3. Le plan de la thèse

Notre travail se présente en deux étapes. La première étape propose une investigation théorique sur le fonctionnement du système de déplacements urbains ainsi que sur les mécanismes d’interaction entre système de déplacements et système de localisations. Cette étape a pour objet de fournir les bases à l’élaboration de la structure conceptuelle et théorique du modèle. La seconde étape présente alors la démarche opérationnelle de l’élaboration du modèle.

Après un chapitre introductif concernant le comment et le pourquoi de l’évolution de la planification des transports urbains et des outils de modélisation à son service, la première partie de cette thèse a pour objet de présenter les cadres théoriques qui permettent d’appréhender les déplacements urbains, leur insertion dans la ville et les effets de la modification du système de transport sur la structure urbaine. Le chapitre 1 a comme objectif, dans un premier temps, de caractériser un système de déplacements urbains, de donner une définition et une approche conceptuelle de la demande de déplacements urbains. Dans un deuxième temps, ce chapitre présente les fondements théoriques de l’analyse de la demande de déplacement. Celle-ci se rapproche de la théorie micro-économique du comportement du consommateur et s’en éloigne à certains égards, du fait de ses particularités. In fine, l’approche théorique économique la plus aboutie afin d’analyser la demande de déplacement est présentée.

De nombreuses contributions théoriques peuvent alimenter l’étude du rôle du transport sur les choix de localisation et donc de l’analyse de l’interaction transport-urbanisation. Cela fait l’objet du chapitre 2. Dans ce chapitre sont présentées, dans un premier temps, deux notions essentielles : celle de l’interaction spatiale, puis celle de l’accessibilité. Dans un second temps, les grandes traditions en termes de modélisation du système urbain sont exposées en insistant sur la façon dont est envisagée l’action du transport sur l’urbanisation. Ces contributions sont de divers ordres. Certaines postulent une causalité quasi mécanique : ce sont les modèles de type gravitaire. D’autres proposent une explication plus économique fondée sur le comportement rationnel des agents économiques. Pour les auteurs de l’économie urbaine, l’analyse du rôle des transports dans la ville passe par le mécanisme de la rente foncière. Malgré un certain nombre de critiques pouvant leur être adressées, ces modèles présentent un grand intérêt normatif, et sont utiles à la compréhension et à la modélisation des phénomènes.

Le chapitre 3 est consacré à la présentation de modèles combinant un module de structuration urbaine et un modèle de déplacement. Ces modèles, dits modèles interactifs ou intégrés de transport et d’occupation des sols, ont été fortement développés à l’étranger à partir des années 80. Ces modèles se caractérisent par une grande diversité des bases théoriques et des techniques de modélisation sur lesquelles ils s’appuient. Les résultats d’une étude d’évaluation de ces modèles menée dans les années 80 seront relatés, permettant d’apporter un premier jugement sur leur pertinence.

La deuxième partie de cette thèse est consacrée à la présentation de la démarche empirique c’est-à-dire l’élaboration d’un modèle interactif de simulation de long terme du système de déplacement urbain. Tout travail de modélisation empirique requiert préalablement une phase de constitution de la donne du modèle. Ce travail, présenté dans le chapitre 4, a été relativement laborieux du fait de la diversité des sources de données nécessaires et de leur manque d’homogénéité. Le chapitre 4 est également l’occasion de présenter l’évolution du contexte des déplacements de personnes sur l’aire d’étude retenue, à savoir l’aire métropolitaine lyonnaise. Cet examen permet de mettre en exergue un certain nombre d’invariants et de déterminants.

Le chapitre 5 présente le modèle de simulation, son architecture générale, sa spécification et son estimation économétrique. L’architecture générale de ce modèle est modulaire, il est composé de plusieurs modules, chacun simulant une phase dans le processus de déplacement. En amont de ce modèle, intervient le module de développement urbain et les modules de répartition spatiale de la population et des activités induites. Les déplacements résultant de l’organisation spatiale des activités urbaines sont modélisés de façon classique en quatre étapes successives : génération, distribution, répartition modale et affectation. L’originalité dans ce modèle est l’introduction de boucles rétroactives produisant la dynamique du système. La confrontation de la structure théorique du modèle et de la donne est réalisée par des méthodes économétriques, principalement la méthode des moindres carrés ordinaires et celle du maximum de vraisemblance.

Enfin, le chapitre 6 présente différentes simulations du modèle, caractérisant les avenirs possibles du système de déplacements. Dans un premier temps, ce chapitre est l’occasion d’effectuer des tests de sensibilité sur le modèle, ce qui constitue une mise à l’épreuve de la pertinence du modèle. Dans un deuxième temps, il propose l’analyse de simulations de scénarios contrastés dans l’optique d’éclairer le décideur public sur les effets de certaines mesures de transport sur le système de déplacement, étant données certaines hypothèses de développement économique et urbain.