Modélisation et évaluation pour la planification urbaine 1-5 septembre 2014 – Paris – MarneMarne-lala-Vallée

Résumés des interventions

Planning des 8 demidemi-journées Date

Matin

Après-midi DJ1 : Ouverture et Introduction à la planification

Lundi 1er septembre Mardi 2 septembre

DJ2 : Energie – impacts globaux

DJ3 : Impacts locaux

Mercredi 3 septembre

DJ4 : Modélisation et simulation du système de transport

DJ5 : La Nature et la Ville

Jeudi 4 septembre

DJ6 : Vision intégrée de la planification urbaine et règlementation

DJ7 : Conception et optimisation pour la planification

Vendredi 5 septembre

DJ8 : Perspectives

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DJ1 : Ouverture et introduction à la planification « Ouverture »*, Fabien Leurent et Michel SalemSalem-Sermanet, LVMT, Efficacity (30’) Le GIS MU rassemble des organismes de recherche ou de formation ainsi que des entreprises de conseil ou opérationnelles. Il organise l‘Ecole d’été sur un thème qui croise plusieurs de ses domaines d’intérêt : le transport, la ville en tant qu’ensemble et aussi par fragments, divers impacts environnementaux. Le programme fait la part belle à la modélisation du transport et de ses impacts, ainsi qu’à l’évaluation, pour l’aide à la décision dans un domaine très politique : la planification urbaine. L'institut pour la transition énergétique EFFICACITY a été créé en 2013 par un consortium de 28 partenaires privés (Veolia, EdF, GdF-Suez, Vinci, RATP, IBM ...) et publics (CSTB, IFSTTAR, Université Paris-Est, ESIEE, ENPC, Mines ...) et avec le soutien de l'ANR. En réunissant tous ces grands acteurs de l'urbain, il a pour objectif de réaliser des travaux de R&D qui apporteront une contribution significative à la transition énergétique des territoires. Ces domaines prioritaires de recherche sont : la gare autonome en énergie ; l'îlot urbain autonome ; les technologies favorisant la production décentralisée d'énergie, la récupération d'énergie fatale, le stockage, la gestion intelligente des réseaux ; l'évaluation multicritères des projets à l'échelle de la ville selon une méthode de type ACV ; l'amélioration de la viabilité économique des projets visant à la transition énergétique. Les objectifs, les premiers projets de R&D et les partenaires d'Efficacity seront présentés brièvement en introduction à l'école d'été.

« La Planification urbaine : les conditions en France », Fouad Awada, IAUIAU-IdF (2h) La planification urbaine en France était conçue, en France, dans les années 1960 à 1980, essentiellement comme la construction d’une vision permettant de canaliser les extensions urbaines, et faisant appel à des simulations de croissance des besoins (en logements, en terrains, en transports..). Ce type de planification, appuyé sur des outils juridiques créés par la Loi d’Orientation Foncière de 1967, demeure exportable dans nombre de pays du monde qui sont toujours en forte croissance. Avec la désindustrialisation consécutive aux chocs pétroliers des années 1970, l’urbanisme à la française s’est réorienté vers la notion de renouvellement urbain, ou comment reconvertir des espaces urbains tombés en obsolescence. Et avec la propagation des concepts du développement durable, l’accent a été mis sur l’intégration des approches. La planification urbaine n’est plus cantonnée à la planification du cadre physique (périmètre des extensions, densités de construction autorisées) mais devient le lieu de mise en cohérence de l’ensemble des politiques à appliquer sur un territoire, logement, économie, environnement, transports, équipements, etc.

« Les liens entre planification et exploitation, un cas de trafic routier », Lionel Legaie, Marie Bonfils, Conseil Conseil Général SeineSeine-SaintSaint-Denis (2(2-3h) Le Service des Projets de Transport de la Direction de la Voirie et des Déplacements du Département de Seine-Saint-Denis conduit les opérations de voirie sous maîtrise d’ouvrage départementale dans le cadre des projets de transports en commun de la phase de programmation à l’achèvement des travaux et assure la coordination de ces projets sur son territoire (tramways et Bus à Haut Niveau de Service notamment). Pour cela, le Service mettra en avant son expérience et son savoir-faire de la gestion des projets de constructions et d’extension des lignes de tramways sur son territoire qui accueillera, à terme 5 lignes de transport en commun en site propre :

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T1 actuellement en service et prolongé en 2012 vers les Hauts-de-Seine (92) et étendu vers le Val-de-Marne (94) en 2017 T5 mis en service en 2013 T8 actuellement en travaux et mis en service en fin d’année 2014 T4 actuellement en service et extension pour 2019 TZEN 3 (BHNS), le long de l’exRN3 à l’horizon 2020 Le Service des Déplacements et du Patrimoine Routier montrera son expertise en terme d’intégration et de gestion de la priorité aux carrefours à feux des lignes de tramways existantes et nouvellement créées grâce à son Poste Centrale de Régulation des Déplacements GERFAUT II. Les liens entre la planification des projets de transports en commun, la mise en œuvre des stratégies de régulation et de priorité aux TC ainsi que l’exploitation des carrefours à feux seront présentés pour le cas d’un département en milieu urbain dense. La visite de la salle d’exploitation de GERFAUT II sera proposée en fin de séance.

