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Chaire Ecole des Ponts ParisTech - STIF   

Socio-économie et modélisation des transports collectifs de voyageurs en milieu urbain


Présentation de la Chaire


L’objectif de la Chaire Socio-économie et modélisation des transports collectifs de voyageurs en milieu urbain est de développer les modèles de simulation et les méthodes d’évaluation socio-économique pour la planification des transports de voyageurs en milieu urbain.

Ces modèles viennent compléter le modèle de simulation des déplacements et de l’usage des réseaux dont dispose le STIF pour planifier le développement du système de transport sur le territoire de L. Mieux planifier les transports collectifs

Organiser et coordonner un système de transports collectifs, comprenant des lignes d’autobus, de tramway, de métro et de train, afin d’offrir une bonne qualité de service aux voyageurs, de bien desservir le territoire, et ce à un coût supportable pour la collectivité : telle est la mission fondamentale d’une autorité organisatrice de transport en milieu urbain, en particulier le STIF pour la région Paris Ile-de-France.

Pour diagnostiquer le fonctionnement du système, et concevoir des évolutions, les planificateurs simulent des scénarios d’évolution tels qu’un prolongement de ligne, ou une adaptation des fréquences de service, ou une modification tarifaire. Chaque simulation estime les effets du scénario sur les conditions de déplacement ; sur les charges locales de trafic ; sur les avantages et les coûts pour les usagers, pour les opérateurs de transport et finalement pour la collectivité.

L’association de deux partenaires

La Chaire associe un organisme de recherche et formation, l’Ecole des Ponts ParisTech, et une autorité organisatrice des transports, le Syndicat des Transports d’Ile de France(STIF), qui inspire la problématique et apporte un soutien financier.

Le STIF organise, coordonne et finance les transports publics de voyageurs en Île-de-France,.
L’Ecole des ponts compte sur la recherche pour alimenter son offre de formation afin de former ses élèves ingénieur aux enjeux socio-économiques d’aujourd’hui et de demain.
En ce qui concerne les transports et l’aménagement durables, l’Ecole compte en particulier sur son Laboratoire Ville Mobilité Transport (LVMT) unité de recherche conjointe à l’Université Paris-Est à Marne la Vallée (UPEM), et à l’Ifsttar.
Le LVMT assure la direction scientifique de la Chaire.
Pour comprendre les systèmes de transport et les territoires, le laboratoire modélise ces systèmes dans leurs aspects physiques et économiques : en particulier les déplacements des voyageurs sur les réseaux, dans leurs conditions physiques et selon les comportements économiques de déplacement.
Les détails portant sur la gouvernance de la Chaire, et sur ses missions de capitalisation et de diffusion des connaissances sont détaillées dans la Plaquette Chaire.

Les axes de recherche

- Modéliser la qualité de service et les conditions de déplacement
La desserte offerte par un réseau est définie dans un plan de transport : des véhicules desservent des parcours selon des horaires programmés. Les mouvements individuels des voyageurs, leurs itinéraires dans les véhicules et dans les stations, influencent aussi les conditions de confort, la disponibilité des sièges, les temps et les conditions d’attente et le temps total de trajet. Il s’agit de modéliser finement l’influence des volumes de trafic, flux ou stocks locaux, sur la qualité de service : donc de modéliser les phénomènes de congestion.

- Modéliser les choix de déplacement et de mobilité
La qualité de service propre à chaque itinéraire détermine, avec les tarifs, les choix d’itinéraire des voyageurs sur le réseau. De plus la qualité du meilleur itinéraire détermine le choix du mode de transport (en concurrence notamment avec l’automobile), le choix d’horaire de départ, le choix de destination, et même le choix de localisation résidentielle relativement à un lieu d’emploi. Ici l’objectif est de mieux modéliser ces choix en intégrant la représentation fine des conditions de trafic et la qualité de service.

