Le modèle à quatre étapes Une imbrication de différents modèles

C’est à l’origine pour faire face aux problèmes liés à la modélisation intra urbaine qu’a été fait le choix de segmenter la modélisation du trafic. C’est ainsi que sont mis au point aux Etats-Unis d’Amérique, dans les années 50, les premiers modèles à quatre étapes. Il s’agit du choix méthodologique réalisé par le service de gestion des transports de la Région de Franche-Comté pour l’organisation des transports sur son territoire. Nos recherches s’inscrivant, partiellement au moins, dans ce contexte appliqué, nous avons fait le choix de situer le modèle à quatre étapes dans la modélisation des transports. Cette modélisation marque une rupture par rapport aux modèles précédents puisqu’elle est conçue pour prévoir les réactions du trafic face à des projets d’infrastructure ; mais conserve une continuité par son but qui reste fortement orienté pour l’automobile et le calibrage des infrastructures de déplacement. En effet, jusqu’à une date récente, les « modèles à quatre étapes ont pour fonction la reproduction et le développement du système automobile » [Dupuy, 1975]. Nous présenterons, au cours de ce chapitre, les principes de fonctionnement, le déroulement, et l’imbrication des différentes étapes du modèle ; puis nous verrons comment les modèles à quatre étapes constituent un champ d’application aux modèles de simulation de trafic étudiés jusqu’ici.

 Approche désagrégée pour la caractérisation des déplacements

Au-delà de segmenter la modélisation de trafic, il a fallu affecter un ordre aux différentes étapes identifiées. Il a donc fallu classer les choix successifs de l’individu dans la réalisation d’un déplacement. Nous allons étudier dans un premier temps les principes de fonctionnement des différentes étapes du modèle pour discuter, dans un second temps, de la pertinence de l’indépendance de ces étapes.Le modèle à quatre étapes a segmenté, pour des raisons pratiques, la modélisation de trafic en fonction des différentes problématiques rencontrées dans la simulation des déplacements de personnes. Ces différentes problématiques peuvent se résumer, du point de vue de l’individu mobile par les questions suivantes [Merlin, 1994] : – A quelle heure effectuer mon déplacement ? Ces questions correspondent chacune à des étapes de modélisation visant à comprendre et décrire le processus de choix de l’individu au cours de son déplacement. La première étape consiste en une phase de génération qui a pour but de considérer, pour chaque zone géographique pré-établie, le nombre d’attractions et émissions. La deuxième étape correspond à la problématique de distribution qui répartit les émissions et attractions sur les destinations et origines correspondantes. La troisième étape répond à la question de la répartition modale et distribue le trafic entre les différents modes de transport. La quatrième étape, quant à elle, affecte les déplacements au réseau et fixe ainsi l’itinéraire emprunté.

Les quatre étapes du modèle ont été séquencées et, comme nous allons le voir, découlent les unes des autres. Elles sont donc liées dans leur réalisation, mais pas dans leur conception. En clair, les étapes précédentes sont nécessaires à la construction d’une nouvelle étape. Mais la modélisation du processus décisionnel traité au cours d’une étape, quelle qu’elle soit, ne prend pas en compte le processus décisionnel d’une autre étape. La décomposition séquentielle de la modélisation du déplacement induit donc une indépendance des différentes étapes, ce qui ne correspond pas à la réalité. Un individu va par exemple potentiellement modifier sa destination en fonction de la présence ou non d’un mode de transport désiré pour un même service recherché. Les deux étapes de distribution et de choix modal sont alors inextricablement liées. On peut même imaginer que l’absence d’un service de transport peut modifier la décision à l’origine du déplacement et qu’en conséquence l’individu n’effectuera aucun déplacement. Le choix modal influence alors la génération du déplacement. Au-delà de l’imbrication des différentes étapes du processus de choix, c’est la question de l’ordre des étapes qui peut également être en cause. Lors de la construction initiale du modèle, il a été pris pour postulat de départ que l’individu répondait successivement aux questions liées au déplacement vues précédemment. Mais il n’est pas certain que l’individu suive scrupuleusement la séquence de questions dans l’ordre prédéterminé par le modèle. Car avant de se demander s’il faut se déplacer, l’individu peut se demander si l’opportunité de se déplacer existe. C’est alors l’offre qui peut susciter la demande. Pour tenter de solutionner ces problèmes, des tentatives ont été faites pour créer des modèles dits « directs » regroupant les trois premières étapes du modèle.