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DJ2 : Energie – impacts globaux « Diagnostic Diagnostic et modélisation de la performance énergétique d’un ensemble immobilier» immobilier», Bruno Peuportier, MINES ParisTech (45’) La performance énergétique est aujourd'hui un élément incontournable de toute planification urbaine, les bâtiments représentant près de la moitié des consommations d'énergie, et près des deux tiers de la consommation d'électricité en France. Des outils existent pour évaluer ces consommations, et comparer des variantes afin d'optimiser les projets, dans le neuf et en réhabilitation. Les principes de la modélisation thermique et énergétique seront présentés, puis la fiabilité de différents outils sera étudiée par comparaison à des mesures. La méthodologie sera illustrée sur quelques études de cas : maisons à énergie positive, réhabilitation d'un immeuble HLM, immeuble de bureaux, éco-quartiers. Quelques perspectives seront proposées en ce qui concerne la garantie de performance énergétique.

« Analyse de cycle de vie des bâtiments », Bruno Peuportier, MINES ParisTech (1h) Au-delà de la performance énergétique, il s'agit de réduire les impacts environnementaux des ensembles urbains. Pour ne pas déplacer la pollution dans le temps ou dans l'espace, le bilan environnemental doit prendre en compte non seulement les impacts liés au fonctionnement du quartier étudié (consommation d'énergie, d'eau...) mais aussi les impacts en amont (fabrication et transport des matériaux de construction, infrastructures énergétiques...) et en aval (traitement des déchets, des eaux usées...). La présentation abordera les différentes étapes de la méthode d'analyse de cycle de vie : Notion d'unité fonctionnelle et définition des frontières d'un système Inventaire, définition et exemples, bases de données Evaluation des impacts, indicateurs environnementaux Phase d'interprétation des résultats Différents outils seront présentés, et leur mise en œuvre sera illustrée par des exemples d'application à l'échelle d'un bâtiment puis d'un îlot.

« Impacts énergie environnement de la mobilité », Laurent Hivert, IFSTTAR (45’) Apparue dans le droit français en 2004, l'évaluation environnementale stratégique rend indispensable, dans le diagnostic des SCoT, PDU et PLU, la prise en compte des thématiques telles que : pollution locale, changement climatique, énergie (pour ce qui nous concerne ici), mais aussi bruit, paysages, biodiversité, etc. Le Grenelle de l'Environnement a renforcé l’intégration des questions climatiques en fixant aux documents de planification des objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre et d’estimation des émissions évitées. La mobilité générée sur ces territoires -et son évolution- constitue un thème majeur de ces évaluations du fait du poids et de la croissance des externalités environnementales dues aux transports. Sur chaque territoire considéré, les collectivités ont besoin de mieux connaître les impacts environnementaux des mobilités afin de mener les évaluations des politiques qu’elles entreprennent. Pour identifier les enjeux, leviers et marges de manœuvre liées aux politiques de planification urbaine, des diagnostics exhaustifs sont à réaliser. Ils inventorient les consommations énergétiques et émissions de gaz et polluants atmosphériques, mais

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permettent aussi de relier les déterminants de la mobilité aux impacts, voire de simuler les émissions et consommations futures. L’approche « DEEM » présentée ici se propose de réaliser des diagnostics les plus précis possible, dans une approche globale intégrant les mobilités des personnes et des biens, pour une évaluation quantitative des impacts environnementaux des déplacements au niveau d’une région urbaine, à partir des recueils de données disponibles sur les mobilités (enquêtes ménages locales, comptages de trafics, etc.). Illustrée en partie par des résultats du diagnostic réalisé pour Lille sur les données de son enquête ménages déplacements de 2006, la présentation retrace la genèse de cette démarche, depuis le pari méthodologique issu du monde de la recherche (premiers exercices des années 1980 sur l’énergie, prise en compte des polluants dans les années 1990 et de l’effet de serre dans les années 2000) jusqu’à la standardisation opérationnelle pour les collectivités avec le Cerema et l’Ademe, mise au point dans trois régions urbaines test (Amiens, Caen et Grenoble) à partir des données de leurs dernières enquêtes de 2010 et 2011. Deux extensions pourront être brièvement abordées, tenant compte d’une part d’une estimation conjointe « logement + transport » et d’autre part des mobilités non locales.

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DJ3 : Impacts locaux « Émissions de polluants des trafics et évaluation », Michel André, IFSTTAR (1h30 (1h30) 30) Malgré les améliorations technologiques des moteurs et des véhicules, les transports restent un contributeur majeur de la pollution de l’air en zone urbaine. L’évaluation de cette contribution et des impacts potentiels de différentes politiques de transports ou environnementales urbaines est par ailleurs d’une grande complexité et constitue un enjeu pour l’aide à la décision publique (impacts sanitaires). On propose d’abord un bref état de l’art des émissions de polluants atmosphériques des transports, des substances concernées, des contributions et de leur évolution. On évoquera ensuite assez brièvement les différentes mesures technologiques de réduction des émissions. Afin d’appréhender au mieux les outils de calcul des émissions, on rappellera les grandes lignes de la métrologie. On décrit ensuite les grands principes des modèles d’émissions et leurs limites. On abordera enfin la problématique de l’évaluation de la pollution de l’air par la modélisation, au travers de couplage de modèles, en soulignant les difficultés et limites de cet exercice, illustrées à partir du PDU de Nantes.

