SWITCH

Résumé FR : Les infrastructures de transport participent à la définition de ce que sera la ville de demain (smart, durable et résiliente). Elles doivent compter avec l’émergence des nouvelles technologies (voitures autonomes et électriques, internet des objets, etc.) et la diversification des modalités de transport et l’évolution des pratiques (augmentation de la multi-modalité, voitures partagées, etc.). Une bonne prise en compte de ces aspects peut favoriser et accélérer la transition vers la ville du futur avec un impact social, environnemental et économique positif afin de faire face aux évolutions prévisibles du contexte telles que le changement climatique, les nouvelles contraintes en termes de pollution, sécurité, environnement, coût global, etc. Le projet SwITCh vise à aider à l’aménagement urbain en simulant l’introduction progressive d’innovations relatives aux infrastructures (technologie, usage, comportement, etc.). Cela nécessite de concevoir un modèle capable d’évaluer les impacts de ces innovations sur des indicateurs clefs de mobilité, de qualité de service, de sécurité, de coûts économiques et de pollution. SwITCh intègre une grande variété de modalités de transport et d’infrastructures associées. Le modèle devra inclure les infrastructures et les modalités actuelles et futures, et considérer le processus de transition entre les situations actuelles et futures. SwITCh utilise la modélisation Agent (ABM) et la simulation participative comme cadre unificateur pour coupler différents modèles et différentes échelles, tant temporelles que spatiales, afin de construire un modèle holistique. Le projet reposera aussi sur un modèle de la ville basé sur des données SIG et sur un modèle réaliste de comportement de la population. Suivant une approche participative pour la modélisation et la simulation, le modèle sera conçu comme un support pour la consultation et la discussion permettant d’aider les différents acteurs, depuis le décideur jusqu’au citoyen, à construire un projet commun pour améliorer les infrastructures afin de répondre au défi de la ville de demain. Le projet SwITCh est ainsi centré sur la conception d'un ABM, qui sera utilisé pour concevoir un simulateur interactif et un jeu sérieux. Le simulateur interactif sera utilisé par les urbanistes pour explorer l'impact potentiel des innovations face à diverses évolutions du contexte. Il aidera ainsi l'équipe de planification urbaine à prendre des décisions pertinentes concernant l'évolution de leurs infrastructures de transport, en leur permettant de tester et d'évaluer différentes stratégies alternatives. Le simulateur interactif permettra également aux chercheurs de mettre en évidence les scénarios potentiels et leurs effets secondaires inattendus, via le recours à la simulation participative. Le jeu sérieux sera utilisé par les étudiants et le grand public afin d'enrichir leur compréhension des enjeux de la ville du futur et des infrastructures de transport. Il s'appuiera sur le simulateur interactif mais sera enrichi par des travaux spécifiques sur la conception du jeu afin d'être un véritable support d'apprentissage et de sensibilisation. Le simulateur interactif et le jeu sérieux seront développés avec la plateforme open-source GAMA et seront utilisés dans un contexte réel pour deux cas d’étude : Bordeaux et Dijon. Le projet SwITCh conduira à plusieurs résultats majeurs. Premièrement, il générera et formalisera les connaissances sur les infrastructures de transport de la ville de demain. Deuxièmement, le projet aboutira à un outil de simulation qui pourrait avoir des impacts socio- économiques significatifs, en aidant les gestionnaires d'infrastructures et les urbanistes à adapter les infrastructures aux besoins futurs et en accélérant la transition vers une ville plus durable. Le modèle sera flexible, facilement adaptable à n'importe quelle ville et capable d'intégrer une grande variété de scénarios prospectifs (voiture autonome, infrastructures connectées...).

Résumé EN: Transport infrastructures play a large part in defining the city of the future, which should be smart, sustainable and resilient. Their management will need to deal with the emergence of novel technologies (i.e. autonomous cars, Internet of Things) and the increase of novel modalities and practices (increase of multi-modality, electric bicycles, shared cars). These aspects could favour and accelerate the transition to the city of the future with positive social, environmental and economic impacts, in order to address foreseen trends (climate change and new requirements in terms of pollution, security, and global costs). The SwITCh project aims at supporting decision-making for urban planning by simulating the gradual introduction of disruptive innovations on technology, usage and behaviour of infrastructure. It requires providing a model that is able to assess the impact of these innovations on several key indicators on mobility, user satisfaction and security, economic costs and air pollution. SwITCh integrates a large variety of urban transport modalities (private car, walk, tramway, etc.) and associated infrastructures (pavement, bicycle path, etc.). Achieving such an objective requires building a model that includes current and future infrastructures and modalities, and considering the transition process between current and future situations. SwITCh uses agent- based modelling (ABM) and participative simulation as a unifying framework that allows coupling different models and taking into account both temporal and spatial scales in order to build a holistic model. It will include a city model based on real geographic data (GIS) and a complex realistic model of population behaviour. The model will be designed as a support tool for helping stakeholders (i.e. decision-makers, managers, technicians and citizens) to enrich their reflection and build a shared project to improve transport infrastructures to meet the challenges of future cities. The SwITCh project will be centred on the design and on the implementation of an ABM that will result in an interactive simulator and a serious game. The interactive simulator will be used by the city planners to explore the potential impact of innovations in various evolutionary contexts. It will thus support the urban planning team in making relevant decisions regarding the evolution of their transport infrastructures, by letting them test and assess different alternatives and situations. The interactive simulator will also allow the researchers to highlight potential futures or unexpected side effects to the urban planners and other stakeholders, based on a participatory simulation approach. The serious game will be used by students and the larger public in order to enrich their understanding of the issues involved in the city of the future and the transport infrastructures. It will be based on the interactive simulator but will be enhanced by specific work on the game design in order to be a real support for learning and raising awareness. The interactive simulator and the serious game will be developed with the GAMA open- source platform and will be used in a real context for two case studies: Bordeaux Metropole and the Urban Community of Dijon. The SwITCh project will deliver several main results. Firstly, it will generate and formalize knowledge on future transport infrastructures. Secondly, the project will result in a simulation tool that could have significant socio-economic impacts: by helping infrastructure managers and urban planners, as a reflection support, to adapt infrastructures to future needs, by accelerating the transition to a more sustainable city which should have positive environmental (e.g. air pollution, global warming), economical (e.g. maintenance cost, commercial appeal) and social (e.g. traffic, living environment) impacts. The model will be flexible, easily adaptable to any city, and able to integrate a wide variety of prospective and disruptive scenarios.