Modélisation de l’accessibilité pour la Communauté Métropolitaine de Québec (CMQ)

1. Modélisation de l’accessibilité pour la Communauté Métropolitaine de Québec (CMQ) Nicolas Lachance-Bernard(nicolas.lachance-bernard.1@ulaval.ca) Étudiant à la maîtrise en aménagement du territoire et développement régional Faculté d’aménagement, d’architecture et des arts visuels (FAAAV) École Supérieure d’Aménagement du territoire et de Développement régional (ÉSAD) Université Laval Directeur : Prof. Marius Thériault École Supérieure d’Aménagement du territoire et de Développement régional Université Laval Codirecteur : Prof. François Des Rosiers Faculté des Sciences de l’Administration, section Gestion urbaine et immobilière Université Laval 12e colloque étudiant pluridisciplinaire du CRAD : 23 février 2007 Université Laval, Pavillon Gene-H.-Kruger, salle 2320 / 2330

2. Plan • Contexte et problématique • L’accessibilité • Objectifs et hypothèses • Méthodologie et résultats • Les 5 étapes • Aménagement et développement

3. Contexte « Renforcer la place du transport collectif en développant l’achalandage de façon à accroître la part modale du transport collectif. » (Plan stratégique de développement des services 2005-2014 – RTC 2005) Socio-démographie : La société • Restructuration rapide des caractéristiques sociales et économiques de la région (Thériault et Des Rosiers 2003)Exemples : Augmentation des ménages d’un seul individu, vieillissement de la population. Habitat : L’environnement et l’urbanisme • Relocalisation des processus urbains selon des tendances généralisées(Coffey et Shearmur 2001)Exemples : Nouveaux types d’agglomération commerciale, expansion de la ville en périphérie, restructuration des quartiers centraux. Mobilité : Les transports • Contrôle des coûts sociaux et individuels liés aux transports (Levinson 1998)Exemples : pollution, congestion, temps de navette.

4. Problématique Les besoins immédiats en modélisation des transports • Représenter fidèlement l’accessibilité individuelle en fonction des activités • Permettre des analyses comparatives entre les modes de transport • Automatiser l’évolutiondes modèles de réseaux de transport en commun • Gérer adéquatement les données afin d’effectuer des simulations et de comparer des scénarios d’intervention Pourquoi modéliser et simuler le transport • Répondre aux modifications des besoins et des caractéristiques des clients (demande) • Optimiser l’usage des ressources des organismes de transport (offre) Les défis propres à la modélisation des transports • L’évolutionrapide et la complexité des réseaux • L’intégration de plusieurs domaines de recherche • Les sources de données multiples et leur volume imposant lors des traitements

5. L’accessibilité La facilité spatio-temporelle (distance et durée) avec laquelle les citoyens effectuent des déplacements entre divers lieux d’activité afin de vaquer à leurs occupations (Thériault et Des Rosiers 2004). Le degré de mobilité des individus • Couples origine-destination • Modes de transport • Trajets La distribution spatiale des lieux d’activités • Lieux d’ancrage et opportunités potentielles • Patrons d’utilisation du sol et disponibilité des modes de transport L’impédance spatio-temporelle : friction réduisant la facilité de déplacement • Liens et nœuds du réseau de transport • Horaire de déplacement et de configuration des réseaux

6. Objectif 1 Développer une procédure basée sur un SIG spécialisé en transport, afin de simuler les déplacements et évaluer l’accessibilité aux services Urbains, en utilisant les réseaux de transport public. • À partir de : • Données opérationnelles faiblement structurées (RTC et STL) • Pour construire : • Système de trajets topologiques (Réseau routier, Localisation des arrêts, Modalités d’opération) • Avec des contraintes d’impédance sur les réseaux : • Fréquence des autobus et vitesse moyenne • Distances de marche appropriées • Coûts et durées d’accès, de sortie, de transfert et de trajet

7. Objectif 2 Mesurer et comparer les patrons d’accessibilité des lieux de résidence vers les agglomérations commerciales de la Communauté Métropolitaine de Québec en 2001, en utilisant les réseaux de transport 2004. • Combinaison des : • Enquêtes origine-destination (OD) – 2001 • Réseaux routier et marche – 2004 • Réseaux de transport en commun - 2004 • Système de routage transport en commun – 2004 • Localisation des agglomérations commerciales - 2001 • Les préférences floues :Les fonctions d’appartenance utilisent des seuils observés lors des enquêtesOD afin de refléter diverses contraintes individuelles : • La capacité de déplacement (mobilité); • Les interrelations de l’individu avec ses pairs (ménage, société); • Les obligations spatio-temporelles (autorité socio-économique). (Hägerstrand 1970)

8. Hypothèses La localisation des nouvelles agglomérations commerciales (Magasins-entrepôts et méga centres d’affaire) et leurs effets sur les temps de déplacement pour fins de consommation modifient l’accessibilité aux agglomérations commerciales à l’avantage de l’auto et au détriment du transport en commun. L’évolution spatio-temporelle rapide (journalière et hebdomadaire) de la structure des patrons d’accessibilité est distincte selon les modes de transport motorisés (automobile et autobus), à l’intérieur de la CMQ. L’accessibilité en automobile est stable, l’accessibilité en transport collectif est polymorphe.