« Bruit », Michel Bérengier, IFSTTAR (45’) Depuis plusieurs décennies, le bruit en général et le bruit des transports en milieu urbain en particulier est considéré comme une nuisance majeure pour les populations urbaines et plus spécifiquement celles des grandes agglomérations. Cette problématique est prise en compte par nos institutions nationales et européennes depuis de nombreuses années. Avant la promulgation de la loi « Bruit » de décembre 1992, de multiples textes, décrets et arrêtés faisaient déjà partie de notre arsenal réglementaire. Toutefois, ils concernaient plus spécifiquement le bâtiment, les établissements industriels et les installations classées. Après 1992, suite à la parution des divers décrets et arrêtés d’application de la loi « Bruit », l’impact du bruit issu des infrastructures de transports est pris largement en compte tant au niveau des nouveaux projets d’aménagement que des rattrapages de situations bruyantes tout particulièrement en espace urbain. Après cette prise de conscience nationale, une nouvelle étape a été franchie au niveau européen par le vote et la publication de la directive 2002/49/CE relative à la gestion et à l’évaluation du bruit dans l’environnement. Cette directive sera par la suite transposée dans le droit français. Cette directive a imposé, entre autres, la réalisation de cartographies sonores des agglomérations de plus de 250 000 habitants pour 2007 et des agglomérations de plus de 100 000 habitants à l’échéance 2012 ainsi qu’une cartographie des grandes infrastructures de transport. A cela est venue se greffer l’obligation de mettre en place des plans de prévention du bruit dans l’environnement. Une fois les exigences réglementaires posées, il incombe aux techniciens d’élaborer des solutions permettant de répondre à ces exigences et de résoudre les problèmes associés. Les solutions sont multiples et variées. Cependant, une solution unique n’est quasiment jamais suffisante pour résoudre un problème particulier. Il devient donc indispensable de conjuguer diverses solutions. Ces solutions peuvent être : Liées à une action à la source sonore au niveau des véhicules (motorisation et pneumatiques), au niveau du trafic (réduction du volume de trafic, de la vitesse et accroissement de la fluidité par la mise en place d’aménagements particuliers de type giratoires, ralentisseurs, chicanes, ondes vertes, etc.) et au niveau de la couche de roulement par la modification de celle-ci et l’utilisation de revêtements peu bruyants.

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Liées à une action sur la propagation par la mise en place d’obstacles à la propagation du bruit, par l’aménagement du tissu urbain et par le renforcement de l’isolation des façades). Ces solutions ont été mises en place dans diverses situations urbaines et validées expérimentalement. L’ensemble de ces solutions réelles sera développé au cours de la présentation.

« Sécurité routière : un enjeu transversal» transversal», Sylvain Sylvain Lassarre, IFSTTAR (45’) Cinq thématiques autour du risque routier et de la sécurité routière en milieu urbain seront abordées pour faire prendre connaissance des méthodes d’évaluation du domaine et de leur insertion dans un schéma global d’analyse d’impact des transports en milieu urbain La nature multimodale et multifactorielle de l’accident, La comparaison des risques selon les modes à l’aide de mesures d’exposition au risque, La cartographie des accidents par des modèles poissonniens spatiaux des risques s’appuyant sur les trafics, Les principes fondamentaux de sécurité des réseaux de voirie urbaine et leur usage dans les politiques de mobilité urbaine, L’intégration des modèles de risque routier dans une évaluation intégrée des impacts sanitaires des transports routiers à travers le projet HEARTS.

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DJ4 DJ4 : Modélisation et simulation du système de transport « Modélisation à 4 étapes : principes et mise en œuvre », Adrien Kippelen, Kippelen, DRIEADRIEA-IdF (50’) (50’) Les transports jouent un rôle majeur dans l'aménagement urbain ; ils permettent d'accéder à des emplois, à toutes sortes d'aménités, mais ils génèrent également des externalités et pèsent un poids financier très important. Des outils permettant d'appréhender les impacts des politiques de déplacements et d'aménagement sont donc nécessaires, afin notamment de juger de leur opportunité, et ce sur plusieurs plans (économique, social, environnemental). Un des outils de modélisation des déplacements les plus robustes est le modèle à 4 étapes : génération, distribution, choix modal, affectation. La présentation détaillera le mode de fonctionnement de ce modèle statique relativement ancien dans sa conception, et évoquera la manière dont il est utilisé de façon opérationnelle en Île-de-France, où l'interpénétration des différents réseaux est très présente et où la vision prospective est primordiale.

« Utilisation et pratiques de la simulation dynamique de trafic trafic» », Olivier Richard, CEREMA (45’) La présentation détaillera dans un premier temps les différents composants qui constituent un modèle de simulation dynamique du trafic : écoulement, conflits, changements de file. Nous aborderons ensuite les grands domaines d'application de la simulation dynamique, illustrés par des exemples d'études réelles, et les liens avec d'autres outils d'évaluation de fonctionnement d'infrastructures (Girabase, calculs statiques). Nous détaillerons les grandes phases du déroulement d'une étude de simulation dynamique du recueil de données à l'exploitation des résultats en passant par la constitution du modèle et son calage. Nous expliciterons à cette occasion les données d'entrées et les sorties possibles des modèles de simulation dynamique. Nous aborderons ensuite les nouveaux champs d'utilisation de la simulation dynamique (simulation à grande échelle, couplage avec des modèles d'émission de polluants, etc.). Nous replacerons finalement les études de simulation dynamique dans le contexte global des études de déplacements et donnerons des éléments de coûts et de délais de réalisation d'études de simulation dynamique. Nous expliciterons les liens avec les autres approches de modélisation statique et environnementale et nous conclurons par un résumé des points forts et des points de vigilance pour utiliser ces méthodes.

