CE22 - Sociétés urbaines, territoires, constructions et mobilité 2021

Approche systémique pour l'évaluation de l'impact de la mobilité urbaine sur les expositions aux pollutions environnementales – SYMEXPO

Approche systémique pour évaluer l'impact de la mobilité urbaine sur l'exposition aux pollutions environnementales

L’urbanisation et la mobilité non maîtrisée dégradent la qualité de vie en ville : bruit et pollution s’intensifient. Ces impacts ne touchent pas tout le monde de la même façon : ils varient selon les quartiers, les moments de la journée et les groupes sociaux, creusant ainsi les inégalités. SYMEXPO propose une approche innovante : des modèles dynamiques qui intègrent les mobilités quotidiennes pour évaluer précisément l’exposition des citadins, pour cibler des actions publiques plus justes.

Enjeux et objectifs du projet SYMEXPO : vers une mobilité urbaine plus saine et plus juste

Le projet SYMEXPO vise à développer une « approche systémique pour évaluer l'impact de la mobilité urbaine sur l'exposition aux pollutions environnementales », basée sur un cadre de modélisation où un citadin est représenté comme un agent mobile évoluant dans un champ de pollution soumis à des variations spatiales et temporelles. Les pollutions environnementales que nous prenons en compte sont le bruit et les polluants atmosphériques. Pour relever ce défi, une équipe interdisciplinaire d'experts de renommée internationale en épidémiologie, acoustique environnementale, dispersion des polluants atmosphériques, modélisation du trafic routier et économie environnementale a été mise en place. Le projet a permis des avancées dans plusieurs domaines clés : • L’analyse des données de la cohorte MobiliSense a apporté de nouveaux éclairages sur les comportements de mobilité (modes de transport, schémas d’activités) les plus associés à des niveaux élevés d’exposition au bruit ; • Des chaînes de modélisation open-source intégrées ont été développées pour simuler les variations spatio-temporelles du bruit et de la pollution de l’air, aux échelles du quartier et de la métropole (voir Figure 1). Deux modèles de trafic ont été utilisés — SYMUVIA et MATSim — calibrés sur la même zone d’étude dans la métropole lyonnaise. La modélisation du bruit s’est appuyée sur la plateforme NoiseModelling, tandis que la modélisation de la pollution de l’air a combiné Copert/PHEM avec le modèle e dispersion SIRANE ; • Les avantages et limites de ces chaînes de modélisation dynamique ont été analysés. Ces nouvelles chaînes de modélisation ont ensuite été appliquées à des études de cas axées sur les indicateurs d’impact des expositions, ainsi qu’à l’évaluation des inégalités socio-spatiales en prenant en compte la mobilité des individus. Cela a permis d’évaluer l’accès aux zones calmes ou les zones critiques d’exposition au bruit.

Le projet a combiné analyses de données, modélisation et études de cas.

 

Analyse des données : Les informations issues de la cohorte MobiliSense ont été utilisées pour mieux comprendre les comportements de mobilité et l’exposition au bruit des individus, en tenant compte de leurs activités quotidiennes et de leurs rythmes de vie. Cette approche a permis de relier directement les pratiques de déplacement aux niveaux d’exposition, en intégrant leur évolution au cours de la journée.

 

Chaînes de modélisation : Des outils open source ont été développés pour simuler le bruit et la pollution atmosphérique à l’échelle du quartier et de la métropole. Les modèles ont été ajustés à partir de données collectées sur deux zones d’étude et couplés à des données géographiques pour représenter les déplacements et la propagation des polluants dans l’espace et dans le temps. Pour cela, deux campagnes de mesures ont été réalisées à Lyon : une campagne sur le bruit (18 points de mesure pendant 3 heures chacun) et une campagne sur la pollution atmosphérique (1 point de mesure pendant 1 mois). Ces analyses ont permis de comparer les différentes approches et d’identifier leurs limites ainsi que leurs conditions de reproduction dans d’autres contextes.

 

Études de cas et évaluation des impacts : Les outils développés ont été utilisés pour calculer des indicateurs d’exposition et analyser les inégalités entre populations et territoires. Les études de cas ont notamment porté sur l’accès aux zones calmes, l’identification des zones particulièrement exposées au bruit en tenant compte des déplacements des habitants, ainsi que l’évaluation de stratégies de régulation du trafic autour des écoles.

 

Cette approche intégrée propose une méthode innovante combinant mobilité individuelle, évolution des pollutions dans le temps et dans l’espace, et analyse des inégalités environnementales. Elle constitue une avancée pour mieux évaluer les politiques de mobilité urbaine.

Le projet SYMEXPO a permis de mieux comprendre comment les déplacements quotidiens influencent l’exposition des populations au bruit et à la pollution atmosphérique. En combinant analyses de données réelles, modélisation et études de cas, il a apporté de nouvelles méthodes pour évaluer les impacts environnementaux des politiques de mobilité urbaine.

L’analyse des données issues de la cohorte MobiliSense a montré que l’exposition aux pollutions dépend fortement des activités et des déplacements réalisés au cours de la journée, et ne peut pas être estimée uniquement à partir du lieu de résidence. Ces résultats soulignent l’importance de prendre en compte les mobilités quotidiennes pour mieux comprendre les inégalités environnementales.

