Analyse et simulation de la mobilité à l'échelle des individus
Un écosystème de logiciels libres pour l'aide à la décision en mobilité: de l'analyse fine des déplacements, à la simulation des pratiques et des services de mobilité partagée
Description :
Les territoires urbains, périrurbains et ruraux font face à des enjeux croissants en termes de mobilité. Sujet au cœur des préoccupations des citoyens, car sans la mobilité, il est impossible d'accéder à un emploi, de bénéficier d'une formation, de faire ses achats, d'accéder à des loisirs, de consulter un praticien de santé ou de créer du lien social.
Les enjeux sont économiques, sociaux et environnementaux. Il s'agit ainsi, pour tous les territoires, de rendre la mobilité accessible à tous, de réduire la dépendance à la voiture individuelle ou d'abaisser fortement les impacts négatifs sur l'environnement.
Pour répondre à cette problématique, les approches d'aide à la décision, à destination des collectivités, doivent s'outiller pour :
- Mieux connaître la diversité des besoins de mobilité ;
- Simuler des évolutions de pratiques de la mobilité et le développement de services de mobilité partagée.
Notre projet de commun s'inscrit dans cette démarche avec la contribution à deux logiciels Open Source existants, complémentaires à des communs ayant bénéficiés d'appels à communs antérieurs (AequilibraE en 2023 et Diagnostic Mobilité en 2021) avec lesquels nous avons déjà engagés un dialogue de collaboration.
- EQASIM : logiciel open source d'estimation détaillée des déplacements des individus (besoins de mobilité) ;
- STARLING : logiciel open source de simulation des comportements de mobilité et des services de mobilité partagée.
Autour de ces deux communs EQASIM et STARLING, notre projet de commun vise plus précisément à :
- Perfectionner certaines fonctionnalités des deux logiciels ;
- Améliorer les entrées / sorties et favoriser le lien avec les autres communs complémentaires ;
- Structurer et animer une communauté pour ces deux communs, ainsi qu'une communauté inter-communs.
Organisations utilisatrice ou intéressée par utiliser la ressource :
Contributeurs : Vincent Leblond, Léo Desbureaux, Pierre-Olivier Vandanjon
Défi auquel répond la ressource : 1- Connaissances - Ressources, B- Planification et aménagement urbain, D- Energie et réseaux, E- Mobilités et logistiques
Autre commun proche : AequilibraE, Diagnostic Mobilité
Richesse recherchée : Mentorat, Cas d'usages, Financement, Conseil Expertise, Expérimentation, Contributeur - Communauté
Compétences recherchée :
Communauté d'intérêt :
Type de licence ? CeCILL-B, GNU General Public License v2.0
Niveau de développement : Preuve Concept & 1er client
Cloud / Fichiers :
Tags : Mobilité, transport en commun, mobilité partagée, covoiturage, transport à la demande, mobilités actives
Catégories : Logiciel, Connaissance
Thème : Général/Enjeux, Général/Critiques, Vulnérabilités/Démographique, Vulnérabilités/Sociale, Vulnérabilités/Energétique, Vulnérabilités/Economique, Facteurs de résilience/Economie, Facteurs de résilience/Infrastructure, Facteurs de résilience/Urbanisme, Anticipation/Indicateur, Anticipation/Prospective, Gestion de crise/Préservation des services essentiels
Candidat Appel à Communs : sélectionné
Référent ADEME :
Référent du commun : Vincent Leblond
Les 5 parties ci dessous sont à remplir obligatoirement pour analyser le commun et vous conseiller
Candidat Appel à Communs :
Montant Aide souhaitée (en Euro) à l'Appel à Communs Sobriété et Résilience : 45000
1.Détails du Financement :
Le budget prévisionnel, pour une durée de projet de 12 mois, s'élève à 65 000 €. Les dépenses associées portent uniquement sur des dépenses de personnel (salaires pour environ 300 jours.homme) de la société Tellae. Ce budget prévisionnel n'inclut pas les contributions des partenaires académiques (Université Gustave Eiffel et IRT System X) bénéficiant de financements par d'autres dispositifs. L'Université Gustave Eiffel est un partenaire direct de Tellae. Une convention lie les deux organismes depuis 2022 et jusqu'en 2027.
Le financement de ces dépenses est établi de la manière suivante:
- Aide apportée par l'Appel à Commun : 45 000 € (environ 70% du budget total) ;
- Autofinancement Tellae : 15 000 € (études et licences logiciel SaaS) ;
- Crédit Impôt Recherche : 5 000 €.
Au-delà de la période du projet, Tellae financera sa contribution aux communs grâce à la commercialisation d'études, de licence logiciel SaaS et de développements sur-mesure autour des logiciels. Les partenaires académiques poursuivront leurs contributions en s'inscrivant dans leurs programmes de recherche.
