PLAteformes numeriques INnovantes de Simulation Urbaines pour le Developpement Durable – PLAINSUDD

La modélisation opérationnelle des transports de personne est aujourd’hui relativement bien maitrisée et se caractérise par la disponibilité d’une palette de modèles qui reposent sur un solide standard de connaissances. Il n’en est pas de même sur la modélisation de l’espace, qu’il s’agisse du système de localisation ou de ses attributs économiques comme les prix des logements ou de la ségrégation sociale.
Cette recherche a donc entrepris de développer deux familles de modèles LUTI sur deux terrains expérimentaux : la région Ile-de-France et l’aire urbaine de Lyon. Les deux familles de modèles sont respectivement un modèle dynamique utilisant le progiciel URBANSIM, développé par Paul Waddell (University of California, Berkeley) et un modèle d’équilibre PIRANDELLO développé par Jean Delons (Vinci Concessions). L’organisation méthodologique a consisté à faire fonctionner en confrontation permanente les deux familles de modèles sur les deux terrains : URBANSIM étant mis en œuvre en région Ile-de-France par l’IAU-IdF et dans l’aire urbaine de Lyon par le LET ; PIRANDELLO étant mis en œuvre par Vinci Concessions sur les deux terrains. Le jeu a consisté à simuler, des « chocs » identiques sur chaque terrain . Principalement des grands projets en région Ile-de France et des formes diverses de péage urbain sur l’aire urbaine de Lyon.

En s’appuyant sur les bases de données de l’IAU-IdF dans le cas parisien et sur la plateforme numérique MOSART développée par le LET dans le cas lyonnais, la mise en œuvre particulièrement lourde des modèles de localisation (enrichie de modèles de trafic plus classiques mais particulièrement fins quant aux numérisations des réseaux) a pu être réalisée avec des tests de pertinence satisfaisants. Le résultat le plus inédit, tient à ce que les effets de long terme de politique de transport sur les formes urbaines ont pu être simulés, qu’il s’agisse de grands projets parisiens ou de péages urbains à Lyon.

Ce projet de recherche et de développement expérimental de modèles a été mené de décembre 2008 à mai 2012 par une UMR du CNRS, le LET (Alain Bonnafous coordonateur de la recherche), par les sociétés VINCI Concessions (Jean Delons etVincent PIRON) et GEOMOD (Philippe BISCHOFF) ainsi que par l’IAU îdF (Dany NGUYEN-LUONG). Le projet a bénéficié d’un financement de l’ANR de 790 000 € (coût total : 1 788 000 €).

Outre un dépôt, par Vinci Concession, des codes de la version II de Pirandello au Conseil National des Ingénieurs et Scientifiques de France (n°22 438), la recherche a donné lieu à 5 articles (chapitres d’ouvrage ou revues internationales à comité de lecture) ; 4 autres sont en soumission. Plus d’une vingtaine de communications internationales ont été présentées sur des résultats issus de cette recherche et 5 autres ont été soumises à la prochaine World Conference on Transport Research (Rio, juillet 2013).

Les soucis croissants concernant le développement durable ont provoqué ces dernières années un regain d'intérêt pour l'utilisation des modèles quantitatifs dans le domaine des transports et de l'occupation des sols. Ce projet propose d'améliorer notre compréhension des interactions entre d'une part la mobilité et les réseaux de transport et d'autre part les choix de localisation des firmes et des individus. Le deuxième but de ce projet consiste à diffuser de manière compréhensible et intuitive les résultats de simulation des modèles LUTI (acronyme anglais de Land Use and Transport Integrated models) à des audience de niveaux divers via l'utilisation de technologies internet. D'un point de vue scientifique, l'élaboration de modèles de prédiction à grande échelle couvrant plusieurs disciplines des sciences naturelles, humaines et sociales constitue un défi majeur des années à venir dans le domaine du développement durable. En particulier, les disciplines qui se concentrent sur cette problématique doivent être capables d'intégrer de façon cohérente les modèles économiques, physiques et environnementaux pertinents. L'interaction entre la mobilité et l'occupation des sols est un exemple idéal de ce type d'intégration. A ce jour, il n'existe pas de plateforme ou de méta-modèle qui soit capable d'inclure l'état de l'art dans les domaines de la modélisation spatiale et de la modélisation des transports tout en utilisant les dernières technologies d'analyse et de diffusion offertes par les Systèmes d'Informations Géographiques (SIG). Plusieurs équipes de réputation internationale se sont lancées dans ce défi passionant, entre autres URBANSIM (USA)(Waddell et al.2003), ILUTE (Canada)(Salvini and Miller 2003) et ILUMASS (Germany)(Moeckel et al. 2002). Le défi scientifique consiste à rassembler et harmoniser autour d'un thème commun, la Ville, des compétences provenant de différentes disciplines: (a) les modèles de trafic les plus sophistiqués sont développés en majeure partie par des ingénieurs avec peu de considération pour les raisons socio-économiques fondamentales conduisant les individus à se déplacer; (b) les économistes traitent généralement le secteur des transports comme une boîte noire et tendent à préférer le développement de modèles analytiques forcément agrégés; (c) les planificateurs et les géographes sont de façon générale très sensibilisés au thème du développement durable et les mieux à mêmes à identifier les mécanismes en jeu mais ils n'ont généralement pas la formation pour développer les outils dont ils ont besoin; (d) enfin les informaticiens sont les seuls actuellement qui disposent de cette expertise-là mais de toute évidence leur formation ne les prédisposent pas à la connaissance des villes et des transports. Le projet repose sur l'expérience accumulée en matière de modèles LUTI dans plusieurs institutions académiques et privées. Le programme du projet inclut notamment de poursuivre les efforts pour appliquer OPUS/URBANSIM à Paris et Lyon de façon à produire des outils opérationnels. Le projet inclut également le test d'un modèle encore expérimental mais prometteur: PIRANDELLO. Tout en poursuivant ces efforts continus sur le long terme, nous prévoyons de porter nos efforts en particulier sur a) la modélisation de la rente foncière; b) la modélisation de choix de localisation des activités commerciales et notamment les phénomènes de regroupement sectoriels et c) la modélisation dynamique (dépendante du temps) des systèmes de transport, via l'utilisation de METROPOLIS. L'aspect le plus significatif de PLAINSUDD consiste à dédier une part substantielle de l'effort de recherche et de développement dans l'élaboration de MOSART (MOdélisation et Simulation de l'Accessibilité aux Réseaux et aux Territoires), une plateforme innovante qui permet la diffusion des résultats des modèles LUTI sur internet avec des degrés de sophistication divers quant à l'analyse de ces résultats. Dans ce but, le LET a établi un partenariat solide avec GEOMOD afin de mettre en oeuvre dans MOSART les technologies de pointe en matière de SIG, de géolocalisation et de dissémination via des géo-portails. Le prototype de MOSART s'appuiera autant que possible sur des standards industriels tels que le SIG PostGIS ou le logiciel de planification des transports VISUM afin d'assurer une transférabilité maximale vers d'autres communautés urbaines intéressées par ces technologies