Apports et difficultés d’une collecte de données à l’aide de récepteurs GPS pour réaliser une enquête sur la mobilité

par Thi Huong Thao Pham

Thèse de doctorat en Sciences économiques

Sous la direction de Jean-Loup Madre.

Le jury était composé de Jean-Loup Madre, Pierre Taillant.

Les rapporteurs étaient Gabriel Dupuy, Mario Cools.


  • Résumé

    Les méthodes de collecte de données sur la mobilité basée sur les nouvelles technologies ont évolué au cours des dernières décennies. Le suivi de la mobilité par GPS pour la recherche sur les comportements de déplacement se diffuse, principalement en raison de la couverture mondiale et de la précision du système GPS. Le sous-échantillon d’environ 957 volontaires qui ont accepté de porter un GPS pendant au moins une semaine dans le cadre de l'Enquête Nationale Transport et Déplacements (ENTD) 2007-08 est la première expérience nationale de ce type dans le monde.Cette thèse présente l'intérêt des nouvelles technologies pour les enquêtes de mobilité, leurs avantages et leurs biais. D'abord, en étudiant l'acceptabilité et les biais des enquêtes de mobilité à l'aide de GPS, les résultats confirment que les enquêtés volontaires pour une enquête GPS sont plus consciencieux et décrivent mieux leur mobilité. Ensuite, nous décrivons le profil des enquêtés qui acceptent l’enquête GPS. L’une des raisons principales du faible taux de l’acceptation du GPS dans l’ENTD 2007-2008 est la disponibilité de GPS. Donc pour l'accroissement du taux de disponibilité des GPS, nous avons besoin de calculer les temps et durées des visites de l'enquête pour réduire le taux d’immobilisation forcé des GPS.Indépendamment de ce problème d’acceptabilité du GPS par l’enquêté, un défi dans le traitement a posteriori des données collectées par GPS est la mise au point de méthodes permettant de combler les données manquantes et de reconstituer de manière automatisée des séquences continues, à la fois dans l'espace et dans le temps. Nous présentons l’algorithme de post-traitement et les résultats du logiciel de post-traitement des données GPS de l’ENTD 2007-2008. La validation est effectuée en comparant avec les données collectées par les méthodes classiques, ainsi qu’avec le CAPI-GPS qui fournit des informations supplémentaires sur la fiabilité de l'appareil et des caractéristiques plus détaillées (mode, motif...) pour les déplacements réalisés un jour tiré au sort.Ensuite, nous comparons les descriptions de la mobilité obtenues par deux méthodes, questionnaire classique de l’enquête, d’une part et traces GPS d’autre part, pour les jours couverts par ces deux instruments d’observation. Un panorama de l’appariement des traces GPS et des déplacements quotidiens est effectué en s’appuyant sur leur chronologie de manière automatique mais également par un contrôle manuel. En identifiant les caractéristiques des déplacements quotidiens et traces GPS non appariés, nous estimons les raisons de leur non-appariement.Cette recherche montre que l’enquête à l’aide de GPS peut être utilisée avec succès pour compléter les enquêtes de transport classiques, mais qu’il est encore prématuré d’imaginer la substitution complète des enquêtes classiques de mobilité par l’enquête GPS.Mots-clés : enquête de transports, mobilité, nouvelles technologies, collecte de données, GPS, post-traitement, acceptabilité, acceptation, CAPI- GPS, traces GPS, déplacement quotidien.

  • Titre traduit

    Contributions and difficulties of data collection using GPS receivers to conduct a survey on mobility


  • Résumé

    Travel survey methods based on new technologies have evolved in the past few decades, shifting from limited experiments to large-scale travel surveys. GPS-based data collection methods have become particularly popular in travel behavior research, mainly because of the worldwide coverage and the accuracy of the GPS system. We have taken the opportunity of the French National Travel Survey (FNTS) to have the first nationwide experience with embedding such a “GPS package” in a traditional survey, with a sub-sample of approximately 957 voluntary respondents.This thesis begins by presenting a review of interest in new technologies for mobility surveys, advantages and limitations. Prior to going into the field with the processing of GPS data, it is important to understand the likely acceptability of GPS device among FNTS respondents – specifically whether a sufficient proportion would be willing to use a GPS device while completing a travel diary and, if not, why not. The findings confirmed that the voluntary respondents with GPS receiver are more conscientious and better describe their mobility. We find the profile of respondents who accept the GPS survey. One of the main reason for low GPS acceptance rate in the FNTS 2007 is the availability of GPS. For increasing the GPS availability rate, we need to calculate the time and duration of the survey visits to reduce the GPS immobilization rate.A challenge in the GPS data post-processing is the development of methods to fill GPS missing data and to reconstitute automatically continuous sequence, both in space and time. Then, the architecture of GPS data post-processing for the FNTS 2007-08 is described. After, the results of the post processing software is calibrated by comparison with conventional methods, such as CAPI-GPS providing for a few trips additional information on the reliability of the device and on more detailed characteristics (e.g. mode and purpose).Next, we provide an overview of comparing the descriptions of mobility obtained by two methods CAPI and GPS in the days covered by these two observation tools. The automatic matching of GPS traces to daily trips based on their chronologies and the manual control of this matching are performed. By identifying the characteristics of unmatched GPS traces and daily trips, we expect the reasons for their mismatches.Finally, we evaluate the contributions and challenges of data collection using GPS device. This study shows that the GPS survey can be used successfully to complete the conventional transport surveys, but it is still too early to predict the complete substitution of conventional survey by the GPS mobility survey.Keywords: transport survey, mobility, new technologies, data collection, GPS, post processing, acceptability, GPS traces, daily trip.


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