Les interfaces de FERTURB avec SIMBAD Situé au cœur du modèle SIMBAD, entre les modules de développement économique et de

transition urbaine issus d’URBANSIM d’une part et le module de trafic DAVISUM d’autre part, FRETURB a du être adapté pour lui permettre de dialoguer correctement avec les autres modèles qui composent SIMBAD. En amont, les modifications ont touché au niveau de précision requis pour les données d’entrée du modèle. En aval, elles ont consisté à détailler les résultats pour pouvoir les associer aux flux de personnes dans le module de trafic. Mais entre les deux, il a également fallu aménager le logiciel de façon à obtenir dans un délai d’exécution supportable des résultats suffisamment fins pour être utilisables.

3.1.2.1.En entrée, une perte de précision par rapport à SIRENE

En 1999, année de base du modèle SIMBAD, les établissements économiques sont directement issus du fichier SIRENE, il n’y a donc pas de problèmes de compatibilité avec FRETURB qui utilise également cette source de données. Les établissements y sont décrits avec la finesse d’information requise par le modèle : localisation, activité fine en 700 positions, taille de l’établissement, type de local, statut de l’unité.

Mais les années suivantes, du fait de l’évolution démographique propre aux activités économiques, le fichier SIRENE originel est modifié, certains enregistrements disparaissent tandis que d’autres sont créés. Ces nouveaux établissements sont générés selon les contraintes fixées par le module de transition économique, qui fixe pour chaque activité détaillée selon les 36 rubriques de la NES et les 9 classes de taille fixées par le modèle SIMBAD7 le nombre d’établissements annuel sur la période 1999 – 2025 (Cf. § 3.1.2.2.).

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Figure 15 : La typologie en 25 fonctions de distance

Les nouveaux établissements sont donc connus avec un niveau de précision moindre que ceux issus de SIRENE puisque ni l’activité fine, ni la nature du local, ni l’effectif détaillé à la centaine, ni le statut de l’établissement ne sont fournis. Or ces critères, et principalement l’activité et la taille sont ceux sur lesquels est fondée la génération des flux proposée par FRETURB.

Retrouver le détail des typologies utilisées par FRETURB

Rappelons que 45 classes d’activités homogènes du point de vue de leurs comportements logistiques (ST45) composent la typologie utilisée par FRETURB. Ces catégories sont éclatées en plus de 3300 combinaisons selon le critère de la taille de l’établissement pour permettre d’estimer la génération des opérations de livraisons / enlèvements de chaque établissement. Pour que le logiciel puisse fonctionner, les 36 classes NES des établissements créés par URBANSIM ont été éclatées en 45 classes FRETURB, en se calquant sur la répartition des établissements observée en 1999. Cette méthode est bien entendu approximative mais elle a permis de tester que l’articulation URBANSIM / FRETURB est possible. Elle sera affinée à l’occasion des prolongements de ce travail, d’une part en introduisant la dynamique temporelle dans ce passage des NES36 vers les ST45, d’autre part en prenant en compte le critère de la localisation plus ou moins centrale de l’établissement dans cette affectation en ST45.

Une fois affectés à l’un des 45 groupes, un nombre de mouvements hebdomadaires de livraisons / enlèvement a été attribué à chaque établissement. Pour les établissements situés dans une des classes de taille répertoriées par FRETURB (établissement de 0, 10 à 19, 20 à 49, 50 à 99 salariés) l’attribution a été automatique. Pour les autres, des choix ont été faits, ils seront testés et nécessiteront probablement des corrections. En l’état actuel du modèle :

Les établissements de 1 à 9 salariés constituent le regroupement de 3 classes de taille dans FRETURB : 1 ou 2 salariés, 3 à 5, 6 à 9. C’est la valeur de la classe 3 à 5 qui a été retenue. Les établissements de 100 à 249 salariés constituent le regroupement de la classe 100-199 et

d’une partie de la classe 200-299 dans FRETURB. La valeur de la classe 100-199 a été conservée.

Les établissements de 250 à 500 salariés agrègent les classes 200-299, 300-399 et 400-499 de FRETURB. C’est la valeur de la classe 300-399 qui résume l’ensemble.

Les établissements de 500 salariés ou plus regroupent une multitude de classes FRETURB qui fournissent de 100 en 100 des nombre de livraisons / enlèvement par établissement. Pour marquer le fait que les très gros établissements sont rares, c’est la valeur de la classe 800- 899 qui a été retenue.

