SImuler les MoBilités Pour une Agglomération Durable. Rapport final du projet Simbad.

Programme De Recherche Et D'Innovation Dans Les Transports Terrestres, Laboratoire D'Economie Des Transports, Ministère De L'Écologie, Agence De L'Environnement Et De La Maitrise De L'Energie

Description

Le Laboratoire d'Economie des Transports a étudié le développement du modèle prospectif SIMBAD. Conçu à l'échelle du bassin de vie d'une agglomération, le modèle a été appliqué au territoire de l'aire urbaine de Lyon et a pour objectif de rendre compte des dimensions environnementales, économiques et sociales des trafics qui s'y réalisent. Différentes politiques de transport et d'urbanisme peuvent être simulées de manière à envisager les conséquences selon les trois axes du développement durable et ceci à un horizon de 25 ans.
Bonnel (P), Cabrera (J), Godinot (C), Homocianu (M), Nicolas (Jp), Routhier (Jl), Toilier (F), Zuccarello (P). Lyon. http://temis.documentation.developpement-durable.gouv.fr/document.xsp?id=Temis-0065620

Sujets

• Transport
• Transports urbains
• Livraison
• Mobilité spatiale
• Transport en commun

Informations

• Publié par: temis-developpement-durable
• Publié le: 01 janvier 2009
• Nombre de lectures: 33
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• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 7 Mo

Extrait

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     Rapport de recherche du Laboratoire dÉconomie des Transports Pour le compte de la DRI (MEEDDAT) et de lADEME dans le cadre du groupe 11 du PREDIT 3       SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable    Rapport final du projet Simbad   Juillet 2009 

   Auteurs : Jean-Pierre Nicolas, Patrick Bonnel  Jorge Cabrera, Cécile Godinot, Marius Homocianu,  Jean-Louis Routhier, Florence Toilier, Philippe Zuccarello  Cartographie : C. Godinot 

Avec le soutien de lAgence dUrbanisme pour le développement de lagglomération lyonnaise 

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Même sils nont pas participé à la rédaction de ce rapport final, dautres chercheurs, post doctorants et doctorants sont intervenus dans le cadre des rapports intermédiaires auxquels nous faisons largement référence ici. Il serait injuste de ne pas les citer : Ghilaisne Deymier, postdoctorante, sur le bilan des modèles dinteraction transport-urbanisme et le choix dURBANSIM (rapport n°1) ; Damien Verry, doctorant, sur les indicateurs de mobilité durable (rapport n°2) ; Nicolas Morice, doctorant, sur la prospective dans les transports (rapport n°3) ; Fabrice Marchal, chercheur CNRS, sur larticulation générale du projet (rapport n°4) ; Aline Bouvard, François Million, doctorants, sur la localisation des établissements (rapport n°6) ; Elsa Le Van, postdoctorante, sur lusage des sols au sein de laire urbaine (rapport n°7).  Des personnels delAgence dUrbanisme de Lyonnous ont accompagnés durant le projet, même si parfois les rythmes de la recherche ne sont pas ceux de lagenda des politiques territoriales : Silvia RosalesMission, qui a assuré le lien permanent avec le LET, et qui a encadré la, Chargée de thèse de Marius Homocianu en bourse CIFRE à lAgence. Olivier Roussela fortement appuyés dans le lancement du projet., chef de service, qui nous Nicolas Pech, chargé détudes, qui nous a secondés sur les réflexions en matière de développement du système de transport lyonnais.  Des étudiants de divers horizons ont également participé au projet SIMBAD à travers leurs mémoires de master ou leurs travaux de fin détudes : François Gittonson travail sur la génération des sorties de domicile ;, élève ENSAE, pour Isabelle Gossmann, élève ENTPE, qui a exploré les logiques de localisation des établissements ; Mounia Skalli, élève de lécole Hassania au Maroc, etJulien Pittion, élève ENTPE, qui ont travaillé sur le codage du réseau de transports collectif ; Emmanuel Berne etBenjamin Saubion, élèves ENTPE, pour leur première confrontation, lun avec DAVISUM, lautre avec URBANSIM ; Jean-Pascal Lavielle, élève ENTPE, qui a souligné les constances de la structure des heures de pointe à travers les 4 dernières enquêtes ménages déplacements lyonnaises ; Yifan Shao, étudiant du Master TER Lyon 2, qui a travaillé sur le modèle du prix du foncier ; Valérie Labiche, élève ENTPE, qui a exploité les enquêtes cordon de 1990 et 2005 pour analyser les trafics déchange et de transit de lagglomération lyonnaise. Julien Harache etRedouane Khelalef, élèves TPE dont les réflexions de TFE nous ont aidé à vérifier la cohérence des résultats de Simbad 

