Thierno AW - LVMT T. AW F. LEURENT K. LIU UPE/LVMT/ERMOD M ODELISATION DES D EPLACEMENTS SUR LES R...
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T. AWF. LEURENTK. LIU
UPE/LVMT/ERMOD
MMODELISATION DES ODELISATION DES
DDEPLACEMENTS SUR LES EPLACEMENTS SUR LES
RRESEAUX DE ESEAUX DE TTRANSPORTS RANSPORTS
CCOLLECTIFSOLLECTIFS
ENPC - 13 mars 2008ENPC - 13 mars 2008
Formation SETRAFormation SETRA
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PLAN DE LA PRESENTATIONPLAN DE LA PRESENTATION
PRINCIPES DE LA MODELISATION DES DEPLACEMENTS : PRINCIPES DE LA MODELISATION DES DEPLACEMENTS : ILLUSTRATION AVEC LE CAS FRANCILIENILLUSTRATION AVEC LE CAS FRANCILIEN
1.1. PRESENTATION DU TERRITOIRE D’ETUDE : REGION Île-De-PRESENTATION DU TERRITOIRE D’ETUDE : REGION Île-De-FranceFrance
2. PRINCIPES GENERAUX DES MODELES A 4 ETAPES2. PRINCIPES GENERAUX DES MODELES A 4 ETAPES
3. MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS3. MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS
4. MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT4. MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT
5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE
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1.1. PRESENTATION DU TERRITOIRE D’ETUDE : REGION IDF PRESENTATION DU TERRITOIRE D’ETUDE : REGION IDF
Trafics journaliers sur le réseau TC
Ferré Métro Tramway Bus
Voyageurs * km (millions)
51 22 0,5 15
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
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 3
Île-de-France 66 30 4
11.5 Millions d’habitants 12 000 km² 1 300 communes 5 Villes Nouvelles 8 Départements
STIF 2004
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POPULATIONS
EMPLOIS
1.1. PRESENTATION DU TERRITOIRE D’ETUDE : REGION IDF PRESENTATION DU TERRITOIRE D’ETUDE : REGION IDF
2004 2004
2020 2020
Variation 2004-2020
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Sys
tèm
e
d’a
cti
vité
sS
ystè
me d
e t
ran
sport
2.2. PRINCIPES GENERAUX DES MODELES A 4 ETAPES PRINCIPES GENERAUX DES MODELES A 4 ETAPES
Les quatre étapes d’une modélisation
Le calibrage du modèleLes données d’entrée du modèle
Distribution gravitaire des déplacements
Répartition des flux par Origine-Destination ?
Enquêtes spécifiquesEnquêtes spécifiquesMatrice des temps « Intermodaux »
Matrice des temps « Intermodaux »
Génération des déplacementsVolumes de déplacements générés et
attirés par zone ?
Données sur la mobilitéDonnées sur la mobilitéHypothèses socio-écomiques
Populations et Emplois
Hypothèses socio-écomiques
Populations et Emplois
Répartition modale de la demande
Mode de transport choisi ?
Données sur la mobilitéComptages et temps de
parcours
Données sur la mobilitéComptages et temps de
parcours
Matrice des temps VP et TC
Matrice des temps VP et TC
Matrice de demande VP et TC à l’H.P.
Résultat intermédiaire
Affectation sur les réseaux de transport
Itinéraire de déplacement choisi ?
Comptages et temps de parcours
Comptages et temps de parcours
Graphes de réseauxGraphes de réseaux
Données sorties du modèleCartes des flux, des lignes de désirs, du
chargement, de l’accessibilité, des émissions de polluants…
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3.3. MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS
3.1.3.1. GENERATION DES DEPLACEMENTS GENERATION DES DEPLACEMENTS
DéfinitionL’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 :
k kimkmi XE
k kimkmi XR
mimi RE
)()( IiECE emimi ))(1()( IiENCE emimi
))(1()( IiRNCR amimi )()( IiRCR amimi
Déplacements émis et reçus
Variation selon classes d’usagers
Ratio émissions/réceptions
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3.3. MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS
3.2.3.2. DISTRIBUTION SPATIALE 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
)ln()( )(,,)(,,)(,,
,CMLmijCTCmijCVPmij UUU
mij eeeCV
meijmeij
Iomemeijnenij
n
Iomenmeij DcteXcU ,mod,,mod,,mod,mod,,mod,,,mod,,mod,
)()(
)(
)()()( ,))()((
,,,
))()((,,,
,, ,,
,,
ijPCEeRCK
eRCKCECF CméqiCVC
éqmlR
mL
CVCéqmj
RmJ
éqinéqijm milmI
mijmI
75 77 78 91 92 93 94 95
75
78
92
94
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
origine
destination
Part des déplacements captifs
75
77
78
91
92
93
94
95
75 77 78 91 92 93 94 95
75
91
94
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
origine
destination
Part des déplacements non captifs
75
77
78
91
92
93
94
95
(Max : 133 000)
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3.3. MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS MODELISATION DE LA DEMANDE DE DEPLACEMENTS