Conserver la procédure classique le plus longtemps possible

Si la preuve devait être apportée, il ressort nettement de ce qui précède que les simulations produites par FRETURB à partir des données URBANSIM sont bien moins précises que celles établies à partir des données SIRENE. Néanmoins, dans la mesure où le flux d’établissements nouveaux est marginal par rapport au stock d’établissements initiaux (un établissement commercial change d’enseigne ou déménage environ tous les dix ans, tout en restant souvent dans le même quartier donc probablement dans la même zone ; les gros établissements sont beaucoup plus stables), l’erreur introduite par cette moindre précision pèsera peu dans le résultat global.

En effet, pour tous les établissements qui perdurent depuis 1999, qu’ils soient sédentaires ou aient déménagé dans l’aire d’étude, le modèle FRETURB classique s’applique année après année. La version corrigée n’est utilisée que pour les seuls établissements pour lesquels l’information sur l’activité fine (APET700) et la taille exprimée à la centaine n’est pas disponible.

3.1.2.2.Le recours à un macrozonage pour accélérer la production des résultats

La distribution des flux sous FRETURB se fait au moyen des 25 fonctions de distance établies en fonction du type d’opération, de gestion, de véhicule et de densité de zone (Figure 15). En confrontant ces fonctions au distancier et aux capacités d’accueil des zones, on établit une liste de

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zones avec lesquelles une zone donnée est susceptible d’échanger. La lourdeur de la procédure et le type de programmation utilisé (VBA sous Access) induisent des temps de calculs importants et dont la croissance est exponentielle selon le nombre de zones à traiter.

Ainsi, il faut 3 minutes pour distribuer les flux entre 5 zones, 1 heure pour 46 zones, plus de 3 heures pour un découpage en 72. En ajustant ces points sur un graphique (Figure 16), la fonction obtenue prédit une durée de 3 jours pour les 777 zones du périmètre SIMBAD, à condition que l’ordinateur soit en mesure de le supporter et que la base de données Access, reste en deçà de la limite de 2 Go imposée par le logiciel…

Figure 16 : temps de calcul de FRETURB en fonction du nombre de zones

y = 0.0018x2.7318 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 50 100 150 200 250 Nombre de zones T em p s (en m in u tes)

Source : traitement LET

Pour permettre à la simulation sur 25 ans de se dérouler dans une durée raisonnable, la distribution des flux de marchandises n’est réalisée que tous les 5 ans et porte sur un macrozonage en 34 zones. Les flux ainsi distribués sont ensuite éclatés en 777 zones.

Le passage au macrozonage

Un découpage de l’aire urbaine en 34 secteurs, issu des travaux antérieurs du LET sur le modèle TELESCOPAGE (Cabanne et al., 2000), a été retenu pour servir de macrozonage. Il permet à la distribution d’aboutir en 35 minutes.

Le changement de zonage suppose d’adapter le calcul du distancier aux zones élargies. Plutôt que de recalculer les distances zone à zone à partir de leur barycentre géométrique, le parti a été pris de prendre en compte les mouvements de marchandises simulés par FRETURB dans la construction de ce distancier. C’est ainsi que le barycentre des macrozones a été calculé en pondérant chacun des barycentres des zones composant la macrozone par le poids de ces zones dans la génération des opérations de livraisons / enlèvement. Au bout du compte, la zone la plus proche de ce barycentre « marchandises » est retenue comme représentative de sa macrozone dans le calcul du distancier et la distance entre chacune des macrozones est calculée en se calant sur les distances de cette zone représentative aux autres zones représentatives des macrozones du périmètre (Figure 17).

Figure 17 : Estimation du barycentre « marchandises » d’un découpage agrégé

Barycentre géométrique d’une

macrozone composée de 9 zones Barycentre calculé sur le poids des zones dans la génération des déplacements de marchandises

Sélection de la zone représentative pour le calcul du distancier

L’intérêt de cette démarche est de permettre de calculer le distancier à chaque utilisation de FRETURB afin de faire évoluer la position du barycentre en fonction de l’évolution des localisations des activités génératrices de déplacements de marchandises dans l’aire d’étude. Le distancier est ainsi toujours en phase avec la répartition spatiale des établissements modélisée par URBANSIM.

L’éclatement des flux distribués en 777 zones

Une fois la distribution réalisée entre les 34 zones du macrozonage, l’affectation sur le réseau et la confrontation aux déplacements de personnes suppose de revenir au découpage initial en 777 zones. De manière analogue à la procédure suivie pour restreindre le nombre de zones, l’éclatement est pratiqué au prorata du poids de chacune des zones dans la génération des flux (Figure 18).

