T. AW F. LEURENT K. LIU UPE/LVMT/ERMOD Formation SETRA MODELISATION DES DEPLACEMENTS SUR LES RESEAUX DE TRANSPORTS COLLECTIFS ENPC - 13 mars 2008

PLAN DE LA PRESENTATION PRINCIPES DE LA MODELISATION DES DEPLACEMENTS : ILLUSTRATION AVEC LE CAS FRANCILIEN PRESENTATION DU TERRITOIRE D’ETUDE : REGION Île-De-France 2. PRINCIPES GENERAUX DES MODELES A 4 ETAPES 3. MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS 4. MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT 5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE

1. PRESENTATION DU TERRITOIRE D’ETUDE : REGION IDF Réseau de TC Ferré Métro Tramway Bus Lignes 13 dont 5 RER 16 3 1 371 Gares / Stations 443 297 38 30 068 Longueur (km) 1 401 218 23 18 693 11.5 Millions d’habitants 12 000 km² 1 300 communes 5 Villes Nouvelles 8 Départements Trafics journaliers sur le réseau TC Ferré Métro Tramway Bus Voyageurs * km (millions) 51 22 0,5 15 Répartition modale des déplacements journaliers (%) 2004 Type de liaison VP TC Autres motorisés Paris – Paris 28 64 8 Paris - Banlieue 37 60 3 Banlieue - Banlieue 81 16 Île-de-France 66 30 4 STIF 2004

1. PRESENTATION DU TERRITOIRE D’ETUDE : REGION IDF POPULATIONS EMPLOIS 2004 2004 Variation 2004-2020 2020 2020

2. PRINCIPES GENERAUX DES MODELES A 4 ETAPES Les quatre étapes d’une modélisation Le calibrage du modèle Les données d’entrée du modèle Système d’activités Génération des déplacements Volumes de déplacements générés et attirés par zone ? Données sur la mobilité Hypothèses socio-écomiques Populations et Emplois Distribution gravitaire des déplacements Répartition des flux par Origine-Destination ? Enquêtes spécifiques Matrice des temps « Intermodaux » Répartition modale de la demande Mode de transport choisi ? Données sur la mobilité Comptages et temps de parcours Matrice des temps VP et TC Matrice de demande VP et TC à l’H.P. Résultat intermédiaire Système de transport Affectation sur les réseaux de transport Itinéraire de déplacement choisi ? Comptages et temps de parcours Graphes de réseaux Données sorties du modèle Cartes des flux, des lignes de désirs, du chargement, de l’accessibilité, des émissions de polluants…

Volumes Reçus par zone : Il est nécessaire de réaliser 3. MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS 3.1. GENERATION DES DEPLACEMENTS Définition L’application d’un modèle de génération consiste à estimer le nombre de déplacements émis et reçus par zone élémentaire sur une journée. Les données exogènes sont les attributs d’occupation des sols, ainsi que les coefficients d’émissivité et de réceptivité qui sont fonctions des motifs. Formulation DREIF Volumes Émis par zone : Volumes Reçus par zone : Il est nécessaire de réaliser une normalisation / que : Segmentation de la demande selon la modalité de captivité : Déplacements émis et reçus Variation selon classes d’usagers Démonstration : Occupation des sols sur le tableau Excel et exploitation sous Tcd avec les cartes prismatiques (y.c. analyse prospective) Tableau de génération des déplacements et segmentation de la demande carte des émissions-réceptions par zone et agrégation au niveau départemental Ratio émissions/réceptions

3. MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS 3.2. DISTRIBUTION SPATIALE Définition La distribution consiste à répartir les volumes de déplacements émis et reçus par zone entre les différentes OD possibles, caractérisées par un coût de transport. Les données exogènes sont les paramètres de distribution estimés d’après les observations (suivant la segmentation retenue), les conductances, et les utilités multimodales. Formulation DREIF (Max : 133 000) Démonstration : 1. Scripts pour le calcul des utilités, des probabilités de choix par mode, et des utilités multimodales 2. Procédure de distribution spatiale et calcul des flux par mode 3. Cartographie des lignes de désirs en fonction des différents motifs

3. MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS 3.3. CHOIX DU MODE DE TRANSPORT Définition La modélisation du choix modal consiste à répartir les flux entre les différents modes de transport disponibles. Les segments de demande sont affectés par OD au mode le moins coûteux. Formulation DREIF

Centroïde : point d’émission et de réception des flux. 4. MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT 4.1. REPRESENTATION DU RESEAU SUPPORT : NŒUDS ET ARCS Définition Nœud : point d’intersection entre deux segments homogènes d’un réseau (distinction entre nœud d’arrêt et autre nœud pour les TC). Arc : segment homogène entre deux nœuds du réseau représenté avec des caractéristiques physiques, fonctionnelles, tarifaires. Centroïde : point d’émission et de réception des flux. Centroïde de zone Arc de rabattement Arc de Correspondance Sommet de Mission/ Nœud d’arrêt Arc TC

4. MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT 4.2. REPRESENTATION DES SERVICES : LIGNES ET MISSIONS Définition Lignes : : itinéraire suivi par les véhicules de transport, desservant une sélection de stations. Missions : : sous-ensemble de services desservant une sélection de stations, sur une ligne et un sens. Ses attributs sont sa ligne de rattachement, sa topologie en gares desservies, sa fréquence pour une période de référence, le temps de service entre deux stations desservant la ligne. Représentation simplifiée des différentes couches d’information modélisées

4. MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT 4.3. CALCUL DES ATTRIBUTS DU GRAPHE DE RESEAU

Shortest Path 5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE 5.1. STRUCTURE DE CHEMINEMENT (1) Shortest Path L’algorithme propose un seul PCC minimisant le CG de déplacement entre un point d’origine et de destination, sans prendre en compte la disponibilité d’autres missions proposant des temps de trajet concurrents sur la ligne. On est à un niveau local du déplacement et de la décision. Résultat TransCAD Résultat RATP

Optimal Strategies 5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE 5.1. STRUCTURE DE CHEMINEMENT (2) Optimal Strategies Cette Méthode généralise la première. L’usager réalise une série de décisions, pour utiliser les services de TC disponibles, lui permettant de rejoindre une destination avec des coûts raisonnables de déplacement. Les choix de l’usager sont basés sur les fréquences de services. On est à un niveau d’ensemble du déplacement et de la décision. Le prix n’est pas considéré pour déterminer le chemin optimal. Le résultat est un graphe en « hyper-chemins » (Spiess et Florian, 1989).

Pathfinder 5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE 5.1. STRUCTURE DE CHEMINEMENT (3) Pathfinder Cette méthode généralise la seconde. Les services de TC aux caractéristiques similaires (temps de parcours, prix, nœuds parcourus…) sont représentés sous la forme d’un tronc commun. Elle se distingue du modèle de stratégie optimale en permettant au modélisateur de définir le seuil (ne devant pas dépasser 25% de l’impédance du PCC) à partir duquel l’algorithme de calcul peut associer des chemins (multiples chemins) aux caractéristiques similaires. Aussi, par la prise en compte du coût généralisé dans la recherche chemins (Dial, 1967).

Fonction de coût généralisé appliquée pour les modèles à l’équilibre 5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE 5.2. FORMULATION POUR L’AFFECTATION AUX TC Fonction de coût généralisé appliquée pour les modèles à l’équilibre - Le temps de séjour en gare pour les montées/descentes d = - Le temps d’attente w= /f Fonction de coût généralisé appliquée en stratégie optimale

Affectation aux TC en hyperchemin Trafics via les stations de TC 5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE(3) 5.3. AFFECTATION DE LA DEMANDE AUX RESEAUX DE TC Définition Le modèle composant d’affectation aux TC permet la répartition des usagers sur les lignes et les tronçons selon le niveau de service. Procédure Passage aux heures de pointes Préparation du graphe de réseau Préparation du graphe de services Affectation Affectation aux TC en hyperchemin Trafics via les stations de TC

Quelques indicateurs d’affectation

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