Modèle de la demande

Une demande de déplacements survient lorsqu’une succession d’activités (Domicile – Travail – Achats – Domicile) ne peut être effectuée au même endroit et qu’un déplacement est par conséquent nécessaire.

La demande de déplacements est enregistrée dans une matrice dont les colonnes et les lignes contiennent toutes les zones définies dans le modèle de transport.

  • Un élément d’une matrice TI est exprimé dans l’unité déplacements de véhicules, un élément d’une matrice TC dans l’unité déplacements de voyageurs (à ne pas confondre avec le service d’une ligne TC !). Il contient le nombre de souhaits de déplacement d’une zone de trafic i vers une zone de trafic j.
  • Une matrice de la demande se rapporte à un intervalle de temps (période d’étude) et contient ainsi uniquement les déplacements pouvant s’effectuer au sein de ce laps de temps.
  • Les déplacements d’une matrice de la demande peuvent se rapporter au système de transport global, à des systèmes de transport partiels (par exemple piéton, cycliste, TC, TI motorisé), à des groupes d’usagers (par exemple actifs, élèves) ou à des motifs de déplacements (par exemple travail, achats, loisirs).
  • Une matrice de la demande est toujours assignée à un et un seul segment de la demande. Un segment de la demande décrit un groupe d’usagers dont le comportement en termes de mobilité est homogène.

On peut distinguer une demande relevée d’une demande calculée et une demande actuelle d’une demande future dans le cadre de la demande de déplacements.

La demande relevée décrit le nombre de déplacements et leur répartition au sein d’une période donnée dans le cadre d’une offre de transport opérationnelle. Elle constitue un instantané de la situation du trafic actuelle et ne peut pas se reproduire de manière exacte une deuxième fois dans des conditions pratiques. Dans la pratique, il est impossible d’obtenir le relevé exact de la demande actuelle de déplacements dans un espace de transport donné, car une enquête simultanée auprès de tous les usagers est impossible à réaliser. Il est donc d’usage de réaliser une enquête auprès d’un échantillon représentatif d’usagers pour déterminer la demande de déplacements en vue de planifier des transports. Une matrice de la demande actuelle est produite à partir de cette enquête. Elle présente la demande en fonction des conditions de circulation de l’état actuel.

La demande de déplacements calculée s’appuie sur des hypothèses concernant le nombre de déplacements et leur répartition. On utilise des modèles de la demande pour la calculer, qui différencient par exemple les trois étapes de la génération des déplacements, de la distribution des déplacements et du choix modal. En fonction des données d’entrée, la demande calculée s’intitule différemment.

  • Une demande calculée est désignée par demande de déplacements actuelle quand son calcul s’appuie sur l’état actuel de l’occupation des sols, de la structure socio-démographique et économique et de l’offre de transport.
  • La demande de déplacements future repose sur des données prévisionnelles sur l’état futur de l’occupation des sols, de la structure socio-démographique et économique et de l’offre de transport.

Un aperçu des procédures d’évaluation de la demande de déplacements figure dans Leutzbach et al. (1988).

Vous pouvez calculer les quatre étapes du modèle de transport classique dans Visum (modèle à quatre étapes), à savoir les trois étapes de génération des déplacements, de distribution des déplacements et de choix modal (choix du mode de déplacement) en plus de l’affectation du trafic (choix et charge de l’itinéraire pour se déplacer de la zone d’origine à la zone de destination).

Dans la première étape du modèle classique, la génération des déplacements, on définit la demande émise et attirée (émission et attraction) de chaque zone sur la base de données socio-démographiques (par exemple le nombre d’habitants et d’emplois). Ces taux d’émission et d’attraction définissent les totaux de la matrice du trafic total, déterminée dans la deuxième étape, la distribution des déplacements, à l’aide d’indicateurs pertinents (par exemple des temps de parcours, des tarifs). Dans la troisième étape, le choix modal, la matrice de la demande totale est répartie sur les différents modes (par exemple TI, TC) à l’aide d’indicateurs spécifiques aux modes. Les matrices de la demande résultantes spécifiques aux modes peuvent être affectées sur l’offre (réseau Visum) dans une quatrième étape à l’aide des procédures d’affectation TI et TC afin d’obtenir les charges des tronçons et de nouveaux indicateurs. Ces derniers peuvent à leur tour servir de données d’entrée pour la distribution des déplacements et le choix modal d’un nouveau calcul de la demande. L’opération de retour conditionnel permet une répétition itérative des procédures jusqu’à ce qu’un critère de convergence déterminé sur la base des charges de tronçon ou des valeurs de matrices soit satisfait.

Visum contient trois modèles de calcul alternatifs pour la modélisation de la demande.

