Indicateur dynamique de la vitalité d'un quartier basé activité à deux échelles
Predicting urban vitality of a district with an activity-based model of transportation at two scales
Résumé
Identifying the spatio-temporal patterns of people activities in urban areas is key to effective urban planning; it can be used in real-estate projects to predict their future impacts on behavior in surrounding accessible areas. LaVallée is a large construction project recently started in Paris's suburb; it is a new district due in 2024.The work presented aims at developing a method making it possible to model the potential visits of the various equipment and public spaces of the district, by mobilizing data from census at the regional level, and the layout of shops and activities as defined by the real-estate project. This model considers the flow of external visitors, estimated based on the pre-project movements in the areas of influence of LaVallée. To perform this evaluation, we implemented a multiagent based simulation model (MATSim) at the regional and district scales.In their daily activity planning, travelers considers time and space constraints such as working hours and distances to facilities that can restrict the location and time-of-day choices of other activities. In the population synthesis field, current demand models lack dynamic consistency and often fail to capture the angle of activity choices at different times of the day. We present a method focusing on activity-time choice, at a regional scale. Activity-time choice consists mainly in the activity's starting time and its duration, for instance, a traveler can participate in activities depend on their possible end-time and duration as well as the travel distance from one another and opening hours of commodities. We are interested in a suburban area with sparse data available on population, where a discrete choice model based on utilities cannot be implemented due to the lack of microeconomic data.Our method applies activity-hours distributions, to draw the time of a potential next activity based on the end-time of the previous one, predicted travel times, and the successor activities the agent wants to participate in during the day.LaVallée district is physically open to the outside and will offer services that may interest the residents and users of the surrounding area. To know the effect of this opening, we propose a gravitation model to estimate the daily activities and trips of the future residents. This transportation model is articulated in conjunction with the regional model in order to establish the flow of outgoing and incoming visitors. The impacts of LaVallée is deduced by implementing a simulation in the projection situation.Once the activity plans are generated, we apply the simulated flows for urban characterization. We first propose a study of the Visit Potential Model, an integrated model to evaluate public space characteristics. This potential of a public space can be defined as its proximity to people, its connection to other attractors or an aggregate pedestrian movement reflecting the people moving through or staying in it. In the case study of LaVallée district, the reported outcomes are analyzed to provide us with a first insight of the visit potential of public spaces within LaVallée during a typical day.VPM was estimated, based on aggregate flows, without considering some constraints, such as congestion, furthermore, unrealistic trip chains were observed. To overcome the limitations of previous models, our indicator estimates vitality dynamically, based on human activity and results, of a simulated scenario. It requires a road network, counting results and vitality potential of the places of activity, the latter corresponds to the level of user satisfaction, it combines metrics of movement and presence of travelers in the area of interest. Vitality itself is estimated at three levels: user, activity location and lot. We then apply the model to LaVallée, with a detailed analysis of the results provided, following a set of measures, they will be reported mainly in the form of hotspots and heatmaps
L'identification des modèles spatio-temporels des activités des personnes dans les zones urbaines est la clé d'une planification urbaine efficace; elle permet de prévoir leurs impacts futurs, notamment, sur les déplacements des usagers. La Vallée est un important projet de construction du quartier, récemment lancé en banlieue parisienne et prévu pour l'année 2024. Le travail présenté vise à développer une approche de modélisation des fréquentations potentielles des différents équipements et espaces publics du quartier, à partir des données de recensement au niveau régional, de l'agencement des commerces et des activités. Le modèle proposé tient compte des flux de visiteurs, estimés à partir des déplacements dans les zones d'influence de LaVallée en situation d'avant-projet. Pour évaluer les impacts du quartier, nous avons mis en œuvre un modèle de simulation multi-agents (MATSim) à l'échelle régionale. Lors de la phase de la planification des activités quotidiennes, le voyageur prend en compte les contraintes temporales et spatiales des activités, telles que : les horaires de travail et la distance domicile-travail, qui peuvent restreindre le choix du lieu et heure de ses prochaines activités. Les modèles actuels modélisant la demande de transport ne parviennent souvent pas à saisir les choix d'activité à différents moments de la journée. Nous proposons donc une approche axée sur le choix de l'heure de l'activité, à l'échelle régionale, qui se consiste principalement de l'heure de début et la durée de l'activité. Ce modèle sera appliqué à une zone suburbaine avec peu de données disponibles sur la population, où un modèle de choix discret basé sur des fonctions d'utilité ne peut être modélisé en raison du manque de données microéconomiques. Notre méthode utilise les distributions d'horaires d'activités, pour déterminer l'heure d'une prochaine activité en fonction de : l'heure de fin de l'activité précédente, les temps de trajet prévus, et la durée minimale des activités futures, auxquelles l'agent souhaite participer.Le quartier La Vallée est ouvert sur l'extérieur et offrira des services susceptibles d'intéresser une partie des habitants des environs. Pour mieux comprendre les impacts de cette ouverture, nous proposons un modèle gravitaire afin d'estimer les activités et les déplacements des futurs résidents. Il s'articule avec le modèle régional afin d'établir l'ensemble des flux de visiteurs. Ces impacts sont déduits en mettant en œuvre une simulation en situation de projection. L'étape suivante consiste à appliquer les flux simulés pour la caractérisation urbaine. Une étude du Visit Potential Model est proposée, ce modèle permet d'évaluer les caractéristiques de l'espace public, le potentiel de ce dernier, peut être défini par sa proximité aux résidences, sa connexion avec les lieux d'attraction ou encore par le flux piétonnier y passent. La Vallée a été choisie comme étude de cas, les résultats rapportés sont analysés afin d'offrir un premier aperçu du potentiel de visite des espaces publics de La Vallée.Le modèle précèdent était estimé uniquement sur la base des flux agrégés, de plus, certains chaînes d'activités irréalistes ont été observées. Pour pallier les limites des modèles précédents, nous proposons un indicateur dynamique de vitalité, basé sur les résultats d'une simulation. Cet indicateur a pour entrées : le réseau routier, les fichiers comptages et le potentiel de vitalité des différentes activités. Il combine des mesures d'évaluation des déplacements et de la présence des usagers dans la zone d'intérêt. La vitalité elle-même est estimée à trois niveaux : agent, lieu d'activité et ilot, une aire urbaine qui regroupe lieux d'activité et espaces publics. Nous appliquons l'indicateur à LaVallée, avec une analyse détaillée des résultats fournis, des illustrations rapportées principalement sous forme de cartes de chaleurs et hot spots
Infos complémentaires
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Identifiant HAL : 2022UEFL2067
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degree committee member :
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Langue originale :anglais
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Date de la thèse : 2022-07-19
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Informations sur la thèse : Domaine : Humanities and Social Sciences/Library and information sciences
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FAQ
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