Modélisation et simulation du système de stationnement pour la planification de la mobilité urbaine : application au territoire de la cité Descartes

Modeling and simulation parking system for urban mobility planning : application to district of the cité Descartes

• Auteur / Autrice : Houda Boujnah
• Direction : Fabien Leurent
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Transport
• Date : Soutenance le 14/12/2017
• 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) - Laboratoire Ville- Mobilité- Transport / LVMT
• Jury : Président / Présidente : Christine Buisson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabien Leurent, Jakob Puchinger, Sylvie Mathon, Mahdi Zargayouna
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cristina Pronello, Éric Kroes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Marne-la-Vallée (France)

Planification

Mobilité quotidienne

Modèles mathématiques

Circulation

Automobiles -- Stationnement

Mots clés libres

Système de stationnement

Modélisation de trafic

Recherche de place

Planification de la mobilité

Simulation prospective

Évaluation

Parking system

Traffic modeling

Parking search

Mobility planning

Prospective simulation

Evaluation

Résumé

La gestion du stationnement se présente comme un levier phare pour l’orientation modale des déplacements urbains : en effet les restrictions par la rareté ou le prix pénalisent le mode automobile et renforcent l’attrait des autres modes de déplacement, plus économes en impacts sur l’environnement. Cependant une gestion restrictive augmente la difficulté de trouver une place, les parcours de recherche et les gênes à la circulation, ce qui accroît l’impact environnemental de chacun des déplacements automobiles subsidiaires. Cette thèse traite la problématique quantitative de l’offre et de la demande de stationnement automobile en milieu urbain, au prisme de l’éco-conception pour rendre la planification plus soutenable. Elle propose un modèle de simulation qui permet d’étudier des plans de gestion de stationnement, en privilégiant le fonctionnement technique du système et son interaction avec la circulation. La première partie propose une analyse de l’évolution du stationnement urbain dans les politiques publiques en France, suivie d’une analyse théorique mettant en avant les enjeux et des défis que soulève une démarche d’éco-conception. Une exploration systémique du stationnement, centrée sur ses dimensions physiques, fonctionnelles et spatiales, est ensuite présentée. De plus, une méthodologie pour diagnostiquer l’état du stationnement à l’échelle d’une agglomération, sur la base d’une Enquête Ménages Déplacements, est développée Elle est illustrée par une application à l’Île-de-France en 2010.La deuxième partie est consacrée à la modélisation spatialisée du système de stationnement. Elle commence par une revue de littérature spécifique. Puis nous proposons un traitement statique des interactions entre stationnement et circulation routière, à l’échelle locale. Un modèle spatialisé d’affection de trafic à l’équilibre (modèle ParkCap) est développé. Il permet de modéliser les choix conjoints d’itinéraire et de lot de stationnement, en considérant explicitement les contraintes de capacités de l’offre et le phénomène de recherche de places sur le réseau routier. Pour démontrer le fonctionnement du modèle deux exemples numériques sont traités, avant de décrire brièvement la structure du simulateur informatique. La troisième et dernière partie fournit une application du modèle à la planification stratégique du stationnement dans le quartier de la cité Descartes. Après un diagnostic territorial du site et de son système de stationnement, une simulation de l’état de référence de 2010 est mise en œuvre. L’application permet d’illustrer la méthode opératoire et de démontrer les capacités de l’outil ParkCap à reproduire une situation réelle et d’évaluer plusieurs variantes alternatives de gestion locale de stationnement. Nous l’étendons à une étude prospective de l’évolution du système de stationnement à l’horizon de 2030. En anticipant les transformations urbaines associées au projet urbain du Grand Paris Express, trois scénarios contrastés d’offre de stationnement sont comparés et évalués

Parking management is a key lever for the modal orientation of urban travel. Indeed, restrictions by scarcity or price penalize the automobile mode and increase the attractiveness of alternative travel modes, which have less impact on the environment. However, restrictive management increases the difficulty of finding an available spot, cruising for parking and traffic congestion, which raises the environmental effect of each of the subsidiary car journeys. This thesis deals with the quantitative problem of the supply and demand of car parking in urban areas through the prism of eco-design to make planning more sustainable. It proposes a simulation model which allows to study parking management plans, focusing on the technical functioning of the system and its interaction with road traffic. The first part proposes a comprehensive overview of the evolution of urban parking in public policies in France, followed by a theoretical analysis of the issues and the challenges raised by an eco-design approach of parking. A systemic exploration centered on its physical, functional and spatial dimensions is then given. Finally, a methodology for diagnosing parking practices at the level of an agglomeration based on a household travel survey is developed and illustrated by an application to the Île-de-France in 2010.The second part is devoted to the spatial modeling of the parking system. It begins with a review of specific literature. Then, we propose a static treatment of the interactions between parking and road traffic at the local level. A spatialized network assignment model (ParkCap model) is developed. It enables to model the joint choices of network route and parking lot and explicitly considers supply capacities constraints and the phenomenon of cruising for parking on the road network. The model’s performance is demonstrated by two numerical examples. Lastly, the structure of the computer simulator prototype is briefly presented. The third and final part provides an application of the model to the strategic planning of parking in the district of Cité Descartes. After a territorial diagnosis of the study area and its parking system, a simulation of the 2010 reference state is implemented. The application demonstrates the ability of the ParkCap tool to simulate a real network and to evaluate several parking management plans. We extend it to a prospective study of the parking system by 2030. By anticipating the urban transformations associated with the Greater Paris Express project, three contrasting scenarios of parking supply are compared and evaluated