Enfin, dautres personnes ont apporté une aide technique importante, qui a permis au projet daboutir : Mark Krivobokov, post doctorant au LET, qui a travaillé avec nous à la découverte dURBANSIM Frédéric Orvain, chargé de mission à la société PTV qui nous a aidés lors de la prise en main de DAVISUM, puis nous a accompagnés avec patience dans nos questions de chercheurs Philippe Zuccarello la société Informatique Innovation, coauteur de ce rapport final, pierre de angulaire informatique du projet, qui a apporté ses compétences pour lappropriation dURBANSIM, lintégration de FRETURB et le développement des interfaces entre tous les modules. Que tous soient remerciés.

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Projet SIMBAD

Sommaire

Présentation générale du projet

Sommaire

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1.  Introduction : présentation générale du projet SIMBAD 3  1.1.  Tester des politique de transport et durbanisme à laune du développement durable du système de transport 3  1.2.   12Larticulation globale du projet  2.   15Prendre en compte les interactions entre Transports et Urbanisme  2.1.   16Présentation générale de la plate-forme URBANSIM  2.2.   23Le choix de la neutralisation du module de développement urbain  2.3.   27Le module de prix de limmobilier  2.4.   31La localisation résidentielle des ménages  2.5.  La localisation des activités économiques 38  2.6.  Conclusion : des outils URBANSIM qui méritent dêtre encore travaillés 52  3.  Modéliser les échanges entre les IRIS de laire urbaine 53  3.1.  FRETURB et les échanges de marchandises en ville 53  3.2.   63Les échanges liés à la mobilité des résidents  3.3.  Le trafic de transit et les flux déchange avec lextérieur 77  3.4.   81pointe / heures creuses pour prendre en compte limpact de la congestionLa répartition heures de  3.5.   87de matrice déchanges en vue de laffectationConclusion : une production  4.  Affecter les trafics sur les réseaux routiers et transports collectifs 89  4.1.  Codification du réseau routier : vers une codification automatique ? 90  4.2.   vers une codification automatique à partir des donnéesCodification du réseau de transports collectifs : publiques ? 104  4.3.   112Conclusion : un double usage des résultats de laffectation  5.  Conclusion : les pistes de développement 115  5.1.   115Des premiers résultats  5.2.  Renforcer les briques, un processus itératif qui se poursuit 116  5.3.  la plate-forme SIMBAD à une analyse sur une longue période 117Adosser  5.4.   119A plus long terme  6.  Annexe technique 121  7.  Bibliographie 195  Liste des Tableaux 203  Liste des Cartes 205  Liste des Figures 207 

Plan détaillé

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Présentation générale du projet

1.Introduction : présentation générale du projet SIMBAD

Montée des préoccupations environnementales locales et inquiétude croissante quant aux effets du réchauffement climatique, contraintes financières fortes, sensibilité des citadins vis-à-vis du libre accès à la ville Dans ses différentes dimensions, environnementale, économique et sociale, le thème du développement durable intervient aujourd'hui de manière récurrente dans les discours sur l'avenir des transports. Les démarches Plans de Déplacements Urbains, réactivées par la loi sur lair en 1996, la loi dOrientation sur lAménagement et le Développement Durable de 1999 ainsi que la loi Solidarité et Renouvellement Urbain de 2000 insistent toutes largement sur la notion de développement durable, avec lexigence dune meilleure prise en compte des problèmes environnementaux qui ne néglige pas pour autant les aspects économiques et sociaux des questions traitées. Or si cette volonté dun développement de notre société respectueux de ces trois facteurs simultanément ne peut être que louée, il nexiste pas, notamment dans le domaine des transports, doutil permettant dévaluer à cette aune les politiques envisagées. Dans ce contexte, le Laboratoire dEconomie des Transports, en lien avec lAgence dUrbanisme de Lyon, a développé un axe de recherche consacré au développement du modèle prospectif SIMBAD (Simuler les MoBilités pour une Agglomération Durable). Conçu à léchelle du bassin de vie dune agglomération (les enjeux de la croissance urbaine dépassent largement le cadre des centres-villes), son application a été développée sur le territoire de laire urbaine de Lyon (Carte 1). Il veut rendre compte des dimensions environnementales, économiques et sociales des trafics qui sy réalisent. Ainsi différentes politiques de transport et durbanisme peuvent être simulées de manière à envisager leurs conséquences sur ces 3 axes du développement durable et à mieux prendre en compte les liens qui existent entre ces derniers. Par ailleurs, lidée est de développer un outil daide à la réflexion plus quun outil dévaluation des projets. Lapproche est donc de type stratégique, permettant de rendre compte des impacts de politiques contrastées à léchelle de lagglomération plus que de projets particuliers à une échelle fine. Cette introduction générale est loccasion de revenir sur la réflexion qui sest tenue en première phase du projet sur lidée de développement durable appliquée au système des mobilités urbaines et lévaluation des politiques publiques dans ce domaine (§1.1). Elle permet ainsi déclairer larticulation générale du projet SIMBAD et la logique de la présentation qui en est faite dans ce rapport (§1.2)