  • Le modèle à quatre étapes standard se réfère à la méthode habituelle utilisée en Amérique du Nord pour les modèles de la demande agrégés (Modèle à quatre étapes standard en deux variantes).
  • Le modèle EVA est également un modèle de la demande agrégé pour le transport de voyageurs. Il se distingue du modèle à quatre étapes standard par une distribution des déplacements et un choix modal simultanés ainsi que par une méthode particulière de compensation des différences entre trafics émis et attirés (Modèle EVA Trafic voyageurs).
  • Le modèle VISEM (Verkehr in Städten – Erzeugungs-Modell, modèle de génération des déplacements) tient compte des chaînes d’activités dans le calcul des matrices de la demande, réalisées par des groupes d’usagers au comportement homogène (par exemple actifs motorisés ou non, élèves, étudiants) au cours de la journée (Modèle VISEM (basé sur les chaînes d’activités)).

L’éditeur de matrices intégré dans Visum permet l’édition de données de matrices existantes et le calcul selon un modèle gravitaire.

Les modèles de calcul reposent sur des éléments de la demande Visum, qui décrivent les caractéristiques des motifs de déplacements et des usagers. Les groupes d’usagers regroupent des usagers au comportement similaire en termes de mobilité. On peut les regrouper en s’appuyant par exemple sur leur situation professionnelle (actifs, élèves, retraités) et (en option) sur leur motorisation (avec / sans VP). Les activités correspondent aux tâches ou aux lieux de séjour d’une personne non liés au transport au cours de la journée (travail, école, domicile). Les paires d’activités sont des transitions entre deux activités et peuvent entraîner un déplacement (domicile - travail, domicile - école). Elles sont aussi désignées par motif de déplacement.

Une couche de la demande regroupe un ou plusieurs groupes d’usagers et une activité. Presque tous les calculs des trois premières étapes du modèle sont effectués séparément pour chaque couche de la demande et leurs résultats sont enregistrés séparément en vue de leur présentation et de leur vérification. Les matrices de la demande résultantes contiennent toujours l’unité [personnes].

L’agrégation des couches de la demande en segments de la demande permet de regrouper les parts de la demande à affecter simultanément avant la quatrième étape, l’affectation du trafic. Les matrices de la demande TI sont converties en unité [véhicules], en divisant les matrices des couches de la demande par le taux d’occupation propre à chaque système de transport.

Distribution temporelle de la demande de déplacements TC

Les déplacements d’une zone vers une zone ont lieu à différents moments dans le monde réel. La distribution temporelle des souhaits de déplacement au sein de la période d’étude est représentée par une courbe de distribution commençant à un moment précis (instant de début) dans la modélisation Visum. La courbe de distribution est prise en considération dans les affectations TC et dans l’affectation dynamique TI. En revanche, elle est ignorée dans les affectations statiques TI : ces procédures ne permettent pas de spécifier une distribution temporelle des souhaits de déplacement sur la période d’étude.

L’instant de début indique le moment ou le jour (si on utilise un calendrier hebdomadaire ou annuel) où commence la période à laquelle se réfère la demande de la matrice. La fin du laps de temps résulte de la durée de la courbe de distribution assignée.

Les courbes de distribution peuvent être définies de deux manières.

  • Courbe de distribution proportionnelle à une matrice de la demande
  • Courbe de distribution de plusieurs matrices de la demande

Une courbe de distribution proportionnelle détermine pour différents intervalles de la période d’étude le pourcentage des souhaits de déplacement ayant leur heure de départ souhaitée dans l’intervalle de temps respectif. Lorsqu’on utilise un calendrier hebdomadaire ou annuel, les courbes de distribution peuvent s’étaler sur plus de 24 heures. Par défaut, on part du principe que la répartition de la demande sur la période d’étude est uniforme. Au lieu de la configuration prédéfinie, il est possible de déterminer une courbe de distribution définie par l’utilisateur pour l’ensemble de la matrice. Cette courbe de distribution définie par l’utilisateur peut de plus être remplacée par des courbes de distribution spécifiques pour des paires sélectionnées de types de zones d’émission/d’attraction. De cette manière, on peut par exemple définir des courbes de distribution divergentes pour les zones aux caractéristiques socio-démographiques connues (par exemple zones purement résidentielles ou purement industrielles) qui reflètent les différentes charges de trafic par sens de circulation (Illustration 2) variant en fonction de l’heure de la journée pour les déplacements entre le domicile et le lieu de travail.

Illustration 2 : Exemple de courbe de distribution temporelle de la demande avec quatre intervalles de 30 minutes

Une courbe de distribution de matrices assigne une matrice propre à chaque intervalle de temps qui contient la demande avec l’heure de départ souhaitée dans l’intervalle de temps correspondant. Cette variante convient par exemple lorsqu’on dispose déjà de matrices par heure provenant d’un modèle de génération de déplacements. A la différence de la courbe de distribution proportionnelle, la distribution temporelle de la demande d’une courbe de distribution de matrices peut être définie librement pour chaque élément de matrice, néanmoins le temps requis pour la saisie des données et l’espace mémoire requis sont plus importants car plusieurs matrices entières doivent être gérées.