- Evaluer les coûts et les avantages pour les acteurs du système
Les conditions de déplacement entraînent pour l’usager des dépenses en temps et en fatigue, donc des coûts qui s’ajoutent au tarif. L’usager arbitre entre les divers aspects, il valorise le temps et la fatigue : ainsi chaque option de transport présente un « coût généralisé », qu’il importe de modéliser tant pour la simulation que pour l’évaluation des coûts et des avantages. Parallèlement, chaque opérateur perçoit des recettes tarifaires, mais engage des coûts de production. De plus la collectivité subventionne les opérateurs grâce à des ressources provenant des contribuables et des entreprises. Enfin le système exerce des impacts externes sur l’environnement. Un objectif fort de la Chaire est de développer les méthodes d’évaluation des coûts et des avantages pour les divers acteurs concernés, afin de quantifier et de hiérarchiser les divers enjeux propres à un scénario de planification.

Valorisation


La valorisation des activités menées dans le cadre de la Chaire prennent notamment pour cadre des journées spécialisées, orientées vers les opérateurs, les planificateurs, les bureaux d’études et les chercheurs. Ce public est rassemblé autour de thèmes proches des problématiques de la Chaire


- Journée spécialisée 2012

La journée spécialisée du 29 mars 2012 a porté plus spécifiquement sur les contraintes de capacité dans les réseaux de transport en commun urbains, et leur prise en compte dans la modélisation, la conception, et la métrologie (présentations).


- Journée spécialisée 2013

La journée spécialisée du 17 avril 2013 était consacrée à la conception et à l’évaluation des réseaux de transport en commun urbains, ainsi qu’aux nouvelles tendances de la mobilité et aux nouveaux outils de mesure (présentations).




- Journée spécialisée 2014

Programme de la journée spécialisée de 2014.

- Journée spécialisée 2015

Programme de la journée spécialisée de 2015.


Rapports d’activité


Les activités menées par le LVMT dans le cadre de la Chaire Stif-Ecole des Ponts sont décrites dans les rapports ci-dessous :


Rapport d’activité 2010

Rapport d’activité 2011

Rapport d’activité 2012

Rapport d’activité 2013

Liste des publications (2010 à 2013)


Documents produits dans le cadre de la Chaire


Les livrables produits par le LVMT dans le cadre de la Chaire Stif-Ecole des Ponts sont recensés ci-dessous. Dans la majorité des cas, il s’agit de documents de travail, non définitifs (signalés par la mention Working Paper).

- Simulateur TC

Un simulateur d’affectation du trafic sur un réseau de transports en commun est en cours de développement. L’architecture actuelle du code, ainsi que les améliorations qui y ont été apportées sont décrites dans le document ci-joint.

Notice simulateur TC (WP)

Le simulateur a fait l’objet d’une série de tests sur des cas d’école, pour validation. Cette démarche permet également de comparer différentes hypothèses de modélisation.

Analyse simulateur TC (WP)

- Modélisation de la qualité de service dans un réseau TC

Un modèle d’affectation statique avec stocks de passagers et seuils d’attractivité (PSAT) est en cours de développement. Le document suivant en présente les principes mathématiques.

Traffic equilibrium between transit lines serviced by capacitated vehicles : a route choice model with passenger waiting on platform

Le document suivant en décrit la résolution analytique sur un cas simple.

Solution paramétrique PSAT, cas d’une ou deux lignes (WP)

- Analyse économique et technico-économique

Un travail de revue bibliographique et de synthèse a été effectué dans le but de mieux connaître les coûts associés au déploiement et à l’exploitation de services de transport en commun, de même que les coûts externes associés

Coûts de production des TC (WP)

Ecoconception et coûts externes TC (WP)

- Conception technico-économique

A titre expérimental, un projet hypothétique consistant en un ensemble de lignes d’autocars à haut niveau de service (AHNS) a été conçu et analysé. Le résultat de cette analyse est décrit dans le document ci-dessous.

Prospection d’un ensemble de lignes AHNS (WP)