Figure 18 : Un exemple de répartition de 180 paires entre deux zones (sous hypothèse d’indépendance)

Zori / Zdest 54 (30%) 36 (20%) 90 (50%)

18 (10%) 5 (3%) 4 (2%) 9 (5%) 108 (60%) 33 (18%) 21 (12%) 54 (30%) 54 (30%) 16 (9%) 11 (6%) 27 (15%)

3.1.2.1.En sortie, des flux de même nature que ceux des déplacements de personnes

L’affectation des trafics de marchandises sur le réseau routier suppose que les flux soient orientés, fournis en UVP, et détaillés selon la période de la journée (pointe ou heure creuse).

L’orientation des flux

Comme présenté en § 3.1.1.5., du fait des spécificités de la logistique urbaine et du mode de recueil des données dans les enquêtes ayant servi à élaborer le modèle FRETURB, les flux de marchandises simulés ne peuvent être orientés. Ce sont alors des flux échangés entre deux zones, car il n’est pas possible de dire si c’est la zone A qui émet vers la zone B ou l’inverse car les tournées peuvent se faire dans un sens différent selon les contraintes de circulation, les horaires d’ouverture des magasins, les stratégies des chauffeurs… FRETURB propose donc en sortie des flux échangés entre deux zones. Cependant, pour les besoins de SIMBAD, les flux ont été artificiellement orientés en posant comme principe que les flux de A vers B sont identiques à ceux de B vers A (la matrice est symétrisée).

Le passage en UVP

FRETURB distingue 3 catégories de véhicule, pour chacune un coefficient multiplicateur a été appliqué aux flux afin de les rendre comparables aux voitures particulières en termes d’occupation de la voirie et de contribution à la congestion. Ainsi, les moins de 3,5 tonnes ont été multipliés par un coefficient de 1,5 ; les porteurs par 2 et les articulés par 2,5.

3.1.2.2.Prospective 2025 : passer d’un nombre d’emplois à un nombre d’établissements

En prospective, c’est un nombre d’emplois qui sera établi, lié d’une part aux projections démographiques du modèle OMPHALE de l’INSEE qui fournissent un nombre d’actifs potentiels, et de l’hypothèse de croissance économique envisagée, qui permet d’estimer un taux de chômage.

0.1 0.3 0.6 0.3 0.2 0.5 180

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Pour calculer, ensuite, les établissements nouveaux à créer, un dialogue est établi entre URBANSIM et FRETURB, en amont de la procédure d’ensemble de SIMBAD. Il permet de traduire en nombre d’établissements le nombre d’emplois projeté à l’horizon du modèle. Une matrice [ETAB_NES36.Tefet8]an du nombre d’établissements par NES36 et par 8 tranches

d’effectifs salariés (Tefet8 : 0 salariés, 1 à 9, de 10 à 19, de 290 à 49, de 50 à 99, de 100 à 250, de 250 à 499, 500 et +) est estimée pour chaque année an du modèle.

Celle-ci est connue pour l’année de référence a0 (2005). Le calcul de cette matrice [ETAB-

NES36.Tefet8] est obtenu à l’issue des étapes suivantes :

Calcul du nombre d’emplois moyen en 2005 dans chaque cellule de la matrice [EmpMoyen_NES36.Tefet8]a0.

L’analyse des fichiers SIRENE des années 1982, 1990, 1999 et 2005 sur la zone d’étude (ensemble des communes qui se retrouvent dans les quatre périodes) permet de mesurer un coefficient d’évolution linéaire des NES36 et des Tefet6 pour chaque NES36 pour la période 1982-2005.

Par prolongement de tendance, ces coefficients d’évolution sont utilisés pour l’année de l’horizon an du modèle. On peut alors calculer l’évolution entre a0 et an de la proportion des

établissements par classe de taille dans chaque NES36 ainsi que l’évolution de chaque NES36 toutes tailles d’établissements confondues (calcul aux marges).

Calcul de la matrice des proportions d’emploi [%Emploi__NES36.Tefet8]an :

On effectue le produit du nombre moyen d’emploi par la proportion de chaque type NES36.Tefet6 dans la population totale des établissements ; On obtient alors la proportion en termes d’emplois de chaque type par normalisation de la matrice.

Calcul de la matrice :

[Emploi_NES36.Tefet8]an = [%Emploi__NES36.Tefet8]an*EmploiTotal

Calcul de la matrice :

[ETAB_NES36.Tefet8]an = [Emploi_NES36.Tefet8an]/ [EmpMoyen_NES36.Tefet8]a0

A partir de la connaissance de l’emploi total dans l’aire urbaine à l’horizon an on peut donc prédire

le nombre d’établissements par NES36 et classes de taille à l’année an