2.Détails Sobriété et/ou Résilience des Territoire :
Le commun répond à des enjeux d'amélioration de l'aide à la décision au service des collectivités territoriales, planificatrices de la mobilité sur leur territoire, en lien avec les acteurs régionaux et suprarégionaux. La disponibilité de tels outils en Open Source permet d'une part aux acteurs académiques de bénéficier de logiciels pour leurs recherches dans le domaine, et permet d'autre part aux collectivités territoriales de bénéficier d'une transparence forte sur les outils alimentant leurs décisions.
Les logiciels du projet de commun contribue à fournir des évaluations et des prévisions concernant les thématiques suivantes:
- Reports modaux vers les transports publics, les mobilités partagées, les mobilités actives et les véhicules intermédiaires ;
- Impacts environnementaux en terme d'émissions, consommation énergétiques ou de bruits ;
- Qualité de service et résilience des réseaux de transports publics ;
- Social et besoin de déplacements pour une mobilité plus inclusive.
Les logiciels EQASIM et STARLING bénéficient déjà d'exemples d'application sur le territoire du département de la Loire Atlantique. Ces exemples seront enrichis et améliorés au cours du projet.
- Exemple EQASIM https://github.com/eqasim-org/ile-de-france/blob/develop/docs/cases/nantes.md
- Exemples STARLING https://github.com/tellae/starling/blob/main/README.md
3.Détails Impacts environnementaux :
Les logiciels EQASIM et STARLING sont appliqués sur des territoires et plus spécifiquement dans le cadre d'études de planification de la mobilité. Les logiciels offrent des opportunités d'évaluation des impacts environnementaux des projets étudiés : nouvelles pratiques de mobilité, ou nouveaux services de mobilité partagées ou de réseaux de transports publics.
Exemples d'indicateurs directement extraits des logiciels:
- Distances parcourues ;
- Vitesses des véhicules ;
- Taux d'occupation / remplissage des véhicules ;
- Distances de marche.
Ces indicateurs peuvent être valorisés par le couplage avec des outils d'évaluation des émissions de CO2 (commun Mobility, Base Empreinte de l'ADEME), ou d'évaluation du bruit.
4.Synthèse du projet de Commun :
Expérience du porteur de Commun dans le domaine
Les principaux contributeurs au projet sont les suivants :
- Vincent Leblond (Tellae, pilote du projet), ingénieur en modélisation de la mobilité depuis plus de 15 ans, président de la société Tellae, co-créateur de STARLING ;
- Léo Desbureaux (Tellae, ingénieur), ingénieur développeur en simulation et calcul scientifique appliqués à la mobilité depuis 2019, co-créateur de STARLING ;
- Marie Laurent (Tellae, ingénieure), ingénieure science des données depuis 2023 ;
- Pierre Olivier Vandanjon (Université Gustave Eiffel, chercheur), chercheur depuis plus de 25 ans, habilité à diriger des recherches, recherches orientées vers l'éco-conception des systèmes de transports depuis plus de 10 ans ;
- Sebastian Hörl (IRT System X, chercheur), chercheur en simulation des transports, créateur de EQASIM.
Informations liées au Commun et au problème identifié
Une aide à la décision transparente et disponible pour tous les acteurs de la mobilité, voici l'enjeu auquel cherche à répondre le commun.
- Transparence : Orienter les politiques de mobilité, sélectionner les investissements d'infrastructure ou aménagements, financer des services de mobilité, telles sont les décisions importantes que doivent prendre les collectivités territoriales. Face à des choix complexes, les outils d'aide à la décision employés doivent être ouverts et explicables.
- Disponible pour tous : Tous les acteurs de la mobilité doivent pouvoir bénéficier d'outils d'aide à la décision, quelle que soit la taille de l'organisation, de l'expert indépendant qui conseille les collectivités, aux grands groupes de la construction, en passant par les collectivités territoriales de toutes tailles. Au-delà du développement opérationnel, les laboratoires académiques doivent également pouvoir accéder à de tels outils, y expérimenter de nouvelles approches et y contribuer, car ces organismes préparent les méthodologies d'aide à la décision de demain.
Description des actions, livrables et planning
Le planning prévisionnel se décompose en 4 grandes phases :
- 3 mois, Nouvelle méthode d'estimation du revenu des ménages: Couplage avec le package open source bhepop2 afin de fournir une meilleure estimation du revenu des ménages, permettant ainsi de fiabiliser l'analyse des flux et des besoins de mobilité. Utilisation des données INSEE FILOSOFI.
- 6 mois, Perfectionnement des algorithmes de localisation des lieux de résidence des ménages et des lieux d'activité des personnes: Utilisation de plusieurs sources de données pour préciser et fiabiliser la localisation des lieux de résidence et des lieux d'activités: données carroyées INSEE, Base Permanente des Équipements INSEE, SIRENE et OpenStreetMap.