« Place de la modélisation dans dans la planification des transports », Eric Jeannière, Egis (45’) « Analyse par acteurs et aspects sociaux », Fabien Leurent, LVMT (45’) (45’) Les transports intéressent les acteurs sociaux et économiques qui les utilisent, qui en retirent des avantages d’accessibilité ou qui en subissent des nuisances. Dans la méthode d’évaluation socio-économique classique, seules quelques grandes catégories d’acteurs sont distinguées : d’une part les usagers, d’autre part les opérateurs des transports, enfin la collectivité, qui inclut les demandeurs et les offreurs ainsi qu’une sorte de caisse centrale des impacts externes. Parmi ces impacts externes, on recense non seulement des impacts environnementaux mais aussi, de plus en plus couramment, divers impacts sociaux d’accessibilité (au sens de l’accès aux ressources), d’inclusion et d’équité. La présentation apporte des repères, des concepts et des méthodes pour identifier les acteurs de manière rigoureuse et pour traiter des impacts sociaux. Elle est structurée en six parties. On

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rappelle d’abord les diverses interactions du transport dans un système urbain, en en identifiant les émetteurs et les récepteurs. Puis on analyse qualitativement un système d’acteur, en termes de structure, de comportement individuel et de mobilité sociale, et d’interactions sociales, dont on marque les diverses formes. Ensuite, on approfondit diverses positions d’acteurs qui sont importantes pour le transport et l’usage du sol : usager du transport, opérateur de transport, demandeur immobilier, offreur immobilier, propriétaire foncier ; par position, on modélise qualitativement les impacts qu’elle engendre au fil du temps en raison de sa participation au système. A ce stade, on recompose les acteurs à partir des positions, et on discute de la notion de collectivité (ou mieux de communauté), en étudiant les raisons de son périmètre. Ensuite, les enjeux sociaux généraux sont mis en évidence et croisés avec une série de politiques publiques et de projets ; les impacts sociaux sont reconnus qualitativement. Enfin, une méthodologie d’évaluation est présentée, avec une batterie d’indicateurs quantitatifs : l’utilité résidentielle est un indicateur ultime du bien-être social, à compléter par des indicateurs de cohésion sociale et de qualité de vie (ce qui intersecte la qualité environnementale et les services écosystémiques). « Circulation des valeurs et utilité » Les grands composants des systèmes de transport : infrastructures de circulation et d’accès, matériels roulants, systèmes d’exploitation, constituent des équipements à longue durée de vie et au coût élevé. Aussi les décisions d’investissement sont-elles lourdes de conséquences, et il est traditionnel de les préparer par une évaluation a priori des avantages et des coûts. Une méthode classique a été élaborée progressivement pour évaluer les projets infrastructurels, selon des principes scientifiques reconnus, et ce sous l’impulsion des pouvoirs publics. Le développement des trafics et de la congestion, ainsi que la nécessité de protéger l’environnement, ont suscité des politiques de transport diversifiées, planifiant plusieurs réseaux modaux de manière intégrée, afin de modérer les flux routiers et la place de l’automobile en ville, ou de gérer la demande. L’approche retenue jusqu’à présent pour évaluer ces politiques a été d’étendre la méthode pour un projet d’infrastructure, à un ensemble de réseaux modaux, en considérant une demande plurimodale et en ajoutant des critères d’impact environnemental. Mais les politiques de mobilité qui contraignent l’automobile ont des effets plus profonds que le simple choix du mode de déplacement : la démotorisation partielle des ménages dans les noyaux urbains denses est prônée comme positive, de même que la restriction des places de stationnement dans les bâtiments ou en voirie. Or, ces effets en profondeur pour les usagers, se répercutent directement sur l’activité économique de production des équipements et des consommations associées. Dans ces conditions, la politique de mobilité affecte sensiblement le tissu productif et les conséquences doivent en être évaluées. La présentation pose des principes pour reconnaître, analyser et évaluer les effets économiques en profondeur d’une politique de mobilité. La méthode traditionnelle d’évaluation est soumise à un examen critique, pour reconnaître le champ des effets, celui des acteurs, le système d’acteurs dans une collectivité, ainsi que son cadre spatial. La place des transports dans la production économique est explicitée et leurs impacts sur les finances publiques précisés. A titre d’exemple, on explore les effets économiques respectifs d’un Véhicule à Carburant (VC) et d’un Véhicule Electrique de même segment, sur la production économique et sur les finances publiques d’un territoire national. Les effets économiques tiennent d’une part à la fabrication industrielle du véhicule, d’autre part à son usage tout au long de son cycle de vie

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technique. Ils intéressent divers acteurs producteurs, du constructeur automobile jusqu’au distributeur d’énergie en passant par les équipementiers et les fournisseurs de services (assurance, maintenance, etc.). Les flux de valeurs attachés à ces producteurs intéressent aussi les employés qu’ils rémunèrent, et la puissance publique qui perçoit divers impôts et taxes sur la production, sur la consommation et sur le commerce. De plus les emplois donnent lieu à des cotisations sociales tant de l’employeur que de l’employé. Comme ces cotisations sont perçues par des caisses sociales dont la puissance publique est solidaire, l’effet global sur les finances publiques comprend une partie d’ordre fiscal et une partie d’ordre social, à laquelle s’ajoute l’évitement d’une indemnité de chômage pour chaque emploi mobilisé dans un scénario particulier. De plus, il faut localiser les flux de valeurs à l’intérieur ou à l’extérieur du territoire national, afin de discerner l’intérêt propre du pays. Notre analyse concerne le cas français. Nous avons modélisé le circuit de production économique, en l’adaptant pour un VE avec des hypothèses technico-économiques de moyen terme. Puis nous avons évalué la propagation des valeurs entre les diverses activités économiques, les incidences sur l’emploi et sur les finances publiques. En spécifiant quatre scénarios de localisation intérieure ou extérieure pour les phases de fabrication et d’usage, nous avons obtenu des résultats fortement contrastés pour l’impact de la substitution d’un VE à un VC sur les finances publiques du territoire national.

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DJ5 : La Nature et la Ville « Introduction : Pourquoi planifier la biodiversité en ville ? » Jean RogerRoger-Estrade, AgroParisTech (15’) (15’) La notion de service écosystémique renouvelle la vision sur le vivant dans la ville. Les plantes remplissent de multiples fonctions, à la base de nombreux services rendus à l’homme à la biodiversité elle-même, qui contribuent au bien-être des habitants des villes. Il existe de multiples formes de biodiversité, des murs végétaux aux jardins partagés, des espaces verts aux toits potagers… L’art de la planification consiste à maximiser les services rendus par ces différentes formes.

« La biodiversité et sa mesure », Sandra Clermont, AgroParisTech et Vinci Construction Construction (30’) Pour planifier la biodiversité dans la ville, il faut des outils opérationnels d’aide à la décision afin d’évaluer le « potentiel biodiversité » des projets et de proposer des actions de conservation ou de restauration. Biodi(V)strict est, d’une part, un outil de diagnostic des potentialités écologiques du site d’implantation d’un projet de construction ou de rénovation lourde et, d’autre part, un outil d’aide à la décision à l’aménagement pour réduire les impacts négatifs pour les écosystèmes des projets de construction et de rénovation et pour rendre ces projets plus favorables à la biodiversité. Son utilisation, rapide et peu coûteuse, permet donc d’ouvrir le sujet de la biodiversité à tous les acteurs de la ville de demain en proposant une démarche progressive et pédagogique.

Lombard--Latune, Chaire Eco « Modéliser la biodiversité dans un quartier », Julie Lombard conception des Ensembles Bâtis et des Infrastructures (45’) Newdistrict est un système multi-agents, qui modélise l’aménagement d’un quartier sur une échelle de temps de 12 années. Six acteurs interagissent entre eux et sur le modèle, qui simule les décisions d’aménagements prises par les acteurs de la planification urbaine : le promoteur, le maire, les agriculteurs, le forestier et l’écologue. Ces acteurs doivent mener à bien leurs objectifs tout en veillant à prendre en compte au mieux la biodiversité qui est représentée dans le modèle par une population d’abeilles, une population de Busards Cendrés et un baromètre de qualité des eaux. A l’issue de la simulation, une discussion entre les acteurs permet à chacun de comprendre les actions effectuées. Cela permet également d’envisager et de tester de nouveaux scénarios pour une intégration de la biodiversité plus satisfaisante et ainsi d’aller vers la décision, par itérations successives.

« Planifier l’Agriculture urbaine », Christine Aubry, Aubry, INRA/AgroParisTech (45’) L’agriculture urbaine (dans et aux abords de la ville) offre de formes très diverses, en constante évolution et remplit des fonctions variées pour la ville, de la participation à son approvisionnement alimentaire à la contribution aux loisirs ou à l’éducation environnementale des urbains ; la quantification et la qualification de ces fonctions est une base indispensable pour que les décideurs puissent planifier sa ou ses places dans la ville d’aujourd’hui et de demain. On montrera à partir de quelques exemples choisis comment des villes intègrent aujourd’hui ou pourraient intégrer demain l’agriculture urbaine dans leurs planifications stratégiques.

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DJ6 DJ6 : Vision intégrée de la planification urbaine et règlementation « Une prospective du système territorial pour ParisParis-Saclay », Shadi Sadeghian, LVMT (45’) Au sud-ouest de l’agglomération parisienne, le territoire de Paris-Saclay s’étend d’Orsay et Palaiseau jusqu’à Versailles et St Quentin en Yvelines. Il regroupe des pôles de recherche privée et publique, destinés à coopérer intensément dans le cadre d’un grand projet national, pour concevoir des innovations technologiques et des produits industriels. Le métro automatique du Grand Paris Express devrait relier les pôles, et ses gares polariser le développement attendu tant des emplois que de la population résidente. La communication a pour objectif de confronter un diagnostic du territoire en l’état existant, aux besoins et aux virtualités du grand projet d’aménagement, afin de relever des aspects d’intérêt majeur et quelques actions stratégiques prioritaires, d’une part, dans le domaine des transports, et de leur insertion territoriale, d’autre part, visant le secteur d’habitat et son interaction avec d’autres composants du système urbain. Nous commençons par dresser un diagnostic du territoire dans sa situation « actuelle » (données datées entre 2010 et 2013), en termes de géographie physique, humaine et économique ; et particulièrement de son système de transport et des flux qu’il supporte. Une caractéristique saillante est l’importance des activités déjà présentes, avec un nombre d’emplois en large excès sur le nombre d’actifs résidant et donc un certain déséquilibre spatial. Puis nous caractérisons les grands traits du système de transport existant : les grandes infrastructures ferroviaires et routières, la qualité des liaisons, l’intensité des flux et leur structure spatiale, ainsi que leur répartition modale entre automobile et transports collectifs. Sur ces bases, nous projetons de manière qualitative les besoins de mobilité et de logement induits par les activités tant celles déjà présentes que celles devant être implantées dans un avenir proche. Dans un deuxième temps, nous discuterons sur les potentialités des modes de transport pour bien servir les mobilités associées : les transports collectifs, ou les modes intermédiaires incluant le covoiturage et l’autopartage et le véhicule électrique, ou encore l’automobile. Le réseau viaire magistral est au centre du jeu et nécessite une re-conception en profondeur afin d’intégrer pleinement la plurimodalité.

« Plan de déplacements urbains », Dominique Riou, IAUIAU-IdF (1h) « Plan local d’urbanisme, Plan local de l’habitat et opérations immobilières», François Gorand, IAUIAU-IdF (1h)

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DJ7 : Approches et outils pour la planification – confrontation de la théorie et de la pratique « Simulation intégrée de modélisations modélisations hétérogènes à l'aide d'une infrastructure de données spatiales (exemple du projet EvalEval-PDU) », Patrice Mestayer et Gwendall Petit, Petit, Petit, Petit, Institut de Recherche en Sciences et Techniques de la Ville, IRSTV (1h15’) Évaluation des impacts environnementaux d'un PDU et de leurs conséquences socioéconomiques : développements méthodologiques et tests sur le PDU 2002-2010 de Nantes Métropole Le projet Eval-PDU a été initié par un programme de recherche-action de Nantes Métropole dans la perspective de l’ordonnance du 3 janvier 2004 (n°2004-489) transposant la directive européenne qui rend obligatoire “l’évaluation des incidences de certains plans et programmes sur l’environnement”, puis financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR, programme “Villes Durables”) sur une durée de 42 mois. Ce projet portait sur la construction d'une méthode d'évaluation des impacts environnementaux plurifactoriels (consommations énergétiques, émissions de gaz à effet de serre, pollutions atmosphériques, bruits) d'un PDU d'une grande agglomération, ainsi que certaines de leurs conséquences socio-économiques et sanitaires, à l'aide de modélisations numériques et en s'appuyant sur l'exemple du PDU de la Métropole nantaise. La méthode est basée sur un enchainement de modèles à bases physiques permettant de mettre en relation les déplacements dans l'aire urbaine de la Métropole (modèle multi–modal à 4 étapes Visem–Visum), les consommations et les émissions de polluants des véhicules (modèle Circul'Air/COPERT IV), la qualité de l'air (modèle ADMS Urban) et les nuisances sonores (méthodologie NMPB 2008, module NoiseMap), et de modèles statistiques quantifiant leurs conséquences socio-économiques (prix hédoniques, indicateur d'impact sanitaire, indicateurs intégrés). Les résultats de chaque étape de modélisation alimentent en données d'entrée les modèles des étapes suivantes. Cette chaîne de modèles permet de réaliser l'évaluation de situations réelles, passées ou actuelles, d'études de sensibilité du système de déplacement à des variables exogènes telles que le prix des carburants, et la simulation de différents scénarios, réalistes ou hypothétiques, par exemple laisser-faire ou PDU maximum. Le dispositif est alimenté en données réelles pour les années de référence, servant au calage des modèles, et en données virtuelles (à créer) pour ces scénarios alternatifs. L'articulation de cette suite de modèles et logiciels hétérogènes et la gestion des données sont deux questions–clés auxquelles répond une infrastructure de données spatiales (IDS). Pour Eval-PDU l'IDS Cartopolis a été construite en s'appuyant sur le système d'information géographique open source OrbisGIS de l'IRSTV. Constituant la colonne vertébrale du système elle gère les données de base (géographie, population, administration) et les données transitant d'un modèle à l'autre, assurant leur cohérence mais permettant aussi de croiser ces données. L'IDS fournit les supports cartographiques et statistiques de représentation et de géolocalisation des résultats. Enfin certains modules de simulation ou de calculs statistiques peuvent y être directement intégrés (module NoiseMap, indicateurs d'impacts intégrés) et interrogés par des requêtes via le langage standard SQL. L'exposé présentera la structure du système de modélisation mis en place et le rôle des outils de géomatique dans son articulation, ainsi que quelques impacts de mesures du PDU nantais dévoilés par les scénarios simulés.

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« Vers une évolution du paradigme de planification : de la prévision des besoins en infrastructures à l’objectif d’une demande souhaitable ? Les cas des transports et de l'efficacité énergétique des bâtiments» bâtiments», Bernard Bourges, Laurent Fouillé, JeanJeanSébastien Broc, IRSTV (1h) Les infrastructures et réseaux d'énergie et de transport ont connu en France un essor spectaculaire après la Seconde Guerre Mondiale, dans une logique de planification centralisée. La vision qui s'est alors imposée était centrée sur l'offre. La prise en compte de la demande était réduite à une prospective probabiliste faisant l'hypothèse d'une croissance plus ou moins forte des besoins. La planification et les approches de modélisation étaient donc principalement construites dans le but de répondre à une évolution exogène de la demande à un horizon donné, le plus souvent avec comme critère d'optimisation celui du moindre coût (voire du moindre coût d'investissement...). Différents facteurs ont mené à un changement de paradigme, orienté davantage vers une planification du souhaitable, que ce soit en termes d'objectifs à atteindre (par ex. réduire les impacts environnementaux), ou en termes de mobilisation des acteurs (par ex. attentes vis-àvis des comportements). Compte tenu de la diversité des contraintes et des objectifs simultanés, les solutions doivent être analysées sous un angle multi-critères. Après un bref rappel de ce contexte, cette intervention évoquera les facteurs qui ont conduit à cette évolution de la problématique. Elle s'intéressera aux liens entre objectifs et actions, et notamment à l'ambiguïté du point de départ des approches de planification (ce qu'on veut vs. ce qu'on sait penser/faire). Cette discussion conduit à considérer des typologies d'objectifs et d'actions, aspects qui seront illustrés au travers des cas des politiques de transport urbain et d'efficacité énergétique des bâtiments. Les approches de planification seront ensuite abordées dans une perspective opérationnelle et/ou stratégique, traduisant le souhait d'organiser et de structurer (au-delà de la définition de listes d'action). Cette discussion mène à analyser les limites de la vision idéaliste rationnelle de la planification intégrée, et fait ressortir que la pratique a surtout donné la priorité aux efforts de scénarisation et de modélisation sur l'offre. C'est aussi l'occasion de questionner la dimension territoriale des politiques de transport et d'énergie, ainsi que la vision systémique à travers les relations entre système technique (acteurs opérationnels), gouvernance (décideurs et acteurs sociaux/parties prenantes) et aide à la décision/recherche (« experts »). La confrontation de la théorie et de la pratique pointe aussi que les processus de décision sont voués au pragmatisme, donnant souvent le dessus aux arguments d'autorité sur les arguments construits. Cette discussion soulève la question des interactions possibles entre scientifiques (avec des logiques de connaissance), opérationnels (avec des logiques de service ou de prestation) et décideurs (avec des logiques d'action, voire de justification). Ces différences de perspective seront illustrées au travers des différences de conception de l'approche de modélisation et de scénarisation.

« L'évaluation comme outil d'aide à la décision : de la théorie à la pratique» pratique», Bernard Bourges, Laurent Fouillé, JeanJean-Sébastien Broc, IRSTV (1h) L'évaluation s'est peu politiques publiques. programmes, rapports rendre par les Régions

à peu imposée comme un élément indispensable à la gestion des Études d'impact, évaluations environnementales des plans et de la Cour des Comptes ou de missions parlementaires, comptes à à l'Etat ou par les Etats-membres à la Commission Européenne, etc. :

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toutes ces procédures sont l'illustration de l'intégration progressive d'une culture d'évaluation dans les pratiques de politiques publiques, les domaines du transport et de l'énergie n'échappant pas à la règle. Cette intervention reviendra d'abord sur les concepts fondateurs et les aspects théoriques clés de l'évaluation. Des cadres d'évaluation s'appliquant au transport (évaluation des PDU*) et à l'énergie (évaluation des PCET et des PNAEE†) seront ensuite utilisés pour illustrer la vision idéale de l'évaluation, aussi bien dans une perspective ex-ante qu’ex-post. Cette vision sera alors mise à l'épreuve de la réalité des pratiques. Cette discussion analysera les contraintes limitant la réalisation effective d'évaluations, le difficile positionnement de l'évaluateur vis-à-vis de son commanditaire et le prima des stratégies politiques sur les éléments factuels. Au-delà des questions de méthode liées à la réalisation de l'évaluation, se posent aussi des questions quant à l'utilisation de l'évaluation, et plus particulièrement quant à la production de résultats « appropriables » (du fait notamment de la diversité des critères d’évaluation simultanée), à la relation parfois ambiguë entre évaluation et décision, et à la gestion des incertitudes. Ces questions interviennent aussi bien lors d’une évaluation ex-ante (pour choisir parmi différentes alternatives) que pour une évaluation ex-post (pour analyser les résultats obtenus, et décider des suites à donner). D'autre part, les questionnements d'évaluation évoluent fortement. Ils se diversifient, tout autant qu'ils se précisent. La diffusion de la culture d'évaluation favorise une montée en compétence des acteurs, qui sont donc plus exigeants. Ces besoins font appel à des travaux de recherche, qui par essence nécessitent des équipes pluridisciplinaires. Mais si ces sujets procurent des opportunités d'interdisciplinarité, celle-ci n'en demeure pas moins difficile à mettre en œuvre. D'autant plus que les outils usuels pour aborder les questions posées ont le plus souvent été développés dans des logiques de modélisation, avant d'être utilisés à des fins d'évaluation (ce qui sera illustré au travers du cas de l'évaluation des PDU). En conclusion, les perspectives actuelles de l'évaluation (diversification des champs à couvrir, explosion des possibilités « techniques » d’évaluation associée à une augmentation des coûts) seront mises en regard des possibles valeurs ajoutées et de l'importance de hiérarchiser les efforts d'évaluation.

