Modèle intégré des déplacements quotidiens : application à la Région Centre-Val de Loire

Development of a multimodal and multi level transport model in the Center-Val de Loire region

• Auteur / Autrice : Valentin Lamirault
• Direction : Mindjid Maïzia, Jean-Marc Zaninetti, Kamal Serrhini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aménagement
• Date : Soutenance le 04/05/2022
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Société : Territoires, Économie et Droit (Centre-Val de Loire ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cités Territoires Environnement et Sociétés (Tours ; 2004-....)
• Jury : Président / Présidente : Youssef Diab
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Athanasios Batakis
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Chapelon, Jacques Teller

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Prévision

Transports routiers

Centre-Val de Loire (France)

Circulation

Mots clés libres

Modélisation

Accessibilité

Transport

Prévision

Simulation

Ecoulement

Modelling

Accessibility

Transport

Forecasting

Simulation

Flows

Résumé

Dans le domaine des transports, deux approches de modélisation coexistent : la prévision statique de la demande de transport et la simulation dynamique de l'écoulement du trafic. Ce travail propose de revenir sur ces différentes approches de modélisation, d'en exposer les principes généraux et leurs limites. L'objectif est de mettre en avant leur cloisonnement tant dans le champ opérationnel que d'un point de vue théorique. Compte tenu des incompatibilités de ces deux familles de modèles, on propose dans cette thèse un modèle de prévision et de simulation du trafic (MIPSiT). La finalité de celui-ci est d'intégrer les deux approches de modélisation au sein d'un même modèle pour lever tout ou partie des limites inhérentes à leur chainage. Pour ce faire, on se base sur une analogie avec la mécanique des fluides. Cette analogie est également à l'origine de certains modèles dynamiques de simulation du trafic. Plus précisément, on suppose que l'écoulement du trafic routier quotidien est analogue à celui d'un liquide. La thèse vise à développer cette analogie en définissant les modalités d'écoulement d'un fluide au travers du système d'équations de Saint-Venant. Par analogie, on définit ainsi les modalités d'écoulement du trafic. On construit également une figure géométrique en trois dimensions support de l'écoulement du fluide et à même de retranscrire les caractéristiques socio-économiques d'un territoire. Ce modèle est enfin calé et appliqué à un territoire de la région Centre-Val de Loire. On simule ainsi le trafic sur le périmètre du schéma de cohérence territorial de l'agglomération tourangelle avec le modèle MIPSiT. Les résultats, comparés à des flux de référence, permettent une première validation du modèle.

In the transport sector, two modelling approaches coexist : the static forecasting of transport demand and the dynamic simulation of traffic flows. In this thesis, we propose to review the different modeling approach and to describe their main principles and limits. The objective is to hightlight the segmentation of these two approaches in operational applications and from a theoretical point of view. Given the incompatibilities of these two model families, we present in the second part of the thesis a forecasting and traffic flow simulation model. The purpose is to integrate both the forecasting of transport demand and the traffic flow simulation into a single model to remove the limits inherent in their combination. To do so, we assume that daily traffic flow is analogous to the flow of a liquid. The thesis aims to expand this analogy. Firstly, we define the conditions of fluid flows through the shallow water equation system. By analogy, we also define the traffic flow conditions. Secondly, we build a three dimensional geometric object through which the flow can be simulated and which transcribe the socio-economic characteristics of a study area. Then, this model is adjusted and applied to a study area located in the Centre-Val de Loire Region. The results, compared with reference flows, provide a first validation of our model.