Diagnostics Energie Emissions des Mobilités (DEEM) Ecole d’été Modélisation et Evaluation Pour la Planification Urbaine 1-5 septembre 2014, Marne-la-Vallée [email protected]

L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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sommaire •  Rappel des enjeux environnementaux, objectif d’évaluation au niveau local •  Un outil et une démarche en évolution depuis les années 80 (genèse du BET au DEEM) -  Usage des ED : un intérêt et un pari expérimental -  Élargissement aux autres trafics : enjeux illustrés par l’exemple

•  DEEM : la démarche finalement adoptée -  -  - 

Standardisation du calcul Choix des villes test Premiers résultats Suites…

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enjeux environnementaux l  1970-1980

: décennies «chocs de

l’énergie» l  1990-2000 : décennie «émissions polluantes, qualité de l’air» l  2000 -> : années «effet de serre et climat»

Transport et mobilité l  Contribution

sectorielle notable, évolution préoccupante (inventaires GES du Citepa) CO2 2004/1990

l  Villes

: 80% des émissions de GES l  pour moitié combustibles fossiles (transports) l  pour moitié énergie immeubles et appareils ménagers (programme habitat ONU, 2007) L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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problématique, objectifs l  Quels

impacts les mobilités quotidiennes (replacées dans leur contexte spatial) ont sur la consommation énergétique et les émissions (et interactions forme urbaine-énergie) ? l  Outil

et démarche pour observer, analyser, comprendre, modéliser ces impacts ? Vers quels leviers pour l’action ? l  Objectif

d’évaluation environnementale stratégique (ex-post et ex-ante) des politiques de transport : l  évaluation

PDU au bout de 5 ans (dont volet environnemental) l  documents (SCoT, PDU, PLU) d’aujourd’hui programmant les mesures pour demain l  sur la bonne trajectoire pour l’horizon 2050 du facteur 4 ? (avec bilan émissions de GES dans un plan climat-énergie territorial) L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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schéma régional Climat Air Energie

Fiche décryptage Grenelle L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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historique diagnostic environnemental : le pari d une démarche expérimentale désagrégée s’appuyant sur les ED •  IRT 1979-1984 : études BET sur 7 EMD

Relier mobilité et contexte spatial => distance, vitesse et véhicule

•  INRETS 1994-98 : •  Emissions polluants locaux et GES ajoutées -> logiciel ADEME-DEED Lille (1987, 1998), Grenoble, Bordeaux, Paris, etc. •  INRETS et CETE NP 2008-09 : étendu tous trafics du quotidien, DEM Lille (1987, 1998, 2006) •  standardisation 2011-13 : DEEM, sous pilotage ADEME-CERTU Newman & Kenworthy, 1989 L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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81/84 l 

BET: concept, études, résultats (1)

Concept budgétaire : dépense énergétique d’un individu (ou ménage) pour se déplacer un jour de semaine : –  sommation sur tous ses déplacements –  à mettre en regard des budgets distance et temps

l 

Un pari : démarche expérimentale d’exploitation des enquêtes ménages déplacements (EMD) –  7 agglomérations, d’Évreux à Lyon et Paris

l 

mieux connaître les impacts énergétiques et la mobilité

l 

nécessité méthodologique :

STU CETUR IRT

er Maîtris e l’espac ie rg et l’éne

Décembre 84

mettre l’accent sur la distance des déplacements, paramètre de la mobilité plutôt négligé jusqu’alors L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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recueils de mobilité en bref •  Des enquêtes homogènes réalisées depuis les années 70 : −  Enquêtes Nationales Transport (ENT) −  Enquêtes Ménages Déplacements (EMD) dans les grandes agglomérations (puis grands territoires et villes moyennes)

•  Description face-à-face (ou tel) des déplacements réalisés la veille (voire week-end, et longue distance) de l’enquête : –  zones d’origine et destination, heures de départ et d’arrivée –  trajets unimodaux, motifs, modes et véhicules utilisés

•  Permettant de mesurer la mobilité en termes de : –  –  –  – 

fréquences (nombre déplacements / jour / personne) distance parcourues (à partir des zones et des modes) durée des déplacements etc. (dont impacts énergie – émissions)

