Cartographie thématique 5

Assessment of telecommuting impacts on urban mobilities within agent-based transport modeling

International audience

Is sustainable transportation limited by urban form? An international GIS-based approach

International audience

Modéliser les comportements pour étudier les mobilités urbaines

National audience; Le projet de simulation des mobilités MobiSim est développé depuis le début des années 2000 et a fait l'objet d'améliorations constantes, souvent initiées et financées par le Ministère de l'écologie et par l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME), notamment dans le cadre du PREDIT. Son objectif est double : d'une part, il s'agit de répondre aux problématiques et aux préoccupations actuelles sur les questions d'urbanisation et de politiques de transport et, d'autre part, de fournir un outil d'aide à la décision aux collectivités territoriales et aux aménageurs. Dans ce contexte, le projet MobiSim vise à explorer, par la modélisation, le lien entre…

Cartographier la vitesse : Les cartes anamorphoses

National audience

Evaluer la durabilité des territoires : éléments de méthodologie pour une approche compensatoire

National audience

Renouvellement urbain et ville compacte Modélisation et éva¬luation de la réhabilitation d’ « ouvrages lourds » pour une urbanisation plus durable

National audience; L’étalement urbain est un processus considéré comme un phénomène néfaste pour les agglomérations européennes. Les villes doivent néanmoins composer avec ce phénomène, qu’elles éprouvent au travers de ses conséquences économiques (Carruthers et Ulfarsson, 2003), sociales (Power, 2001 ; Redman et Jones, 2005) et environnementales (Johnson, 2001 ; Bart, 2010).

Etalement urbain et consommation d'espace. Etude comparée de Besançon, Belfort et Montbéliard

Urban sprawl constitutes a specific case of urbanization that is currently common in French cities. Arising from significant development of suburbs, it inevitably leads to the increase of built-up surfaces in every periurban area. At the same time, we can assume that urban sprawl induces over-consumption of space. This assumption is tested on the three main towns of Franche-Comté, that are associated with very different geographical, demographic and industrial characteristics (these characteristics are briefly described). The study confirms, in general, the reality of over-consumption of space, dependant on urban sprawl ; it seems generally independent of the individual characteristics of e…

An ABM to support collective reflection on the evolution of mobility

International audience; Transport infrastructures play a large part in defining a smart, sustainable and resilient city. Planning transportation systems traditionally rely on well-known evolutions of roads or public transportation (roundabouts for security, etc.). Yet, infrastructures might also benefit from, or may have to adapt to, recent disruptive innovations concerning modalities, technologies and societal organization (autonomous cars, smart infrastructure, homeworking, etc.). However, innovative urban policies might either facilitate mobility and increase citizen well-being, or create negative side effects. Urban planning therefore requires the city to assess the impact of these disr…

Penser la ville durable : positionner la modélisation et l’évaluation des territoires dans les processus d’aménagement

National audience; Les politiques d’aménagement du territoire sont guidées depuis deux décennies par les objectifs du développement durable. Én¬oncé dans le rapport de G.H. Brundtland (1987) réalisé pour le compte des Nations-Unies, l’expression « développement du¬rable » définit en effet un « développe¬ment qui répond au besoin du présent sans compromettre la capacité des généra¬tions futures à satisfaire leurs propres be¬soins ». Trois sphères distinctes mais qui se chevauchent sont identifiées, dans les¬quelles les principes de développement du¬rable doivent être appliqués : l’économique, le social et l’environnemental, la combi¬naison des trois faisant théoriquement at¬teindre le niveau…

Assessing daily mobility scenarios within the MobiSim agent-based behavioral model

Modélisation et anticipations urbaines - éléments théoriques pour une approche géo-ergonomique