1.1.Tester des politique de transport et durbanisme à laune du développement durable du système de transport

Lobjectif est de disposer dun outil de simulation des politiques pouvant affecter les trafics urbains pour fournir,in fine, un éclairage pertinent sur les impacts économiques, environnementaux et sociaux de ces politiques, au niveau dune aire urbaine et à un horizon de 25 ans. Le développement durable reste une notion ouverte qui peut véhiculer des valeurs et porter des projets de société extrêmement différents. De façon générale aujourdhui, pour quune démarche soit reconnue comme relevant dune préoccupation de développement durable, il faut quelle sattache tout à la fois à articuler court et long terme, local et global, ainsi quà prendre en compte simultanément les dimensions économique, sociale et environnementale de la question quelle traite (voir par exemple Theys, 2000). Dautres acceptions existent, souvent plus centrées sur une dimension particulière, mais nous nous arrêterons sur celle-ci, qui nous apparaît tout à la fois comme la plus ouverte et la plus en phase avec les préoccupations émergentes de notre époque

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(Verry, Nicolas, 2005). Dans le cadre de ce projet, nous retenons donc une approche relativement ouverte du développement durable. Lambition est dabord de montrer que dun point de vue opérationnel, pour juger des conséquences à long terme dune politique de transports urbains, il est possible de disposer dun outil analytique qui reprenne de manière cohérente des indicateurs économiques, environnementaux et sociaux. 

Carte 1 : Laire urbaine de Lyon comme territoire dapplication de SIMBAD

Source : à partir de Géoportail © 2007-2009 IGN-BRGM

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 Lidée est également de souligner quà ce niveau de lanalyse les résultats obtenus dans chaque dimension sont en partie irréductibles les uns aux autres. La nécessaire prise de décision qui tranche pour une option plutôt quune autre, quelle que soit la procédure sur laquelle elle repose (prise de responsabilité dune seule personne, débat public, calcul technico-économique, etc.), assume à un moment ou à un autre, un, voire plusieurs sauts logiques qui lui permettent dagréger et de comparer les résultats de chaque scénario. Le rôle de loutil que nous proposons ici est de fournir un spectre large pour éclairer ce choix, ainsi que de montrer les éventuelles synergies et contradictions que les évolutions de mobilité peuvent avoir sur ces trois dimensions. Par contre, en létat actuel du projet, nous ne proposons pas une vision normative du développement durable. Lidée nest pas de mettre en avant un modèle de développement urbain idéal à comparer aux résultats des simulations, ni détablir des niveaux seuil à ne pas dépasser, que ce soient des niveaux démissions globaux ou par kilomètre parcouru, des coûts de la mobilité pour lagglomération ou pour les habitants, etc. Là encore, nous nous situons en amont du traditionnel débat entre soutenabilité faible et soutenabilité forte pour nous focaliser sur léclairage et la compréhension des processus qui amènent aux évolutions que nous mesurerons dans chaque dimension, économique, environnementale et sociale.

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Nous nenvisageons donc pas, avec cet outil, de prédire si tel scénario de politique de restriction de lautomobile en centre ville est durable ou que tel scénario détalement urbain ne lest pas Tout au plus pourrons-nous dire quà laune du développement durable, telle politique paraît plus intéressante que telle autre si les indicateurs retenus se trouvent systématiquement mieux orientés pour la première que pour la seconde. Lintérêt du modèle repose donc bien plus sur sa capacité à ouvrir le champ de lévaluation et à fournir une compréhension des dynamiques sous-jacentes quà hiérarchiser différentes situations. Il est conçu à partir dune logique analytique plus que prescriptive, pour apporter sa pierre au débat, non pour le trancher.  Notre problématique de modélisation de la mobilité urbaine se décline naturellement tout au long des points forts de cette définition, qui conçoit dabord le développement durable comme une manière dappréhender les problèmes, sans forcément préjuger des types de solutions à retenir. Ces trois exigences darticulation du local et du global, du court et du long terme, et de la prise en compte simultanée des questions environnementales, économiques et sociales, sont donc reprises ci- dessous pour aider à préciser les objectifs et le champ détude du projet SIMBAD .