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BET: concept, études, résultats (2) l 

Résultats concluants sur structure des consommations par : - catégories sociales, - activités (travail, achats, loisirs...) - lieux de résidence (centre, banlieue, périphérie)

l  l 

l 

trois phénomènes (invariants) essentiels : Budgets-temps varient peu, 50 à 70 mn/jour/pers, tous groupes de population Budgets-distance dépendent étroitement de : –  position dans le cycle de vie de l’individu et des rôles familiaux, –  niveau socio-économique du ménage, –  localisation au sein de l'agglomération

l 

BET évoluent de façon plus accentuée que les distances (évolution conjointe du partage modal, en fonction de la densité) –  Ex: une famille en périurbain consomme 2 à 3 fois plus qu'une famille en ville-centre

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94…

DEED : définition, principe inventaire de détail, pari sur les EMD •  Évaluer consommations (gep) et émissions (g CO2, CO, COV, NOx, Ps) de chaque déplacement

Un espace : la région urbaine Une durée : une journée ordinaire de semaine Une unité statistique : l'individu ou le ménage résident

Σ

Déplacements internes CO 2

NOx

HC

Part.

CO

Cons = a*CO2 + b*CO + c*COV + d*PS

•  À partir de : - EMD (standard CERTU) décrivant la mobilité quotidienne interne des résidents -  facteurs d émissions unitaires (Copert3, MEET, repris dans Impact-ADEME)

•  Facteurs-clés : - mode utilisé (q/km), distance (~prop.), -  vitesse, classe véh. (énerg, âge, cylind.)

•  Sommées par jour pour analyse selon déterminants géo-démo-socio-éco : - des budgets individuels, ménages - du bilan régional -  en évolution (2+ EMD) -  logiciel ADEME, 2000

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Objectif études DEED l  Outil

d'évaluation des impacts énergie-émissions de la mobilité :

- Estimer/diagnostiquer la situation actuelle (poids des contraintes individuelles, rôle des structures urbaines) et son évolution - Mesurer les enjeux de politiques existantes/à mettre en œuvre en simulant leurs impacts (changements de structure du parc, répartition modale, trafics), imaginer marges de manœuvre, potentiels de réduction, savoir où faire porter les efforts, sensibiliser (volet environnemental PDU) l  Toujours

le pari d’une démarche expérimentale à partir des ED :

- Grenoble (EMD 1992), - Paris (EGT 1991, 2002), - Lille (EMD 1987, puis 1998, 2006), - Bordeaux (1990)… - Mais aussi d’autres (Lyon LET, …), ENTD 2007-2008 et… cf. plus loin l  Nécessité

méthodologique :

- Accent sur les distances, vitesses, types de véhicules - Rapporter les impacts aux émetteurs et à l’espace L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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forts écarts de GES par mode, mobilité interne, Lille 2006 mobilité interne

171 •  Tous modes : 135 g / voy*km

72 42

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•  4 fois plus en VP qu en TC

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déterminants mobilité interne résidents : position dans le cycle de vie, Lille 2006

•  Actifs sont les plus émetteurs, H > F (+30%) : plus en VP, plus de KM •  Sans activité sont 3 fois moins émetteurs : rôle du motif travail L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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2008 2009

diagnostic élargi pour Lille 2006

•  Perspective temporelle de ce Diagnostic Environnemental Mobilité : •  Quels impacts de la « baisse de mobilité » ? (trafic interne stabilisé, baisse accompagnement et taux occupation) •  Enjeu de l’élargissement : Quels impacts autres trafics quotidiens ? (échange/transit, marchandises, non résidents, route et fer, eau, air) •  Enjeux aux horizons 2020 et 2050 •  Enquêtes mobilité : EMD 2006 (1987,1998), Cordon 2007, TMV et Freturb