9. Méthodologie et résultats

10. Méthodologie et résultats Étape 1 : Traduction des données opérationnelles CRADVoyagesTC Étape 2 : Création des réseaux CRADNetwork Étape 3 : Simulation des déplacementsCRADRoutes Private CRADRoutes Transit Étape 4 : Évaluation des seuils d’acceptabilité Logique floue + CRADRoutes + Enquêtes OD Étape 5 : Évaluation de l’accessibilité Compilation : nombre d’opportunités versus seuils Comparaison : Accessibilité de la grille 250m hexagonale

11. Étape 1 : CRADVoyagesTC

12. Étape 1 : CRADVoyagesTC 6,7 heures de traitements Microsoft Windows XP Pro SP2 Pentium 4 3.20GHz 1,00Go RAM 5265 arrêts / 15 883 lignes d’itinéraires

13. Étape 1 : CRADVoyagesTC Arrets Desserte Points de services Services Horaires Voyages Itinéraires TransCAD Routes TransCAD

14. Étape 2 : CRADNetwork CRADVoyagesTC  Système de trajets  Réseau de transport en commun 12 étapes dans TransCAD  2-3 étapes dans CRADNetwork • Ouverture/Sauvegarde de fichiers standardisés • Détection d’erreurs automatisée et correction assistée (omission de tronçons, positionnement d’arrêts, réseau routier non-topologique, réseau de transport en commun) • Configuration par défaut

15. Étape 3 : CRADRoutes Private

16. Charges sur le réseau Sommaire des déplacements Trajets des déplacements Étape 3 : CRADRoutes Private

17. Configuration « Others » Trajets/Modes/Système (25 champs) Configuration « Skims » Réseau vs Déplacements (40 champs) Étape 3 : CRADRoutes Public Table détaillée des déplacements Tables des statistiques : Segments, Modes, Trajets, Arrêts

18. Centre régional / supra-régional Magasin-entrepôt Étape 4 : Seuils d’acceptabilité Enquêtes Origine-Destination (2001) • 174 243 déplacements tous modes confondus • 16 839 déplacements en transport en commun • Déplacements consommation Auto : 85,5% Autobus : 4,2% Piéton : 9,1% • Auto (consommation) : 3 249 grands magasins2 271 petits magasins2 967 motif = épicerie3 204 motif = loisirs (Thériault et al. 2004)

19. Étape 4 : Seuils d’acceptabilité Les seuils sont calculés dans SPSS (durées des déplacements de l’enquête OD) • Méthode HAVERAGE (moyenne pondérée de quatre estimateurs de probabilité maximale) M-estimateur de Huber, Estimateur wave d’Andrews, M-estimateur de Hampel, Estimateur biweight de Tukey. Préférences floues : Le postulat suivant a été assumé (Thériault et al. 2004) • Une durée de déplacement < médiane (C50) est totalement acceptable (1), • Une durée de déplacement > C90 sera probablement insatisfaisant (0), • Une valeur pour un cas intermédiaire : interpolation linéaire entre 1 et 0.

20. Étape 5 : Accessibilité Les indices d’accessibilité (transport collectif / automobile) sont calculés pour les types de personnes et les activités de consommation en utilisant : où Ai : Convenance globale de l’endroit résidentiel i (sommation des activités convenables) Sij: Indice de convenabilité de déplacement de l’endroit résidentiel i à l’endroit d’activité j : Nombre total d’activités potentielles à l’endroit j où Ai* : Indice d’accessibilité de l’endroit résidentiel i relativement avec l’endroit ayant la localisation la plus avantageuse.

21. Étape 5 : Accessibilité Index d’accessibilité aux épiceries pour les familles avec l’automobile (2001) (Source : Thériault et al., 2003.)

22. Aménagement et développement Utilité immédiate pour le CRAD • Walid Chaker : Géosimulation multi-agents et multi-échelles • Gjin Biba : Analyse des comportements de magasinage • Marion Voisin : Impact de l’accessibilité pour la formation des prix immobiliers • Travaux des professeurs Thériault, Des Rosiers et Vandersmissen Utilité à court et moyen termes • Comparer divers scénarios de développement en transport et aménagement du territoire (densification du cadre bâti, axes de développement à fort potentiel); • Analyser la situation actuelle vécue et perçue en transport en commun (contribution aux modèles hédoniques en immobilier). Utilité à moyen et long termes • Environnement : Émissions de GES • Transport : Implantation d’un tramway, nouveaux axes métrobus • Social : Accès aux activités et services (modes, ménages, sexes) • Économie : Impacts des désastres naturels et d’origine humaine (préparation, adaptation, reconstruction)

23. Modélisation de l’accessibilité pour la Communauté Métropolitaine de Québec (CMQ) Nicolas Lachance-Bernard(nicolas.lachance-bernard.1@ulaval.ca) Étudiant à la maîtrise en aménagement du territoire et développement régional, Faculté d’aménagement, d’architecture et des arts visuels (FAAAV) École Supérieure d’Aménagement du territoire et de Développement régional (ÉSAD) Université Laval Merci! Questions?