B9:8B' <' `*'(&/0,$%'(W,)"$0' B9:8B' <' Relations entre les paires!"#$%&'()&!"#$%*"+(,!"#$%-./0'( $+1(%2%3%4/51(65&!!! " " $+1(%7%3%$685%4/51(65&!!! " " $+1(%9%3%6&$/:;''./6( $+1(%<%3%5.$(''/$./6(=%4/51(65& $+1(%>%3%?*"+(,?=%1(;%4/51(65& " $+1(%@%3%5.$(''/$./6(! $+1(%A%3%$685%6&$/:;'./6(! $+1(%B%3%$685%5.$('/$./6(!! Relations entre les paires!"#$%&'()&!"#$%*"+(,!"#$%-./0'( $+1(%2%3%/'"$4%$564%1($/$4%($%*"+(,4!! " $+1(%7%3%1($/$4%/'"$4! " $+1(%8%3%15"-/'%9*"+(,9 "! $+1(%:%3%;5.,<4%/'"$4 $+1(%=%3%$564%;5.,<4%/'"$4 " ""!!! Les morphologies de types réticulaire et surtout satellitaire réduisent le niveau de desserte nécessaire. Inversement la forme dispersée a un impact très négatif sur le niveau de desserte nécessaire. Le niveau de desserte est sensible à la fois à la taille des îlots, à leur densité spatiale et à leur densité de population. La canalisation de la périurbanisation et sa concentration dans des îlots de grande taille densément construits a un impact positif sur le kilométrage de la ligne qu il est nécessaire de créer pour desservir 1 000 périurbains. - 18-14

2 - Scénario hydrographique : 9 km de ligne/1 000 habitants périurbains Réseau direct : 5,3 km de ligne/1 000 habitants périurbains. Taux de couverture : 2/3. Desserte du dernier décile : 16 fois plus que le premier. Desservir 100 % du périurbain coûte 2,5 fois plus que de desservir 50 %. Faible densité et dispersion augmentent le kilométrage des lignes 15

plus cher par habitant desservi qu un réseau desservant 10 % de la population, mais pour obtenir une couverture de 100 %, le réseau nécessaire coûtera 3,3 fois plus cher par habitant 3 - Scénario bimodal : 4 km de ligne /1 000 habitants périurbains. Taux de couverture 100 %. Réseau direct 2,4 km de ligne/1 000 habitants. Taux de couverture 80 %. desservi qu un réseau desservant 10 % de la population (Figure 64 b). Figure 64 a et b : "Coût" de la desserte en fonction de la couverture démographique (réseau "bimodal") Partie 4 : Hypothèses de rationalisation de la desserte des couronnes périurbaines Coût)de)la)desserte)exprimé)en)fonction)du)cout)de)la) desserte)du)premier)décile)de)la)couronne) périurbaine 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 Evolution)du)coût)de)la)desserte)en)fonction)du)décile)de)la) population)desservie 1,0 1,0 1,1 1,3 1,6 1,9 2,6 3,1 5,2 14,5 D10 D20 D30 D40 D50 D60 D70 D80 D90 D100 Décile)de)population)desservie Coût)du)réseau)(base)1)=)cout)du)réseau)desservant) 10%)de)la)population) 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Evolution)du)coût)de)la)desserte)en)fonction)de)la)part)de)la) population)desservie 1,0 1,0 1,1 1,1 1,2 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 1,3 Part)de)la)population)desservie 1,5 1,7 2.3 - Différence de coût de la desserte selon les couronnes 3,3 A l instar des réseaux «capillaire» et «hydrographique», on observe d import Desservir 100 % des habitants coûte deux fois plus que de desservir 80 %. variations de coût entre les couronnes. Bien que le coût moyen de la desserte des couro 2,1 par un réseau «bimodal» est de 4 km de ligne pour 1 000 habitants, ce dernier var 1,6 km de ligne pour 1 000 habitants (pour Lille et Strasbourg) à plus de 10 (pour Nice, et Châteauroux) (Figure 65). 116 Le kilométrage de lignes est sensible à la densité et la dispersion. L influence de la morphologie et de la granulométrie est très faible. Figure 65 : "coût" de desserte des couronnes périurbaines par un réseau "bimodal" 16 Afin de comprendre les différences entre couronnes, nous avons réalisé un modèle lin multiple. L analyse exploratoire fait ressortir deux variables qui expliquent significative

s que pour Toulouse, le réseau noyau des radiales est particulièrement peu airement à Bordeaux. 4 - Scénario noyau : 3,2 km de lignes/1 000 habitants périurbains. Taux de couverture 82 %. Longueur du réseau "grandes radiales" par rapport au réseau "modes doux" %"!!!! Population de la couronne périurbaine %!!!!! $"!!!! $!!!!! #"!!!! #!!!!! "!!!!!!&%!&'!&"!&(!&)!&*!&+ # #&# #&$ Ratio Longueur du réseau "grandes radiales"/longueur du réseau "mode doux" -dessus montre Un réseau le rapport noyau entre est en la moyenne longueur 35 du % réseau noyau et celle du moins long qu un réseau bimodal, mais le importants taux : du de minimum couverture de démographique 0,3 à Pau à 1,1 passe pour Cambrai, de Boulogne et 100 % à 82 %. Les contrastes régionaux demeurent élevés. - 26-17