Le projet a également développé des chaînes de modélisation open source permettant de simuler le bruit et la pollution atmosphérique à différentes échelles, du quartier à l’ensemble de la métropole lyonnaise. Ces outils reproduisent les déplacements des habitants et permettent d’estimer leur exposition aux pollutions en fonction de leurs activités quotidiennes. Ils ont été testés à partir de campagnes de mesures réalisées à Lyon, ce qui a permis d’évaluer leur fiabilité et leurs limites.

Ces outils ont ensuite été appliqués à plusieurs études de cas concrètes. Ils ont notamment permis d’analyser l’accès des habitants aux zones calmes, d’identifier des zones urbaines particulièrement exposées au bruit, d’évaluer l’impact acoustique de chantiers urbains, et d’analyser l’impact sur l’exposition au bruit et aux polluants atmosphériques de différentes stratégies de régulation du trafic autour des écoles.

Les résultats du projet ont donné lieu à plusieurs publications scientifiques et à la mise à disposition d’outils open source accompagnés de guides d’utilisation, favorisant leur réutilisation par la communauté scientifique et les acteurs opérationnels.

Dans l’ensemble, SYMEXPO apporte des méthodes innovantes pour mieux intégrer les mobilités quotidiennes dans l’évaluation environnementale des projets urbains. Ces travaux contribuent à mieux identifier les inégalités d’exposition aux pollutions et offrent des outils d’aide à la décision pour concevoir des politiques de mobilité plus favorables à la santé et à la qualité de vie.

 

Les résultats du projet SYMEXPO ouvrent plusieurs perspectives pour mieux intégrer les enjeux environnementaux dans les politiques de mobilité et d’aménagement urbain.

Une première perspective concerne l’amélioration des outils développés. Les travaux ont montré l’intérêt de mieux prendre en compte les expositions vécues dans différents environnements du quotidien, par exemple à domicile, lors des déplacements ou sur les lieux d’activité. L’intégration de ces facteurs d’exposition dans les chaînes de modélisation permettrait de mieux refléter l’exposition réelle des individus. Une autre perspective concerne l’amélioration des modèles, pour mieux décrire les variations temporelles des expositions.

Les outils développés dans SYMEXPO offrent aussi de nouvelles possibilités pour évaluer les politiques publiques. Ils pourront être utilisés pour tester différents scénarios d’aménagement urbain, de régulation du trafic ou d’organisation des transports. A ce citre, il serait intéressant d’élargir les analyses aux mobilités émergentes, notamment les modes actifs comme la marche ou le vélo, ainsi qu’aux nouvelles organisations du travail et des déplacements. Les évaluations pourraient également être améliorées en prenant mieux en compte les effets à long terme, comme les boucles de rétroactions (une modification de l’offre de transport peut à long terme modifier les pratiques de mobilité des citadins et donc les impacts environnementaux).

Enfin, les échanges organisés lors du séminaire final du projet, réunissant chercheurs et acteurs opérationnels, ont montré l’intérêt de poursuivre les collaborations entre recherche et acteurs publics. Plusieurs besoins ont été identifiés, notamment pour mieux définir les méthodes d’évaluation à long terme, intégrer les interactions entre mobilité, urbanisme et comportements individuels, et faciliter l’utilisation opérationnelle des outils développés.

Les travaux engagés devraient ainsi se poursuivre au sein du réseau de partenaires du projet et à travers de nouvelles collaborations scientifiques et opérationnelles. L’objectif est de renforcer la prise en compte des mobilités quotidiennes dans l’évaluation environnementale et d’accompagner la conception de villes plus favorables à la santé et au bien-être des habitants.

 

SYMEXPO vise à développer une approche systémique pour évaluer l'impact de la mobilité urbaine sur l'exposition au bruit et aux polluants atmosphériques, basée sur un cadre de modélisation où un citadin est représenté comme un agent mobile évoluant dans un champ de pollution soumis à des variations spatio-temporelles. Les avancées attendues sont les suivantes : • Mieux comprendre, à partir de données, quels facteurs de la mobilité individuelle sont associés à des expositions élevées, et quels indicateurs reflètent les effets de ces expositions ; • Construire des chaînes de modélisation intégrées (bruit et polluants atmosphériques) basées sur des modèles de trafic capturant les effets des politiques de mobilité, à l'échelle métropolitaine et à celle du quartier, calibrées sur le même site d'étude sur Lyon Métropole ; • Proposer un cadre d'évaluation multicritères des politiques de mobilité prenant en compte la mobilité des agents et intégrant les dimensions de justice environnementale.

Coordination du projet

Arnaud CAN (UGE, Département "Aménagement, Mobilités et Environnement")

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenariat

Univ.Gustave Eiffel AME UGE, Département "Aménagement, Mobilités et Environnement"
LICIT Laboratoire d'Ingénierie Circulation Transport
iPLESP Institut Pierre Louis d'épidémiologie et de santé publique
LMFA LABORATOIRE DE MÉCANIQUE DES FLUIDES ET D'ACOUSTIQUE
Acoucité / Observatoire de l'environnement sonore
Atmo AuRA ATMO Auvergne-Rhône-Alpes

Aide de l'ANR 601 877 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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