3.3.3.3. CHOIX DU MODE DE TRANSPORT CHOIX DU MODE DE TRANSPORT
DéfinitionLa 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
)()(
)(
)()(,,)(,,)(,,
)(,,
,,,
,,
CMLmijCTCmijCVPmij
CVPmij
UUU
U
CmTMijm
VPijm
eee
eijVPP
CF
CF
)()(
)(
)()(,,)(,,)(,,
)(,,
,,,
,,
CMLmijCTCmijCVPmij
CTCmij
UUU
U
CmTMijm
TCijm
eee
eijTCP
CF
CF
)()(
)(
)()(,,)(,,)(,,
)(,,
,,,
,,
CMLmijCTCmijCVPmij
CMLmij
UUU
U
CmTMijm
MLijm
eee
eijMLP
CF
CF
Part des modes par motif
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 Tousmotifs
ML
VP
TC
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0 10 20 30 40 50 60 70
92
93
94
75
FTC/FTC+FVP
TTC/TVP
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
77
78
91
95
FTC/FTC+FVP
TTC/TVP
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4.4. MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT
4.1.4.1. REPRESENTATION DU RESEAU SUPPORT : NŒUDS ET ARCS REPRESENTATION DU RESEAU SUPPORT : NŒUDS ET ARCS
DéfinitionNœudNœud : point d’intersection entre deux segments homogènes d’un réseau (distinction entre nœud d’arrêt et autre nœud pour les TC).Arc Arc : segment homogène entre deux nœuds du réseau représenté avec des caractéristiques physiques, fonctionnelles, tarifaires.CentroïdeCentroïde : point d’émission et de réception des flux.
Arc de rabattement
Centroïde de zone
Arc TC
Arc deCorrespondance
Sommet de Mission/Nœud d’arrêt
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4.4. MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT
4.2.4.2. REPRESENTATION DES SERVICES : LIGNES ET MISSIONS REPRESENTATION DES SERVICES : LIGNES ET MISSIONS
Table graphique des missions de TC : services desservant une série de stations
Table graphique des lignes : itinéraires des véhicules
3
2
1
Table graphique de la voirie : couche support des lignes et missions
Table graphique des stations de missions : conditions d’accès et de correspondances
4
DéfinitionLignesLignes : : itinéraire suivi par les véhicules de transport, desservant une sélection de stations.Missions 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
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4.4. MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT MODELISATION DE L’OFFRE DE TRANSPORT
4.3.4.3. CALCUL DES ATTRIBUTS DU GRAPHE DE RESEAU CALCUL DES ATTRIBUTS DU GRAPHE DE RESEAU
Noeud NoeudNoeudStation Station
Longueur de l’arc = 10 Longueur de l’arc = 10
30% 70% 40% 60%
Longueur segment de ligne =70%*10 + 40%*10=11
Noeud NoeudNoeudStation Station
Longueur de l’arc = 10 Longueur de l’arc = 10
30% 70% 40% 60%
Longueur segment de ligne =70%*10 + 40%*10=11
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5.5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE
5.1.5.1. STRUCTURE DE CHEMINEMENT STRUCTURE DE CHEMINEMENT (1)(1)
Shortest PathShortest PathL’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
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5.5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE
5.1.5.1. STRUCTURE DE CHEMINEMENT STRUCTURE DE CHEMINEMENT (2)(2)
Optimal StrategiesOptimal StrategiesCette 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).
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5.5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE
5.1.5.1. STRUCTURE DE CHEMINEMENT STRUCTURE DE CHEMINEMENT (3)(3)
PathfinderPathfinderCette 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).
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5.2.5.2. FORMULATION POUR L’AFFECTATION AUX TC FORMULATION POUR L’AFFECTATION AUX TC
w= /f
dmo vcvcc ** 21 d =
- Le temps de séjour en gare pour les montées/descentes
- Le temps d’attente
Fonction de coût généralisé appliquée pour les modèles à l’équilibre
Fonction de coût généralisé appliquée en stratégie optimale
)]*(*[ ivadiwixiIi
iij tVOIdwxVOTrcC
))])/(1((*[)](*[ iiividIi
IwixJi
jk CvtdVOTwxVOTrC
Ii
ikk ff /
5.5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE
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5.3. 5.3. AFFECTATION DE LA DEMANDE AUX RESEAUX DE TCAFFECTATION DE LA DEMANDE AUX RESEAUX DE TC
Affectation aux TC en hyperchemin
Trafics via les stations de TC
DéfinitionLe 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
)()( ,,,)(),(,,, JFhHPF TCijmTCjDiOmTCijm
5.5. MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE MODELISATION DE LA RENCONTRE OFFRE-DEMANDE(3)(3)
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Quelques indicateurs d’affectationQuelques indicateurs d’affectation
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DDEPLACEMENTS SUR LES EPLACEMENTS SUR LES
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