•  Pour LMCU voulant réviser son PDU 2000 •  Prestataire 2008-2009 : la future ERA Mob •  Généralisation 2011 sous pilotage ADEME-CERTU L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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déplacements internes des résidents évolutions en deux décennies sur Lille 1987-2006

l  l 

l  l 

2006/1998 : -6% mobilité tous modes, -11% mobilité voiture, trafic stabilisé 2006/1998 : légère baisse conso-GES, après période de forte hausse, mais sur l’ensemble des deux décennies : 2006/1987 : forte baisse tous polluants locaux (CO, COV, NOx), sauf particules 2006/1987 : +5% consommation énergétique et +23% émissions de GES

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évolution des émissions de GES selon zones de résidence, Lille 1987-2006

Densités faibles induisent émissions de GES élevées (très forte corrélation) •  En 2006, un résident du centre de Lille émet 2 fois moins de GES qu un résident périurbain pour se déplacer •  Résidents de banlieue ou périurbains : 2/3 de la population, 3/4 des émissions •  Les écarts se creusent depuis 20 ans : les émissions moyennes sont en hausse de 46% dans le périurbain, contre seulement en très légère augmentation à Lille l 

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et 06/09 là au de

nécessité : appréhension globale des flux pour l’appréhension globale des impacts Source : Routhier, LET

Reste du monde

La 1ère tentative (ADEME, 2004) de sommation des émissions voyageurs et marchandises, (DEED, FRETURB) : se solde plutôt par un échec

Transit

Périurbain

Agglomération

Fret urbain

Déplacements interurbains de marchandises

Déplacements périurbains de

personnes

Déplacements urbains de personnes

Ø DEM et Projet BETTI … en cours

Déplacements interurbains de personnes

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résultat : bilan global tous trafics, Lille ex-post 2006/1998 CO Conso

NOx

COV

PM

eqCO2

•  Conso et GES : légère hausse •  Polluants locaux : forte baisse (CO, COV)

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évaluation Lille ex-post 2006/1998 des GES tous trafics : poids des non internes !

•  •  •  • 

Forte baisse polluants locaux, mais légère hausse pour consommation et GES Trafic voyageur principal émetteur de GES, mais en diminution « Baisse mobilité » voyageurs : à nuancer au vu du diagnostic élargi Echange et transit : quelle maîtrise LMCU ? Politique locale vs enjeu global…

voyageurs

marchandises

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évaluation ex-ante des objectifs (très) volontaristes du PDU Lille 2020 •  Objectifs : mobilité maintenue 3,7 déplts/hab/jour et parts modales : (+6% MàP, +66% TC, +150% vélo, -20% VP avec tx occup. +2%) •  Structure parc et émissions 2020 -> prévus grâce à (Inrets, 2005) Evolution des consommations et émissions (base 100 en 1987) 350

PDU et Parc 2020

déplts 2006 parc 2020

300 250

objectifs 2020 parc 2006

200 150 100 50 0 1987 1987

1998 1998 Consommations (tep) GES

2006 2006 EqCO2( t)

2006 véhi 2020 2020 véhi 2006 2020 véhi 2020 2006/2020 2020/2006 2020 CO (t)

COV (t)

NOX (t)

Résultat : •  Impact PDU loin d être négligeable, même si progrès technos semblent 3 à 4 fois plus déterminants •  Avec techno+PDU, Conso et GES => 73% du niveau 1987 •  Techno ne règle pas tout => politique orientant comportements, d’autant que…

PS (t)

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quid du facteur 4 (enjeu 2050) ?

GES transport

+45%

1990 : facteur 4 => 2006 : facteur 6 ?

÷  4

•  En

2020, « progrès seuls » (autres trafics stables) ramène GES au niveau 1990 •  -15% si « décroissance externe » •  +11% si « croissance externe »

•  Atteindre l objectif 2050 => mesures fortes à tous niveaux vers mobilité et organisation spatiale moins dépendantes de l auto (techno, alternatives, desserte TC, U : densité, mixité, proximité…) L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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après Lille : standardisation de la méthode …et poursuite de la recherche •  Intégration transversale, standardiser : –  Conso-émissions intégrées au standard ED (mobilité interne résidents, 3 sites pilotes) –  Préconisations méthode élargie selon recueils disponibles, notamment marchandises et échange/transit y.c. non résidents) –  C’est en évolution (ED successives) que ces diagnostics prennent leur sens et leur relief pour des évaluations ex-post et ex-ante –  ERA Mob (Ifsttar+Cete NP), lien avec GERI-EEST, pilotage ADEMECERTU