1.1.1.Laire urbaine, à larticulation des enjeux locaux et globaux des mobilités urbaines

De fait, les enjeux locaux liés aux trafics concernent dabord les centres-villes, où les émissions des transports par unité de surface sont environ 15 fois plus importantes dans le centre quen périphérie (Cf. par exemple Gallez, 1995, sur Paris, ou Nicolas et al., 2001, sur le cas de lagglomération lyonnaise) comme lillustre la Figure 1. Par contre, les enjeux globaux, et notamment leffet de serre, sont dabord concernés par la croissance des trafics routiers en périphérie, liée à létalement urbain, à laccroissement de la longueur des déplacements et à leur transfert sur la voiture. A ce niveau, cest bien laire urbaine qui constitue le niveau pertinent, plus que le centre ou le périmètre restreint dune Communauté Urbaine (Figure 2). 

Figure 1 : Taux d'émissions au m² dans les différentes zones concentriques de lagglomération

Emissions ramenées en base 100 Emissions en valeur absolue moyenne de l agglomération (pour comparer des variations des polluants entre  (comparaison des variations des polluants par zone)  agglomérations ou entre différents scénarios) 800 Moyenne Centre g/m 2 /j 600 CO2  15,0 CO 1,2 400 COV  0,17 200 NOx 0,10 base 100 = Particules 0,0065 moyenne agglo Centre 1 ère Couronne 2 me ounrnCeo 557 000 hab  315 000 hab  370 000 hab 8 900 hab/km²  2 300 hab/km²  430 hab/km² Source : Nicolas et al. (2001) à partir de lenquête ménages déplacements de Lyon 1995

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Figure 2 : Niveaux d'émissions par personne et par jour suivant sa zone de résidence

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base 100 = moyenne agglo

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Centre 1 ère Couronne 2 ème Couronne 

CO2 CO  COV NOx  Particules  Source : Nicolas et al. (2001) à partir de lenquête ménages déplacements de Lyon 1995 Le choix retenu dans le projet SIMBAD pour prendre en compte correctement cette tension entre enjeux locaux et globaux a été de travailler sur le périmètre dune aire urbaine qui permette denvisager de manière convenable les questions détalement urbain et leurs conséquences sur les consommations dénergie et les émissions de gaz à effet de serre liées aux mobilités qui sexercent sur un tel territoire. Soulignons cependant que si SIMBAD traite de la mobilité de semaine sur une aire urbaine, celà ne correspond pas forcément à la mobilité totale des urbains qui pose, en matière denjeux globaux, dautres questions auxquelles nous ne répondrons pas. Par exemple, la logique des déplacements à longue distance et de loisirs est bien analysée par Orfeuil et Soleyret (2002). A partir de la base statistique utilisée par ces auteurs (lEnquête Nationale Transport de 1994), on peut ainsi montrer que les déplacements locaux réalisés à moins de 80 km du domicile, représentaient 99% des déplacements en France en 1994, mais nétaient à lorigine « que » de 60% des émissions de CO2. De même les perspectives dun chercheur comme Schafer (2000) soulignent bien lenjeu, pour les pays occidentaux, de la croissance du trafic aérien et des modes à grande vitesse en matière démissions de CO2. Les déplacements à longue distance, moins fréquents mais beaucoup plus consommateurs dénergie fossile et émetteurs de CO2, représentent donc un enjeu important que SIMBAD ne prétend pas couvrir.

1.1.2.Etablir un pont entre le court et le long terme

Comment articuler court et long terme, comment prendre en compte les intérêts des générations actuelles et futures avec des choix balancés qui ne se fassent pas au détriment flagrant des unes ou des autres ? Pour répondre à une telle question, il faut dabord se doter dun outil qui permette de faire le lien entre les deux. Pour cela, trois choix ont été faits, concernant la nécessité dintégrer les interactions entre transports et urbanisme, lhorizon de simulation (25 ans) et la démarche prospective adoptée.

1.1.2.1. Mieux prendre en compte les interactions entre transports et urbanisme

Les travaux du projet TELESCOPAGE, menés au LET dans les années 90, concluaient à la nécessité dintégrer les liens entre transport et urbanisme pour modéliser correctement les évolutions à long terme dun système de transport urbain (Cabanne et al., 2000). En se plaçant dans le prolongement de cette recherche, SIMBAD se devait de prendre en compte cette thématique. Concernant les interactions entre transport et urbanisme, Wegener (1994) distingue ainsi huit sous- systèmes, les réseaux, le mode doccupation des sols, les lieux demploi, les lieux de résidence, lemploi, la population, le transport de marchandises et les déplacements de personnes (Figure 3).

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