- 9 mois, Amélioration des entrées / sorties des logiciels: Création de passerelle entre EQASIM et STARLING (données de flux), ainsi que EQASIM et Aequilibrae (données de flux), Aequilibrae et STARLING (données de réseaux), et finalement la normalisation des sorties de STARLING.
- 12 mois, Documentation des communs: Amélioration de la documentation des logiciels avec des exemples et un enrichissement de la documentation technique.
Taille de la communauté de contributeurs et d'utilisateurs impliquée
La communauté de EQASIM est assez étendue et actuellement composée d'équipes de recherche (IRT System X, Université Gustave Eiffel, LVMT, IFPEN, …). Tellae est le seul acteur privé contributeur ou utilisateur du logiciel. Pour ce qui concerne STARLING, il bénéficie d'une communauté plus réduite, composée de TELLAE, et de trois laboratoires, GSCOP, LS2N et CIRED.
Dans le cadre des phases de développement, l'équipe sera essentiellement composée des 5 personnes citées précédemment. Des échanges auront toutefois lieu avec le reste de la communauté afin de bénéficier de conseils méthodologiques et de retours sur les besoins de tous.
A l'image de la journée du 26 octobre 2023 dédiée à EQASIM, une telle journée pourra être renouvelée afin de partager les projets en cours et les orientations de développement.
Estimation du Rapport Coût / Impact du Commun dans le domaine de la sobriété et/ou de la résilience
Le commun s'inscrit dans une démarche d'évaluation des politiques de mobilité, en matière d'évolution des pratiques ou de développement de nouveaux services de mobilité.
Simulant les territoires à l'échelle des individus, il résout certaines limites des outils de simulation les plus courants (par exemple Aequilibrae) en terme d'évaluation des nouvelles politiques de mobilité telles que : la mobilité partagée (covoiturage, transport à la demande, …), l'intermodalité (vélo + transports publics, …), ou plus largement l'évolution des comportements quotidiens (télétravail, …). En simulant les individus et leurs comportements, l'évaluation de politiques de mobilité hors des grandes zones urbanisées devient enfin possible, en prenant en compte la diversité des besoins et des pratiques de mobilité.
Commun et intérêt général
- Le projet de commun favorise le dialogue entre les acteurs privés de la mobilité (cabinets de conseils, constructeurs, opérateurs) et les organismes publics (aménageurs, collectivités territoriales). A minima, l'outil sert de normalisation des approches méthodologiques et de format des données.
- Un tel commun répond à la nécessité de mettre à disposition de tous les territoires (urbain, périurbain et rural), des outils adaptés à leurs besoins et non dirigés par des objectifs de marchés mondiaux : le marché du logiciel de modélisation en mobilité est guidé par les besoins des territoires les plus riches, c'est-à-dire les grandes métropoles d'Amérique du Nord, Europe de l'Ouest, Australie/Nouvelle Zélande et du Moyen Orient.
- Le projet de commun favorise l'évaluation de projets de mobilité de petite taille tels que le covoiturage, le transport à la demande, l'autopartage, non ou mal traités par les outils d'aide à la décision les plus courants.
- En œuvrant à développer une communauté d'utilisateurs et de contributeurs, en lien direct avec notre projet de commun, ou par l'intermédiaire de communs complémentaires, nous espérons encourager le développement de formats ouverts d'échanges de données et d'une normalisation de ces formats.
5.Autodiagnostic :
Le problème est-il défini ? seul ou par plusieurs personnes ?
Le problème est soulevé par plusieurs organismes et plusieurs types d'organismes:
- Des équipes de recherche utilisent et contribuent déjà aux communs EQASIM et STARLING afin de résoudre des verrous scientifiques rencontrés dans leurs projets de recherche.
- Des acteurs de la mobilité (cabinets de conseils, opérateurs de transports et collectivités territoriales) font appel aux services de Tellae pour étudier des projets de services de mobilité partagée à l'aide des communs EQASIM et STARLING.
Y a-t-il d’autres contributeurs prêts à travailler sur ce Commun ?
Des équipes de recherches contribuent déjà au commun. S'inscrivant dans le projet en cours, certaines équipes ont planifié de poursuivre leur contribution. En distinguant les deux logiciels, les contributeurs académiques sont les suivants:
- EQASIM : IRT System, Université Gustave Eiffel, LVMT et IFPEN ;
- STARLING : GSCOP et LS2N.
Dans le cadre du projet, nous chercherons à faciliter les contributions et les échanges entre les contributeurs, mais également les utilisateurs des logiciels en considérant les retours de leurs besoins.