La recherche en géographie théorique et quantitative semble aujourd'hui assez à l'aise avec la modélisation. Au prix d'un effort d'ouverture important et parfois difficile à assumer, elle s'est approprié de nombreuses méthodes et de nombreux outils pour dépasser l'idée de modèles conçus comme de simples objets conceptuels, c'est- à-dire comme des mots auxquels on a donné un sens qui dépassait parfois les processus qu'ils étaient censés qualifier, parce qu'ils ne les représentaient que verbalement, de manière subjective et non reproductible. Pour ce faire, elle a du puiser dans des univers divers, révélés par des disciplines tr ès indépendantes dans leur façon de concevoir et de résoudre les…

La simulation comme outil prospectif en aménagement urbain

National audience; Suite au processus de rurbanisation, les villes s'étendent sur leur périphérie au détriment des espaces verts ou agricoles. La consommation d'espace par le bâti qui en résulte est de plus en plus importante, ce qui pose des problèmes nombreux aux aménageurs. Trois modèles ont été appliqués à la commune de Saône, située à proximité de Besançon (figure 1), pour identifier les espaces potentiellement urbanisables selon quatre contraintes d'urbanisme.

Cellular world simulation: A collaborative model for spatial visioning and Territorial Intelligence.

International audience; Urban sprawl is a typical problem that cannot be correctly understood and resolved because it relies on several different fields and concerns different actors. With traditional approaches, the whole process cannot be apprehended. This context partly explains the inefficiency of traditional planners' works, and asks for urban planning considered through the idea of collaborative projects. The CamDeus (Cellular Automata Models to Design Environmental and Urban Systems) project is an operational decision-making software giving cartographic and mathematical solutions in order to harmonize and share data and knowledge among scientists, territorial or administrative techni…

Compact city: agent-based simulation and sustainability assessment

L'ambition de modéliser la ville

International audience; La maîtrise de la consommation et de l'artificialisation des sols par l'urbanisation, qui passe par une meilleure gestion de l' étalement urbain, est aujourd'hui devenue une question cruciale pour l'aménagement des villes. Entre les différentes possibilités de planification qui s'offrent aux édiles et aux aménageurs, la minimisation des conséquences du développement urbain est désormais un enjeu majeur, qui se mesure sur les sphères économique, sociale et environnementale du développement durable. Dans ce contexte, une urbanisation durable ne devrait en principe compromettre ni la qualité écologique des espaces naturels, ni la viabilité économique des espaces agricol…

Linking traffic and noise models to explore spatio-temporal distribution of noise pollution: an example in Besançon (France)

International audience; Road transportation is one of the major environmental noise sources in urban areas, which is characterized by an important temporal and spatial variation. Therefore, linking mobility and traffic model with noise model each representing spatial and temporal dimensions is a great interest. An integrated and original approach was developed to explore noise pollution in urban areas with a spatiotemporal and prospective point of view. An agent-based Land-Use and Transport Integrated (LUTI) model - MobiSim- was used to assess traffic modulation by simulating hourly flows and mobility. Individual choices of agents (representing the city's inhabitants) were transformed to fl…

A multiscale modelling approach for simulating mobility and spatial dynamics in urban areas

International audience

Modéliser différentes dynamiques à différentes échelles pour simuler la complexité des mobilités urbaines. L'exemple de MobiSim

International audience; Le projet Mobisim (simulation des mobilités), actuellement en cours de développement, vise à modéliser différentes dynamiques à différentes échelles pour simuler la complexité des mobilités urbaines. MobiSim apparaît ainsi comme une plateforme de simulation pour l'étude prospective des mobilités dans les agglomérations françaises et européennes, en lien avec leur développement et leur aménagement. Cette plateforme, qui prend concrètement la forme d'un programme informatique, se base sur plusieurs modèles, permettant de coupler une approche centrée sur les choix et les comportements individuels en matière de mobilité résidentielle et quotidienne, à une évaluation de c…

Generating a Located Synthetic Population of Individuals, Households, and Dwellings

Some of the new approaches in urban modeling, such as multi-agent systems (MAS) or activity-based models (ABM), require inputs in the form of disaggregated individual data. But for privacy protection reasons, such data is seldom available at this level. One way to get around this obstacle is to generate a synthetic population. This paper presents a method for generating a population from fully aggregated socio-demographic and geographic data. Based on French examples, this method can be reproduced anywhere in the country providing a relevant linkage between the characteristics of agents and those of urban spaces. The proposed method is subdivided into two steps. First, a population of agent…