Est-ce là l optimum souhaitable au plan économique et aussi au plan socio pol tique? 5 - Comparaisons des scénarios %!*! 3"#$%&%'(")*+,(*-"</*#"-,)(*+,(*9*/-$,(*+,*&2(,%34 =3"</=*+3*&2(,%3*9C#*+,*;'6),D6%%%*+%B'/%)/(* +,((,&B'( $#*! 8./01234./15/623 H5891/6! 9@1.97./=A51@2!!!!!!!!!!!! &/=566/5.2! 8./01234./15/6234"1900C2343@.4=2@41D/77693% $!*! #*!!*! $!& %!& '!& (!& #!& )!& *!& +!&,!& $!!& 3"3B,&/3&,*+2#"6&%$+'83,*9.*+,*;%*$"$3;%/'")*+,*;%*-"3&")),*+,((,&B', Une densité de desserte toujours très élevée même avec un système de rabattement. Desservir la totalité du périurbain coûte beaucoup plus cher en densité de réseau. Le scénario bimodal est le plus économique. une desserte reposant sur un réseau noyau réduit aux grandes radiales paraît pe intéressante : le gain en niveau de desserte se paie par l acceptation de l enclav ment pour un cinquième des périurbains. 18

Des contrastes régionaux très affirmés, identiques quel que soit le scénario. Outre la densité, tenir compte de la morphologie et de la granulométrie. Les formes satellitaires denses à gros grains sont beaucoup plus économes que les formes émiettées et dispersées peu denses. 19

6 - Enclavement et risque de précarité périurbains Figure 73 : nombre Nombre'de'périurbains'non'desservi'en'fonction'du'"coût"'du'réseau' non desservis en du coût (seuil national) 8#000#000 7#000#000 Nombre'de'périurbains'non'desservis 6#000#000 5#000#000 4#000#000 3#000#000 2#000#000 Réseau#Hydrographique Réseau#Grandes#Radiales Réseau#Bimodal Réseau#Capillaire 1#000#000 0 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 "Coût"'du'réseau'en'km'de'ligne/1000'hab.'desservis Avec un plafond de niveau de desserte de type urbain (2,4 km), 4 à 5 millions de périurbains enclavés. Avec un plafond de 4 km, 1,5 à 3 millions de périurbains enclavés. Le dilemme pour les périurbains enclavés : vélo ou covoiturage? 20

Typologie et desservabilité des espaces périurbains Répartition géographique des périurbains risquant l enclavement!!!!!!!!!!!!! Plus de 200 000 périurbains potentiellement enclavés à Toulouse. De la moitié aux trois quarts des périurbains potentiellement enclavés à Agen et à Pau. Partie 4 : Hypothèses de rationalisation de la desserte des couronnes périurbaines agglomérations qui concentrent le plus de laissés pour compte. En effet, les couronnes diagonale du vide, par leur faible poids démographique, pèsent au final assez peu d dénombrement des périurbains non desservis par les réseaux de transport en commun. c est bien dans les couronnes des grandes aires urbaines que le nombre de périurbain desservis est le plus important : Toulouse, Bordeaux, Rennes, Nantes, Rouen (Tableau!!!!!!!!!!!! Pourcentage de périurbains non desservis Tableau 32 : Nombre de périurbains non desservis dans les principales couronnes Hydrographique Bimodal (2,4km 2,4km ligne/1000 hab. 4km ligne/1000 hab. ligne/1000 hab.) Toulouse 213 245 99 047 53 778 Bordeaux 164 616 72 616 33 758 Rennes 148 945 51 645 16 738 Nantes 152 574 47 714 14 096 Rouen 137 289 39 628 18 074 Tours 118 160 47 992 20 868 Grenoble 110 908 31 325 31 039 Nice 50 338 44 746 19 015 21

Aire urbaine de Toulouse (Code Insee : 004) Chiffres clef Population : 1187676 hab., dont 328340 dans la couronnes périurbaine Densité de la couronne : 71 hab./km² Emplois : 538210, dont 466614 dans l agglomération (22% des emplois de l agglo sont occupés par des habitants de l agglo) Superficie : 5381 km² (dont 4569 km² pour la couronne) Indicateurs - = + Intensité Portée Hétérogénéité Caractéristique des réseaux théoriques Morphologie Répartition morphologique de la population périurbaine Satellitaire : 17% Satellito-réticulaire : 15% Réticulaire : 38% Linéaire : 5% Dispersé : 26% Répartition en trois grands types Satellitaire : 31% I x=50% Réticulaire : 43% I x=34% Dispersé : 26% I x=17% Classe morphologique 1 - Couronne dispersée, peu satellitaire Granulométrie Taille moyenne des ilots : 42 ha Densité d ilots : 7,6 ilots/100 km² Répartition granulométrique de la surface bâtie périurbaine Ilot < 20 ha : 14% I x=11% Ilot 20-40 ha : 10% I x=19% Ilot 40-80 ha : 21% I x=29% Ilot 80-130 ha : 17% I x=16% Ilot > 130 ha : 39% I x=25% Classe granulométrique 1 - Couronne avec de très grands ilôts Distance entre les habitants et les lignes Capillaire, Hydrogra- -phique Type de réseau théorique Bimodal Grandes radiales Q1 116 m 268 m 800 m Médiane 280 m 685 m 2093 m Moyenne 382 m 1018 m 2983 m Q3 549 m 1520 m 4042 m D9 877 m 2474 m 7028 m Longueur et coût moyen Réseau «capillaire» 359 lignes pour 12744km de réseau Coût moyen : 41,0km/1000 habitants Réseau «hydrographique» 359 lignes pour 3635 km de réseau Coût moyen : 11,7km/1000 habitants Réseau «bimodal» 40 lignes pour 1291km de réseau Coût moyen : 4,2km/1000 habitants Réseau «grandes radiales» Population desservie : 79% 14 lignes pour 641 km de réseau Coût moyen : 2,6km/1000 habitants desservis 22