La prise en compte du territoire dans la modélisation

Stéphanie Leheis, 2012

Notre façon de voir et de concevoir les infrastructures de transport, comme intégrées dans un territoire avec lequel elles interagissent, a des conséquences majeures sur l’évaluation des projets et des politiques de transport. Elle a fait évoluer nos méthodes d’analyses et de calcul, comme dans le cas du calcul économique. Mais elle joue aussi sur un autre outil d’évaluation et d’aide à la décision, que nous n’avons pas abordé jusque-là : la modélisation. Dans le domaine des transports, la modélisation est particulièrement utile. Elle permet de connaitre les déplacements des individus, et surtout d’estimer et d’anticiper des besoins futurs en tenant compte des évolutions économiques, sociales et urbaines. Aujourd’hui la question qui se pose est la suivante : comment ces modèles évoluent pour intégrer la dimension territoriale ? Reprenant l’injonction à une meilleure articulation transport/urbanisme, la modélisation doit répondre à des préoccupations liées aux questions urbaines, et plus seulement aux questions de transport, les unes et les autres devant s’associer dans une politique d’aménagement globale.

En France, les premiers modèles qui se développent dans les années 1950, sont des modèles de déplacements. Ils résultent d’un transfert de techniques importées des Etats-Unis. A l’origine du développement des modèles, il y a les études de trafic et les études économiques. Le principe de base de la modélisation consiste alors à partir de notre connaissance de la localisation des logements et des emplois, pour en déduire des besoins de transports actuels et futurs. C’est le principe des modèles de trafic. En particulier, un type de modèle est le plus commun : celui du modèle dit à 4 étapes. Il décompose l’action de se déplacer selon un séquençage en 4 temps :

• la génération (l’individu se déplace-t-il ?),

• la distribution (où se déplace-t-il ?),

• le choix modal (comment se déplace-t-il ?),

• et l’affectation (quel itinéraire utilise-t-il ?).

Un tel modèle implique que l’on n’observe qu’une partie de la réalité dans le sens où la seule variable en jeu est celle du choix de déplacement des individus. Or les individus aujourd’hui se déplacent autrement : les seuls critères du choix de l’itinéraire et du choix modal ne suffisent pas pour saisir la complexité des chaînes de déplacements. Il faut tenir compte : des stratégies de localisation des ménages, des entreprises, des choix d’heure de départ, etc. Les modèles tendent donc à évoluer pour intégrer ces différentes variables dans des systèmes beaucoup plus complexes.

C’est le cas des modèles transport-urbanisme ou LUTI, c’est-à-dire Landuse and transport integrated. Ils se développent en France & en Europe, aux Etats-Unis, au Japon, etc. On les désigne sous le vocable de modèles intégrés. L’enjeu est de rompre avec l’approche sectorielle, en associant les différentes problématiques des transports, du logement, des activités économiques, etc. Ces modèles partent de l’idée que l’on peut analyser la ville comme un ensemble de sous-systèmes complexes, qui évoluent chacun à des vitesses différentes. Par exemple, la morphologie urbaine (l’occupation du sol et les principaux réseaux) évolue sur une échelle de temps très longue, à l’inverse la localisation des emplois peut changer plus rapidement, et surtout les mobilités peuvent variées très vite. L’ambition de ces modèles est donc de combiner ces différents sous-systèmes et rythmes d’évolution. Surtout ces modèles mettent l’accent sur l’interaction entre ces sous-systèmes, notamment entre infrastructure et territoire, ou entre l’usage du sol et le système de transport. Ils s’appuient sur des analyses théoriques qui permettent en quelque sorte de fixer des lois de comportement pour les individus (dans leurs pratiques de mobilité) sur le même modèle que les économistes qui élaborent des théories pour fixer les grandes lois du comportement des acteurs sur un marché. L’enjeu est de simuler les stratégies de localisation des ménages, des entreprises, les stratégies des aménageurs, etc. pour intégrer de multiples variables dans les stratégies de déplacements (comme par exemple le prix du foncier, l’étalement urbain, etc.).

Ces modèles intégrés sont nombreux, et il existe aujourd’hui presque autant de modèles que d’équipes de chercheurs et d’ingénieurs pour les concevoir. Parmi ceux-ci citons-en quelques-uns :

• MOBISIM est un projet de simulation des mobilités développé depuis les années 2000 grâce à au soutien du PREDIT et de l’ADEME. Ce modèle explore les liens entre la forme des villes et les mobilités quotidiennes et résidentielles. Il est développé par le laboratoire ThéMA (Théoriser et Modéliser pour Aménager) de l’université de Franche-Comté et de Bourgogne. Les particularités de ce modèle tiennent au fait qu’il intègre une dimension comportementale dans les stratégies de mobilité, qu’il fonctionne de façon multiscalaire pour prendre en compte des processus sur plusieurs échelles, et qu’il permet d’introduire des scénarios prospectifs complexes.

• Le modèle Pirandello a la particularité d’être conçu par le groupe Vinci. Il modélise les choix d’implantation des individus, grâce à l’analyse des revenus et des emplois. Pour la société Vinci, qui est l’un des premiers groupes mondiaux de concession et de construction d’infrastructures, cet outil a vocation à servir au calcul des offres de concessions pour de nouveaux ouvrages à réaliser (notamment pour évaluer le risque de financement), mais aussi à servir les villes et les aménageurs. Dans le cadre de la recherche ANR Plainsudd (Plateformes numériques innovantes de simulation urbaine pour le développement durable), le modèle Pirandello est mis en application sur les terrains parisiens et lyonnais.

• Un dernier exemple est celui du projet Vilmodes (Villes et mobilités durables – Evaluation par la simulation) qui cherche à comparer, grâce à la simulation, des scénarios d’aménagement urbain et à évaluer leurs conséquences en termes de durabilité (c’est-à-dire par rapport aux 3 piliers du développement durable : économique, sociale, environnementale). Cela implique de trouver un moyen de modéliser des processus complexes liés à la fois à l’urbanisation et aux mobilités.

Sources