Modelling challenge of small amounts of change: a new sampling strategy in land use science

International audience

Constraint Cellular Automata for Urban Development Simulation: An Application to the Strasbourg-Kehl Cross-Border Area

AcknowledgementsThe research presented in this chapter is part of the Smart. Boundary project supported by the Fonds National de la Recherche in Luxembourg and CNRS in France (ref. INTER/CNRS/12/02). The authors would like also to thank the Grasp Program of LISER for allowing cross-collaboration between the two teams based in Luxembourg and France.; International audience; Urban sprawl and space consumption have become key issues in sustainable territorial development. Traditional planning approaches are often insufficient to anticipate their complex spatial consequences, especially in cross-border areas. Such complexity requires the use of dynamic spatial simulations and the development of…

Cellular automata and urban development simulation : a transition rules creation process based on statistical analysis

National audience; Nowadays land use evolution study has become a major stake in urban planning. The main focus is to understand the way in which land use evolves across time and to understand processes that take place. This understanding would allow to plan urban developments based on a knowledge as complete as possible covering as many fields as possible (i.e. urban planning, politics, sociology, etc.). Simulation tools can be used to merge and display different points of view and stakes from different stakeholders (Parrott & Meyer, 2012).

Fractalité tridiastatique: propositions conceptuelles pour l'aménagement urbain

National audience; Le contexte de cette communication est motivé par l’objectif de la ville durable (se¬lon la définition de l’ICLEI), et tente de contribuer aux solutions conceptuelles qui permettent d’y parvenir. Nous partons du principe que l’étalement urbain est certes identifié comme un processus néfaste a‘ la continuation de l’urbanisation (§ 1.1) , mais posons l’hypothèse qu’il nécessite un chan¬gement de paradigme (penser l’espace ur¬bain en 3D et non plus en 2D) pour être dépassé (§ 1.2).

Cartographie thématique 4

Le quatrième volume concerne des méthodes existant depuis de nombreuses années mais renouvelées par l'apparition de l'ordinateur tant au niveau des transformations cartographiques (anamorphoses) que des transformations d'affichage (représentations 2.5D et 3D).

Land use simulation: statistical analysis approaches to calibrate cellular automata

International audience

Proposition méthodologique pour l'exploration et la visualisa- tion des données de mobilité

National audience; Les sources de données de mobilité individuelle se sont aujourd’hui très diversifiées, aussi bien du côté des outils de collecte (smartphones, objets connectés, capteurs) que de celui d’applications (applications téléphoniques, simulation spatiale). Ces données partagent en général le fait d’être désagrégées et multidimensionnelles : elles se caractérisent par des attributs à la fois spatiaux (localisation, géométrie), thématiques (motif, mode de déplacement) et temporels (heure de début et de n, durée) qui décrivent les déplacements des individus (Peuquet D., 1994).

Assessing Residential Development Using Cellular Automata in a Crossborder Context: The Example of the Strasbourg - Kehl Area

International audience

A Short Presentation of LucSim

LucSim is a cellular automata (CA) dedicated to geographical analysis and spatial simulation for researchers and advanced planning institutes, providing user-friendly software in order to analyze and simulate land use changes and dynamics. Two complementary models are integrated in the CA: (1) a Markov Chain used to calculate transition matrices from a date to another, and (2) a Decision Tree able to automatically determine a set of transition rules to be applied on land use data. LucSim includes GIS compatibility functions allowing to display ESRI shapefiles and is based on raster georeferenced images saved in TIF format. It was mostly applied on French urban case studies.

