Équilibre dynamique sur un réseau de transport : propriétés mathématiques et applications économiques
Auteur / Autrice : | Nicolas Wagner |
Direction : | Fabien Leurent |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Transport |
Date : | Soutenance le 24/01/2012 |
Etablissement(s) : | Paris Est |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Ville, Transports et Territoires (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Ville, mobilité, transport (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne) |
Jury : | Président / Présidente : Erik Verhoef |
Examinateurs / Examinatrices : Fabien Leurent, Jean Patrick Lebacque | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jérôme Renault, Guido Gentile, Jean Delons |
Mots clés
Résumé
Cette thèse porte sur les modèles d'équilibre dynamique sur un réseau de transport et de leurs applications à l'affectation de trafic. Elle vise à proposer une formulation à la fois générale, mathématiquement rigoureuse et microéconomiquement cohérente de l'équilibre dynamique. Une attention toute particulière est accordée à la représentation de la demande de transport et plus spécifiquement à la modélisation des hétérogénéités dans les préférences des usagers du réseau, ainsi que de leurs stratégies de choix d'horaires dans leurs déplacements. Tout d'abord nous exprimons l'équilibre dynamique comme un jeu de Nash avec un continuum de joueurs. Cette formulation nous permet d'obtenir un résultat d'existence. Celui-ci s'applique notamment au plus simple des modèles d'équilibre dynamique, où les usagers sont identiques et ne choisissent pas leurs horaires de départ. Ensuite, nous présentons deux modèles d'équilibre pour lesquels une solution analytique peut être établie. Le premier est une généralisation du modèle de goulot de Vickrey. Alors que Vickrey considère une distribution des horaires préférés d'arrivée en forme de S, nous traitons de distributions quelconques. Le deuxième modèle proposé est un réseau à péage avec deux routes et des usagers dont la valeur du temps est distribuée. Ce modèle nous permet d'investiguer les efficacités relatives de différentes stratégies de tarification et de voir comment celles-ci sont affectés par le niveau d'hétérogénéité dans la valeur du temps. Pour finir, un modèle calculable est présenté et des méthodes de résolution sont proposées. Le modèle est testé sur le réseau routier national. Par ailleurs, il est exploité pour tester une tarification modulée en fonction du temps dont l'objectif est d'atténuer la congestion lors des grands départs de vacances