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Plans de Déplacements Urbains

† PCET : Plans Climat-Energie Territoriaux ; PNAEE : Plans Nationaux d'Action pour l'Efficacité Energétique

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DJ8 : Perspectives « Situation en bureaux d’études », JeanJean-Luc Nguyen, SETEC (45’) Les interventions de Setec dans les projets urbains Setec est l’un des principaux groupes d’ingénierie de la construction en France. Nous intervenons sur de grands projets d’infrastructure de transport, de bâtiments et de développement urbain. Setec regroupe l’ensemble des compétences du développement urbain durable : mobilité production et valorisation de l’énergie traitement des déchets gestion des pollutions (sols et sous-sols, atmosphériques, …) biodiversité Nos interventions correspondent à plusieurs échelles spatiales et temporelles : du quartier au territoire, des études amont à la mise en œuvre opérationnelle, pour des décideurs publics ou privés en assistance à maîtrise d’ouvrage, maîtrise d’œuvre, prestations de conseil… Nous travaillons la plupart du temps dans une démarche de co-conception, aux côtés d’un urbaniste, d’un paysagiste: Diagnostic territorial (habitat, mobilité, économie…) Programmation urbaine : quelles fonctions (équilibres emplois/habitants, typologies, filières…)? Où ? En quelles quantités? À quel rythme? Quelles complémentarités ? Stratégie environnementale : analyse des ressources du territoire, ces potentiels, ces points faibles… proposition de stratégies environnementales (eau, air, énergie, biodiversité, mobilité, déchets, pollutions) Dimensionnement technique Stratégie de mise en œuvre : état des lieux, principes opérationnels … Le rôle de la modélisation : illustration sur la stratégie énergétique d’une urbanisation nouvelle à Moscou Sur un projet d’urbanisation nouvelle, la réponse énergétique apportée résulte d’une approche globale s’appuyant sur les conditions climatologiques du site, d’hypothèses portant sur la performance énergétique visée des bâtiments, et sur un scénario d’usage. Une simulation thermique dynamique permet alors de définir des besoins énergétiques détaillés sur l’année.

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• Type de programme • Plan simplifié du bâti • Performance énergétique du bâti • Scénario d’usage

Simulation Thermique dynamique • Logiciel Trnsys

• Chaud • Froid • Electricité

Besoins énergétiques détaillés sur l’année

Hypothèses

Une fois les besoins énergétiques ainsi calculés, l’ensemble des ressources disponibles est analysé afin de dimensionner le mix de production, ainsi que le système de distribution qui intègre des dispositifs de récupération de chaleur. Les différentes options techniques sont analysées en coût global, en intégrant une évolution du prix des énergies fossiles. Ressources renouvelables

Effluents de la ville

Biomasse

Déchets

Solaire

Fournisseurs

Gaz

Boues de STEP

Géothermie Air extrait des bâtiments

Electricité

Eolien Neige Eaux pluviales

Eaux usées Eaux pluviales

Eau potable

Sur le projet Skolkovo, les solutions retenues sur le plan énergétique sont les suivantes : Bâtiments Isolation des parois opaques équivalente à 20cm de laine minérale Triple vitrage Récupération de chaleur sur air extrait ECS Solaire Production Cogénération biomasse Trigénération pour les datacenter Centrale électrique à cycle combiné gaz/vapeur Centrale de méthanisation (déchets + boues d’épuration des eaux usées) Réseau de distribution Réseaux de chauffage et de climatisation Stockage journalier d’eau chaude et d’eau glacée Récupération d’énergie sur datacenter et sur stockage de neige

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« La maquette numérique comme support intégrateur à la modélisation et à l’évaluation urbaine », Julien Soula, CSTB (1h) Pour répondre aux enjeux actuels de l’aménagement durable, les acteurs publics (métropoles, aménageurs, bailleurs, bureaux d’études…) cherchent à se doter d’outils d’analyse numérique du territoire performants, peu coûteux et multicritères pour les aider dans les phases de conception, d’évaluation, et de prise de décision. Pour répondre à ce besoin, le CSTB et ses partenaires visent à orchestrer plusieurs moteurs de simulations sectorielles autour d’un système urbain donné, pour en déduire une information ensembliste et multithématique / intégrée à forte valeur ajoutée pour les acteurs du territoire. Le caractère innovant de l’approche réside dans la mise en œuvre d’une maquette numérique « fil rouge » au cœur du dispositif, qui assurera : l’harmonisation et la structuration de données d’entrée et de sortie au sein du standard CityGML la compatibilité et l’interopérabilité des modèles numériques issus de la recherche la représentation intégrée à visée didactique et pédagogique pour accompagner les processus décisionnels. L’intervention sera illustrée par des résultats issus du projet Ville Numérique (MEDDE/CGDD, CSTB, ENPC, IFSTTAR, IGN, METEO France), et des démonstrations du prototype logiciel dans sa version actuelle. Elle parlera également de la future « charte Ville Numérique » et de l’offre Decision3D, visant à démocratiser les usages de la maquette numérique pour tous les acteurs du territoire.

« Apports de la modélisation à la planification urbaine »‡, Gérard Hégron, Bruno Peuportier, Patrice Mestayer, JeanJean-Luc Nguyen (1h) « Conclusion », Fabien Leurent, LVMT (15’)

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Tables rondes

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