Vers des indicateurs locaux de performance énergétique : les étiquettes énergétiques territoriales

24; Le constat d'un changement climatique planétaire est à l'origine d'un objectif très concret de réduction des émissions de gaz à effets de serre, lui-même nécessairement corrélé à une réduction de la consommation énergétique globale. A l'échelle locale, cette perspective se traduit par la définition d'objectifs concrets en matière de maîtrise et d'amélioration de l'efficacité énergétique, et peut passer par la définition d'indicateurs qui guideront l'action des décideurs. Dans ce contexte, à partir de l'exemple de l'agglomération de Besançon, la recherche présentée ici vise à définir un indicateur énergétique utile aux aménageurs : il s'agit de mesurer comment " se situent énergétiquemen…

La modélisation: une approche théorique de l'aménagement

National audience

MobiSim : un modèle multi-agents et multi-scalaire pour simuler les mobilités urbaines

Le projet MobiSim (simulation des mobilités) vise à modéliser différentes dynamiques à différentes échelles pour simuler la complexité des mobilités quotidiennes et résidentielles, sur l'espace d'une aire urbaine. MobiSim apparaît ainsi comme une plateforme de simulation pour l'étude prospective des mobilités dans les agglomérations françaises et européennes, en lien avec leur développement et leur aménagement. Cette plateforme prend concrètement la forme d'un programme informatique qui se base sur plusieurs modèles. Elle permet ainsi de coupler une approche centrée sur les choix et les comportements individuels à une évaluation de ces comportements sur le trafic et les déplacements quotidi…

Generating a located synthetic population: a prerequisite to agent-based urban modelling

International audience

Modéliser la ville

Ouvrage publié avec le soutien de la Direction de la recherche et de l'innovation (service de la recherche) du Commissariat général au développement durable (ministère de l'Écologie, de l'Énergie, du Développement durable et de la Mer), en liaison avec le Programme de recherche et d'innovation dans les transports terrestres - PREDIT 4; National audience; Pour de nombreux acteurs, impliqués professionnellement ou politiquement dans les problématiques de la ville et de son aménagement, il est devenu clair que la planification de l’urbanisation ne peut être déconnectée des politiques de transport : elles interagissent l’une sur l’autre et doivent être considérées ensemble, ce qui nécessite de …

Bruit et mobilités urbaines : vers une modélisation des impacts

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Analysing spatial dynamics using cellular automata-based artificial neural networks

MobiSim, Rapport scientifique final

Villes et mobilités durables, simulation et évaluation de trois scénarios d’aménagement pour Lyon et Besançon à l’horizon 2030

International audience

Simulating and assessing prospective scenarios

The first part of the paper is centered on the phenomena of urban growth, in order to set the rules for a sustainable scenario of urban development. Then we enter the core of the paper that is the comparison of models. For each of the three compared models, we describe its main theoretical characteristics, the chosen parameters, and the obtained results. In section 6, heterogeneity of the produced results is discussed, and we highlight the points of interest and the lacks of the three models. Here we show that results we obtained feed debates about urban growth management. Finally, concluding remarks at the end of the paper address the general topic of the evaluation of the quality of simul…

New approaches in thematic cartography, Vol. 3

Open data, big data : quel renouveau du raisonnement cartographique ?

International audience; Le mouvement d’open data, qui permet l’accès gratuit à un grand nombre de données spatiales ou démographiques, associé au développement d’outils de cartographie ou de visualisation libres (SIG, programme), a permis l’augmentation de la production de cartes. Seulement, l’automatisation des traitements permise par ces outils tend à gommer le raisonnement cartographique et peut conduire à des erreurs de construction cartographique, d’autant plus que la phase d’analyse des données peut s’avérer de plus en plus complexe dans un contexte de big data (en tant que données massives, peu structurées et désagrégées). Le raisonnement cartographique est le processus menant d’une …

La génération d'une population synthétique localisée : un exercice préalable à la modélisation multi-agents

National audience

Agriculture urbaine et urbanisme durable : une méthodologie d’évaluation en trois étapes

A Theoretical Approach to Combine Sustainability Indicators for Decision Making in Planning Issues