2010 2015

•  Recherche BETTI (pour ADEME) : –  Intégration longitudinale temporelle et spatiale à l’année (mobilités quotidien, week-end, longue distance) : traiter « l’effet barbecue » –  Intégration dans les politiques publiques : rôle du bilan environnemental pour calcul économique (évaluations : aux objectifs, coût direct/évité, différentes échelles) et aide à la décision ? L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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choix des 3 régions urbaines test (1991) (-)

333 929 hab. 2996 km2 111 hab/km2 380 communes 5100 ménages enq.

673 429 hab. 5613 km2 120 hab/km2 705 communes 9800 ménages enq.

(2002, 1992) 787 914 hab. 5811 km2 136 hab/km2 354 communes 7603 ménages enq.

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rappel de quelques points notables : « Avant, le DEED… •  s’appuyait Copert 3 •  estimait les impacts au déplacement, pas au trajet (incontournable avant 1996) •  restait très schématique sur les formules de distances •  restait très sommaire sur quasiment tous les modes, excepté VP (notamment TC et y compris multimodalité)

… mais ça, c’était avant ! » L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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Standardisation en cours d’achèvement: Le DEEM l 

Définition du Parc: Parc issu de l’EMD pour les déplacements internes et d’échange, Parc Citepa pour le transit

l 

Distance, vitesse: amélioration calcul à partir données d’affectation sur réseau routier (pointe/creux) – référentiel grande échelle de l'IGN

l 

Travail direct sur les trajets unimodaux, avant déplacements

l 

Utilisation de la base TCU pour taux d’occupation et consos (déplacements sur le réseau urbain)

l 

Facteurs d’émissions: VP, 2Rm Copert 4 (yc EqCO2) avec prise en compte des émissions COV évaporatives et Ps abrasives (pneus, freins, chaussées)

l 

Des distances aux émissions pour chaque trajet et déplacement, ces estimations intègrent le standard ED Certu (fichiers livrés EMD, EDGT)

l 

Puis… (difficilement standardisable) : enquêtes cordons (échange, transit) et TMV / Freturb pour estimation marchandises

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2011 2014

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DEEM : exploitation standard (internes et hors tournées promenades)

(sur EMD FàF, pas partie téléphonique EDGT)

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DEEM : quelles utilisations ? •  Un outil de connaissance –  estimer et partager ordres de grandeur entre sites –  détailler analyses (socio-éco-démo-géo) du territoire –  se jauger par rapport aux données existantes (Asqaa, Citepa, Ademe, AEE, AIE, Giec, etc.) –  initier méthodes recherche (ex: analyses longitudinale, intersectorielle, vulnérabilité) •  Un outil d’aide à l’élaboration des politiques publiques –  outil pédagogique –  aide à l’évaluation environnementale transport –  définir des objectifs mesurables L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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DEEM : analyses spatiales •  Mener une analyse localisée des impacts (par habitant ou par population de la zone) : –  selon les zones de résidence –  selon zones d’origine ou de destination –  par types de flux Ø  Différencier les territoires Ø  Spatialiser les enjeux Ø  Discuter la question des échelles pertinentes

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DEEM : analyse spatiale, Grenoble eqCO2 (g) par habitant et par masse

Par habitant

Par masse

• 

•  L’enjeu majeur CO2 : les habitants de la «Métro»

• 

Éloignement du centre avec des budgets-distance variant de 1 à 3 pour des budgets-temps ~stables Effet nord-sud

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juger des ordres de grandeur •  Mobilité locale individuelle : ~3 kg eqCO2/hab/jour (2,8 à Amiens, 3,1 à Grenoble) soit ~1 tonne eqCO2/hab/an d'où, pour toute la population : de 0,3 Mt à Amiens à 0,85 Mt à Grenoble •  A comparer à France entière (Citepa 2010) : 130 Mt eqCO2/an dont 2/3 voyageurs •  Soit 0,4% à 1% pour chaque site en mobilité locale mais hors local, quid de l'effet barbecue ? L. Hivert, 02/09/2014, DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine

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Mobilités de semaine, weekend et longue distance : quel « effet barbecue » par taille / type de zone de résidence ?

