La coévolution transport, mobilité, territoire

Les modèles d’interaction spatiale sont des outils mathématiques permettant d’estimer et d’expliquer les flux de personnes, de biens ou d’information entre des lieux à partir de facteurs de distance et d’attractivité. Ce chapitre en retrace l’historique et les principales évolutions, puis présente des cas d’utilisation complets, mobilisés dans des démarches explicatives comme prédictives.

Les villes sont indissociables des réseaux de communication qui les connectent et qui rendent leurs évolutions de plus en plus interdépendantes. Ce chapitre rappelle les définitions des interactions entre villes et les théories qui articulent villes et réseaux. Les modèles qui simulent la dynamique des villes en fonction de leurs interactions sont analysés et confrontés aux difficultés pour rendre la science des villes plus prédictive.

Ce chapitre mène un état de l’art des modèles d’interaction transport – usage du sol (dénommés par l’acronyme LUTI ou ITLUM en anglais). Après avoir présenté dans un premier temps leur historique, les grands principes, et les principales familles de modèle, la seconde partie du chapitre traite de leur mise en œuvre et des enjeux méthodologiques en termes de données, de calibration et de validation des modèles.

Ce chapitre questionne la manière dont la portée croissante et l’imbrication de plus en plus complexe des flux de déplacement quotidiens renouvellent les modèles de délimitation des contours de villes et l’analyse des centralités internes en recomposition. Les méthodes sont fondées sur l’observation de réseaux de mobilité quotidienne, envisagés dans leur double acception d’interrelations construites par les déplacements de population d’une part, d’infrastructures de communication d’autre part.

Ce chapitre explore la diversité des territoires ruraux, situés à l’extérieur des systèmes de villes français et pouvant être en interaction avec ces espaces urbains. L’approche fonctionnelle permet un éclairage original sur les catégories spatiales en vigueur pour décrire le fait urbain en France et suggère le besoin de méthodes plus souples, adaptées aux contextes locaux.

La circulation croissante des salaires versés aux actifs, du fait notamment de la mobilité quotidienne, fait aujourd’hui s’interroger sur le rapport qui s’installe, par ce lien, entre les métropoles et les territoires non métropolitains. Ce chapitre en propose une analyse empirique en France et apporte un certain nombre de nuances à l’idée selon laquelle les métropoles redistribueraient à l’extérieur une partie des salaires qu’elles versent.

Lors de son développement initial, un réseau d’infrastructure de transport donne aux zones desservies un avantage comparatif, il structure le territoire. Quand le réseau s’élargit et se densifie, il dessert l’ensemble des zones de façon égale et d’autres critères, naguère secondaires, président aux choix de localisation d’activités : quand un réseau se renforce, son effet structurant s’affaiblit ! C’est le « paradoxe des infrastructures ». Enfin, une nouvelle technologie s’appuyant sur un nouveau réseau peut se substituer à l’ancienne et ouvrir une nouvelle phase de différenciation du territoire. Ce chapitre en fournit un éclairage en s’appuyant notamment sur le cas du réseau ferroviaire français du XIXe au XXIe siècle.

Ce chapitre propose de revisiter le lien entre réseau et territoire en soulignant l’apport des bases de données dites « géohistoriques ». Un protocole de numérisation des réseaux pour un SIG-H (c’est-à-dire intégrant la dimension temporelle) est proposé. L’utilisation de la théorie des graphes permet ensuite la construction d’indicateurs confrontés aux données de population sur le temps et caractériser la coévolution des réseaux et des territoires, qui est étudiée empiriquement dans le cas du réseau ferroviaire français au cours de ce chapitre.

Ce chapitre porte sur le système complexe formé par les villes et les routes. Les éléments « faisant système » sont définis d’un point de vue conceptuel et les « observables » permettant de rendre opérationnel le modèle proposé sont discutés. La généricité du modèle est testée pour trois périodes historiques : l’Antiquité, le Moyen-Âge et la période pré industrielle.

A travers une approche par comparaison de modèles, ce chapitre montre la grande diversité disciplinaire des approches de coévolution transport / territoires. L’analyse détaillée des ontologies de modèles, de leur portée spatiale et temporelle suggère un potentiel à développer des modèles plus intégrés, modulaires et adaptés à des travaux prospectifs dans un contexte de transition écologique.

Les modèles sont des objets polymorphes et de nombreux travaux en ont souligné la variété : la nature des modèles a fait l’objet d’une grande attention, leur usage dans l’aménagement a été moins étudié. Ce chapitre analyse les discours produits par les utilisateurs de modèles sur leur propre utilisation et propose une grille de lecture des usages des modèles numériques en aménagement.