International audience

Using LUTI models to assess the impacts of daily mobility on noise pollution

L'étalement urbain

International audience; L'étalement urbain, c'est comme la météo, tout le monde en parle mais personne ne semble pouvoir y faire quoi que ce soit. Le processus d'étalement des villes est en effet identifié depuis plusieurs années comme un phénomène néfaste pour les agglomérations françaises : aucune administration, aucun urbaniste ni aucun géographe ne s'en fait l’avocat. Mais inexorablement, les villes continuent de s'étaler. Il faut donc se rendre à l'évidence : savoir que les villes s'étalent, et le dénoncer, ne permet pas de lutter contre l'étalement urbain. Malgré une planification engagée et des procédures réglementaires rigoureuses qui visent souvent à limiter l'automobile, à favoris…

Metaplanning for sustainable development: insert a land assessment methodology in decision making

International audience

VILMODes, Ville et mobilité durables, évaluation par la simulation

Dans le contexte actuel de vulnérabilité des systèmes urbains fondés sur la mobilité automobile, il devient crucial d’anticiper les relations entre mobilité et localisation des espaces résidentiels. Sur cette question, un débat controversé s’est installé à propos des stratégies de transport et d’urbanisation. De nombreux auteurs ont pointé la périurbanisation du doigt et proposé un retour à une ville compacte et dense qui favoriserait l’utilisation des transports publics et permettrait une bonne accessibilité aux aménités, en même temps qu’elle réduirait la ségrégation sociale. D’autres auteurs ont par contre émis des doutes en montrant que la ville compacte a souvent pour corollaire un ris…

Modelling urbanization to simulate prospective scenarios : a comparative approach

International audience; In France, managing urban growth and sprawl depends on the housing policies made by municipalities (or groups of municipalities), by the Department, the Region or the State (i.e. by public actors) through specific statutory documents like PLU (Plan locaux d'urbanisme) or SCOT (Schémas de cohérence territoriaux). Currently, the policies leading to such documents appear very crucial. Indeed, sustainability in urban development has become a crucial issue. To manage it, urban planners use a variety of prescriptive tools such as Geographic information systems (SIG) or Computer aided drafting (CAD) softwares. Nevertheless, these "traditional" tools have a reduced predictiv…

Cartographie thématique 3

Ce troisième volume porte sur l'apport des méthodes quantitatives aux transformations des attributs [Z], en accordant une place spécifique à la discrétisation d'une seule variable. Pour le traitement de plusieurs variables, il regroupe de nombreux procédés graphiques et mathématiques de généralisation et de modélisation thématique et spatiothématique.

SIX NUANCES D'A-GREY-GATION L'influence du choix des unités spatiales d'agrégation sur la lecture et l'interprétation des résultats cartographiés

National audience; En même temps que les activités humaines se sont informatisées, les sources de données géographiques se sont diversifiées, autant du point de vue de leur production (smartphones, capteurs, simulation) que de leur gestion (modélisation, base de données et protocoles d’interrogation). Ces données de « nouvelle génération » partagent en général le fait d’être massives, désagrégées et multidimensionnelles. Elles se caractérisent par des attributs riches d’un point de vue spatial (localisation), thématique (type d’activité) et temporel (heure de début et de fin, durée). En contrepartie, leur volume et leur structure les rendent difficilesà manipuler (Batty, 2013 ; Kitchin, 201…

Settling the challenges of a sustainable city through the dynamic representation of an urban agriculture system

International audience

Les mobilités urbaines et leur impact sur l’exposition au bruit : simulation de scénarios prospectifs appliqués à la ville de Besançon

Le modele MobiSim a teste le lien entre la modification de l’offre de transport et l’exposition au bruit dans ses dimensions spatiales et temporelles, le test etant applique a l’agglomeration de Besancon. C’est la desynchronisation des activites, le report modal et les changements dans les grilles horaires des transports collectifs qui produisent des effets reduisant ou bien augmentant l’exposition au bruit selon les lieux et les moments, les populations concernees etant elles-memes socialement diversifiees.

"Heavy Buildings" and Urban Renewal: An Agent-Based Simulation, and Sustainability Assessment

International audience