Analyse et modélisation multi-agents de transports flexibles : Comparaison de services français et sénégalais

par Adrien Lammoglia

Thèse de doctorat en Géographie

Sous la direction de Didier Josselin et de Roger Faye.

Soutenue le 14-10-2013

à Avignon en cotutelle avec l'Ecole Supérieure Polytechnique de Dakar - Sénégal , dans le cadre de École doctorale 537 « Culture et patrimoine » (Avignon) .

Le président du jury était Xavier Godard.

Le jury était composé de Arnaud Banos, Claude Lishou, François Bousquet.

Les rapporteurs étaient Dominique Badariotti, Alexis Drogoul.


  • Résumé

    Organiser le secteur du transport pour offrir des solutions de déplacement efficaces est aujourd'hui un enjeu capital pour nos sociétés. La flexibilité, tendant à augmenter la qualité de service, constitue un des leviers pour améliorer les transports. Diverses formes de flexibilité apparaissent en effet dans l'offre actuelle. Dans cette thèse, nous appréhendons plus particulièrement des services opérant dans deux contextes sociétaux distincts :• d'une part, dans un pays industrialisé (la France) où le recours aux transports publics reste minoritaire car la dépendance à l'automobile est toujours très forte ;• d'autre part, dans un pays en voie de développement (le Sénégal) possédant des moyens financiers limités, mais où l'usage des transports collectifs est généralisé, impliquant une grande diversité des modes et une atomisation de l'offre.Nous proposons ainsi d'analyser et de comparer le fonctionnement des transports informels et artisanaux sénégalais (tels que les taxis collectifs) avec celui des systèmes considérés comme plus modernes en France, pour lesquels les capacités d'auto-organisation des individus ont été progressivement remplacées par des systèmes d’information et de communication de haut niveau technologique et logistique. Ces innovations semblent apporter plus d'immédiateté au transport flexible, mais nécessitent en contrepartie un encadrement fort de la part des autorités publiques générant des contraintes réglementaires et spatiales. À l'opposé, les services spontanés et dérégulés qui sont proposés au Sénégal bénéficient d'une plus grande souplesse, au détriment de la sécurité des passagers.L'objectif de la thèse est d'analyser ces services, les modéliser et les simuler afin d'évaluer les apports de la flexibilité. D'un point de vue méthodologique, notre recherche est basée sur un ensemble de modèles inspirés des transports observés en France et au Sénégal, puis implémentés en Systèmes Multi-Agents (SMA) dans l'environnement Netlogo. Certains modèles sont issus d'une analyse fonctionnelle de terrain et d'autres sont plus théoriques. Par l'analyse du comportement d'agents réalisant ces services en concurrence et/ou en coopération, nous identifions d'abord des seuils et des conditions de mise en œuvre en termes d'efficacité et de couverture spatiale. En simulant les modèles sur plusieurs configurations spatiales, nous explorons ensuite leur fonctionnement et nous analysons les atouts et les faiblesse de chacun. Nous les simulons ensuite simultanément pour évaluer leur capacité de complémentarité. Cela nous permet in fine de confronter des systèmes de transports analogues à ceux observés dans les deux contextes sociétaux et d'établir une grille de comparaison en fonction des niveaux de flexibilité identifiés..

  • Titre traduit

    Analysis and multi-agent simulation of flexible transports : Comparison between french and senegalese services


  • Résumé

    Organizing and developing efficient urban transportation services is a key issues for actual society. The flexibility appear as an important criteria to improve the services quality and to offer attractive transportation solutions. Different forms and levels of flexibility exist in the actual supply-side. For this research we focus on flexible transports operating in two society contexts:• in an industrial country (France) where the using rate of public transportation services islow because the automobile dependency is still high;• in a developing country (Senegal), where the financial resources are limited and theutilisation of public transports is generalized, leading to a diversity of services and anatomic supply-side. More precisely, we compare the functioning of senegalese para-transit services (as collectivetaxis) with french technological systems (as Demand Responsive Transport (DRT)). In France, auto-organization skills and collective behaviours have been replaced by the utilisation of highlevel information, communication and logistic systems. These innovations bring more immediacy and spontaneity in public transports, but it needs a strong supervision from authorities, causes regulatory ans spatial constraints of servicing. In contrast, in Senegal deregulated services benefit to more spontaneity and suppleness to the detriment of the passengers security.The objective of the thesis is to analyse, model and simulate these services to evaluate thecontributions of the flexibility. Regarding the methodology, our study is based on a group ofmodels inspired by transportation systems observed in France and Senegal and implemented inMulti-Agent Systems (MAS), in the NetLogo environnement. Some models are derived from a functional analysis and others are more theoretical. By analysing behaviours of agents performing these services in concurrency or incooperation, we highlight some thresholds and optimal conditions of coverage. Simulations invarious spatial configurations allow to explore model functioning and to analyse their strengthsand limitations. Then, we simulate models in parallel (two models by simulation) to evaluate their complementarity. We compare these combined models, all of them representing transportation services observed in two different contexts. Finally, we build a comparison matrix of clues according to the model performance and flexibility levels. To conclude, this research leads to a valuable reflection on how could be designed flexible transport services in the future.


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