Par  individu   1,8  t  CO2/an          

Paris  

2,0  

Ordinaire  

Banlieue  AU  de  Paris  

7,2  

Weekend  

Péri-­‐urbaine  AU  Paris  

1,4  

Longue  distance  

Centre  AU  >500K    hab.  

3,5  

Banlieue  AU  >500K    hab.  

5,0  

Péri-­‐urbaine    AU  >500K  hab.  

2,0  

Centre  AU  200-­‐500K    hab.  

3,2  

Banlieue  AU  200-­‐500K    hab.  

2,9  

Par  masse  (100  Mt  CO2/an)   selon  pop.  de  la  zone  

Péri-­‐urbaine    AU  200-­‐500K  hab.   2,8   Centre  AU  100-­‐200K    hab.  

1,8  

Banlieue  AU  100-­‐200K    hab.  

1,3  

Péri-­‐urbain    AU  100-­‐200K  hab.  

1,2  

Toutes  communes,  peDts  pôles   11,9  

t CO2/ind/an 2,5  

2,0  

1,5  

1,0  

0,5  

0,0  

Rural  

10,1  

Ensemble  

56,2  

t CO2/an 0  

Mhab

5  

10  

15  

20  

25  

Source : Thèse Nguyen (2012-2014), Estimation sur l’ENTD, Après 1ère estimation LET-Certu 2010

o  Centres < Banlieues < Périurbain o  par individu, émissions locales semaine : de 50% dans les centres grandes AU (sauf Paris), à près des 2/3 en périurbain des petites AU et milieu rural o  émission CO2 du Parisien : 25% en semaine, 9% le week-end et 66% à longue distance o  Importance de l’Effet de Masse: où porter les efforts ? o  l’espace rural et les petits pôles : 41 Mt (40% du total) pour 22 Mhab o  De 200K hab à Paris, les banlieues émettent 27 Mt pour 15 Mhab

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et avec le logement ? Ordre de grandeur

2006

(chauffage, ECS, élec. spécifique) Ile de France

kg CO2 par ménage (Logement et Transport) Kg CO2 annuel par ménage (L+T) année : 1990 Banlieue Banlieue intérieure intérieure

Zonage (8 zones) morphologique IdF!

3240 777

5885 2258

5534 1823

4471 1249

3711

3222

Agglo 2aire axes et vallées

Franges de l agglo

Franges de l'agglomération Agglo. sec. axes et vallées

3627

4759 1563

3575

3330

6941 3627

6112 2701

5802 2227

5574 2244

Com rurales

Communes rurales

3411

3314

3196

2463

Cergy Pontoise

Marne la Vallée Paris

Banlieue extérieure

Villes nouvelles Ville nouvelle

Banlieue extérieure

Transport

St-Quentin en Yvelines

Agglo. sec. isolées

Ensemble TOTAL

Agglo 2aire isolée

Logement Logement

Ile dedes France -1990 PartsRépartition relatives secteurs L et T des émissions entre Logement et Transport

Sénart

Banlieue intérieure

24%

Banlieue intérieure

28%

Agglo 2aire axes et vallées

Franges de l agglo

Franges de l'agglomération Agglo. sec. axes et vallées

33%

38%

40%

38%

62%

60%

62%

44%

Com rurale

Communes rurales

52%

33%

Evry

76%

72%

67%

67% 56% 48%

3/4

source : « Effet de Serre et étalement » Ville nouvelle INRETS-CEREN pour SESP, Logement Transport Logement L. Hivert, 02/09/2014, EGT91 DEEM, Présentation à l’Ecole d’été Modélisation et Evaluation pour la planification urbaine données & Recenst90 Paris

Banlieue extérieure

Banlieue extérieure

Villes nouvelles

1/2 2/3

Agglo. isolées Agglosec. 2aire isolée

Ensemble TOTAL

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Merci de votre attention ! Place aux questions, discussions…

[email protected] Ifsttar Ame Dest

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