Préciser la compréhension du contexte, la définition considérée de la résilience et l'impact du Commun sur le défi considéré
Le commun répond à des enjeux d'amélioration de l'aide à la décision au service des collectivités territoriales, planificatrices de la mobilité sur leur territoire, en lien avec les acteurs régionaux et suprarégionaux. Le commun permet de planifier la mobilité de manière adaptée d'une part aux enjeux économiques, sociaux et environnementaux, et d'autre part de prendre en compte les besoins spécifiques à chaque territoire.
Est-ce que les contributeurs sont structurés via une association, entreprise pour recevoir des financements ?
Le financement de l'appel à communs sera perçu par l'entreprise Tellae. Les autres contributeurs, étant des laboratoires académiques, perçoivent des financements dans le cadre de leurs projets de recherche.
Est ce que les besoins sont exprimables pour développer le commun ? oui
Le projet de commun s’attachera à développer un ancrage territorial (en France ou dans le monde francophone), en lien si possible avec une collectivité
L'objectif premier du commun est de répondre à des questionnements de mobilité pour l'ensemble du territoire français, métropolitain ou non.
Les développements prévus dans le projet porteront sur le territoire de la Loire Atlantique sur lequel Tellae effectue une bonne partie de ses développements en R&D. Nous chercherons à présenter les avancées à des collectivités du territoire. Nous chercherons également à expérimenter le commun dans d'autres territoires avec lesquels nous prendrons contact au cours de l'année. Des discussions sont déjà engagées.
Le projet de commun sera collaboratif, avec des consortiums non seulement interdisciplinaires, mais ouverts aux acteurs et aux parties prenantes des sphères économiques, associatives ou publiques, lorsque cela sera pertinent
Le projet de commun est ouvert à tout acteur de l'aide à la décision en mobilité, en tant que contributeur, utilisateur, expression de besoin final, ou contributeur d'un commun connexe. La documentation sera enrichie afin de faciliter les contributions.
Quels sont les besoins à ce jour pour passer à l'étape suivante
Les besoins identifiés à ce jour sont les suivants :
- Des financements pour aider Tellae à contribuer plus activement aux communs, en améliorer certaines fonctionnalités primordiales, et dégager du temps pour développer et animer une communauté de contributeurs ;
- Des conseils pour pérenniser un modèle économique permettant à la société Tellae de poursuivre le développement des communs, tout en assurant le financement de ses activités ;
- Des conseils et un accompagnement concernant l'animation d'une communauté autour d'un commun.
La réalisation du projet de commun sélectionné :
6.Réalisation du projet de commun:
Les étapes de réalisation du commun sont les suivantes, pour lesquelles des mises en application sont envisagées sur des territoires tests de collectivités territoriales. Les développements méthodologiques seront réalisés en lien étroit avec les équipes de recherches.
Étape 1: Nouvelle méthode d'estimation du revenu des ménages
Cette étape vise à implémenter une nouvelle approche algorithmique pour estimer le revenu des ménages. Cet algorithme est déjà en cours de développement dans le package Open Source bhepop2, co-développé par l'Université Gustave Eiffel et Tellae. Il s'agit ensuite d'introduire les fonctions dans EQASIM et de les adapter, puis de tester les résultats. Un traitement des données INSEE FILOSOFI sera nécessaire.
Étape 2: Perfectionnement des algorithmes de localisation des lieux de résidence des ménages et des lieux d'activité des personnes
La localisation des déplacements des personnes nécessite d'une part de bien localiser le lieu de résidence et d'autre part les lieux d'activités (travail, formation, loisirs, …). Dans EQASIM, nous introduisons les données carroyées INSEE sous contrainte de la classe d'âge. Nous introduisons également les données de la Base Permanente des Équipements INSEE, les données SIRENE, et un traitement des données OpenStreetMap afin d'affiner l'attractivité des lieux d'activités. Des modifications algorithmiques seront également réalisées.
Étape 3: Amélioration des entrées / sorties des logiciels
Dans cette étape, nous implémenterons des passerelles de formats entre les logiciels EQASIM, STARLING et Aequilibrae. Il s'agira de normaliser les formats de données pour ce qui concernant les données de flux d'individus synthétiques (EQASIM vers STARLING), de flux par matrice origine / destination (EQASIM vers Aequilibrae) et de réseaux de transport (Aequilibrae vers STARLING). Enfin des sorties de simulations de STARLING seront améliorées et normalisées pour en faciliter la réutilisation.
Étape 4: Documentation des communs
L'étape finale du projet porte sur la communication des documents. Une première documentation existe déjà sous forme de pages web. Il s'agira donc d'améliorer l'existant afin de faciliter la réutilisabilité des communs et la contribution.
Liste des CR d'atelier en lien avec ce Commun Analyse et simulation de la mobilité à l'échelle des individus:
