Introduction

• le contexte institutionnel de la Belgique qui nécessite la prise en compte de quatre opérateurs publics de transport et qui entraîne une méthodologie spécifique devant assurer l’interopérabilité entre leurs informations spatiales et leurs horaires ;

• le manque d’informations spatialisées des réseaux de transports intégrables dans un système d’information géographique (SIG) : par exemple la première cartographie SIG des lignes des transports en commun wallons date de 2013 ;

• les politiques de diffusion des données disponibles variables selon les opérateurs publics de transport.

5La mobilité et le territoire sont deux composantes intimement liées et interdépendantes, qui évoluent et s’influencent mutuellement. La mobilité a ainsi permis un développement et une spécification des territoires mettant en évidence des systèmes territoriaux dynamiques axés sur l’échange et les interdépendances territoriales.

6La mesure de la mobilité à travers l’espace et le temps fait référence à la notion d’accessibilité. Il existe une multitude de définitions de l’accessibilité qui font, pour la plupart, référence à :

• l’opportunité d’établir des interactions (Hansen, 1959) ;

• la capacité d’atteindre une destination (Hillman et al., 1973) ;

• la facilité avec laquelle toutes les activités territoriales peuvent être atteintes à partir d’un lieu à l’aide d’un mode de transport donné (Burns et Golob, 1976) ;

• l’avantage produit par un système de transport en lien avec la structure territoriale (Ben-Akiva et Lerman, 1979).

7L’accessibilité peut également se définir par la capacité d’un lieu à être atteint par les individus d’un territoire donné à l’aide de déplacements. Ceux-ci sont notamment caractérisés par une origine, une destination, un motif, un mode et un intervalle horaire. Dans le cadre de cette note, la capacité d’un lieu à être atteint se réfèrera au temps de déplacements, mais elle pourrait également se référer à d’autres dimensions du déplacement telles que la qualité, la fiabilité, le confort, le coût économique...

8Dans ce contexte, l’accessibilité est donc définie comme une variation de l’espace-temps traduisant un potentiel d’échanges et d’interactions.

9Le travail présenté dans cet article a pour ambition de proposer un nouvel outil d’analyse territoriale permettant d’éclairer les décideurs politiques quant aux projets de développement territorial et de mobilité. Cet outil se présente comme un modèle SIG d’accessibilité permettant le calcul de nouvelles cartes d’accessibilité pour la Wallonie et la Fédération Wallonie-Bruxelles. Les cartes d’accessibilité calculées s’inscrivent dans un processus d’aide à la décision et sont des outils d’analyse indispensables à l’élaboration de stratégies territoriales. Elles devraient permettre entre-autres :

• d’appréhender des phénomènes territoriaux liés à la mobilité (appréhension des bassins scolaires sur la base de la durée des déplacements en transports en commun, mise en place d’une structuration territoriale axée sur une mobilité efficiente et optimalisant les potentialités des systèmes de transport) ;

• de mettre en place des stratégies de restructuration des réseaux et de priorisation des réseaux de transports en commun à partir des temps de parcours ;

• d’appréhender les comportements de mobilité (corrélation entre l’utilisation des transports en commun et les durées de parcours) ;

• d’argumenter la mise en place des plans de mobilité et des politiques territoriales efficaces et optimalisées ;

• de permettre l’émergence d’un urbanisme « chronotopique », tel que prôné par Thierry Paquot (2013), caractérisé par une vision non plus exclusivement axée sur la dimension spatiale mais également axée sur les temporalités des interactions et d’échanges constituant les systèmes territoriaux.

• il est implémenté au sein d’un système d’information géographique permettant d’une part d’analyser les transferts modaux entre réseaux de transport en commun et d’autre part de tenir compte du réseau piétonnier et cyclable. Les trajets terminaux piétonniers et cyclables peuvent dès lors être intégrés dans l’analyse de l’accessibilité ;

• il intègre les horaires des quatre sociétés de transports publics de Belgique permettant des analyses d’accessibilité optimales au sein du territoire belge ;

• il permet de prendre en considération les temps de correspondance entre les différents modes de transport (piéton, vélo, train, tram, métro, bus).

Méthodologie : construction du modèle d’accessibilité

11Dans le but de calculer les temps d’accès en transports, une base de données réseau exploitable dans un SIG a dû être conçue pour la Belgique. Afin d’assurer un niveau de précision en terme de temps de parcours, le modèle a pris en considération l’ensemble des horaires des opérateurs de transports publics en vigueur en 2014 en Belgique. La structuration des données horaires s’est basée sur le protocole de données « General Transit Feed Specification » (GTFS). Une première étape d’acquisition des horaires et de structuration des données à l’aide du GTFS a été réalisée. Par la suite, l’implémentation des GTFS au sein d’une base de données exploitable dans un SIG a été mise en œuvre.

Construction et/ou acquisition des General Transit Feed Specification (GTFS)

12Afin de construire la base de données réseau intégrable dans un SIG, une multitude d’informations inhérentes aux services de transports publics doit être traitée et compilée. Ces informations sont les itinéraires, les dessertes, les horaires, les modes (bus, tram, train), etc.

13Le General Transit Feed Specification est un protocole de structuration de données intégrant une information spatiale optimisée pour les opérateurs de transports en commun. Par exemple, ce protocole est utilisé dans le service Google « GOOGLE transit ».

14Dans le cadre de la recherche, les opérateurs suivants ont été pris en considération :

• SNCB/NMBS : chemin de fer belge (http://www.belgianrail.be/​fr)

• TEC/SRWT : transports en commun wallons (www.infotec.be) ;

• STIB/MIVB : transports en commun bruxellois (www.stib-mivb.be/) ;

• DeLijn : transports en commun flamands (www.delijn.be).

15Dans le cadre de la STIB/MIVB et de DeLijn, les GTFS ont pu être obtenus respectivement par l’opérateur et par le site collaboratif http://www.gtfs-data-exchange.com/​. Concernant la SNCB/NMBS et le TEC/SRWT, aucun GTFS n’était disponible. Par conséquent, pour ces deux opérateurs, les General Transit Feed Specification ont été construits à l’aide :

• de processus d’extraction de données data extraction ainsi que de processus d’analyse et de traitements datamining traitant les informations disponibles sur le service en ligne de la SNCB (http://www.belgianrail.be/​fr) ;

• de processus confrontant les horaires extraits d’internet aux informations SIG de localisation des nœuds des réseaux de transports en commun (gares, arrêts bus, tram, métro) issues de relevés de terrain et d’OpenStreetMap.

16L’originalité de la démarche de la construction du GTFS se base sur l’interopérabilité entre les données SIG et les données issues d’internet. Ce processus a été codé en langage Python et permet de structurer automatiquement les informations sous format GTFS et d’assurer l’interopérabilité des données au sein d’un SIG. Ce processus méthodologique devrait permettre d’élaborer et de consolider des bases de données géoréférencées en Belgique pour des thématiques variées. Les horaires pris en considération sont valides pour l’année 2014.

Construction de la base de données réseau intégrable dans un SIG à partir des GTFS

18L’objectif est de construire un réseau multimodal SIG qui intègre les itinéraires proposés par les opérateurs de transports en commun. Les GTFS sont traduits en lignes de transit reliées par des stations (gares, arrêts de bus, etc.) qui elles-mêmes sont reliées aux réseaux viaires (piétons) permettant le transfert modal. Cette structuration se base sur une connectivité et une topologie optimalisées pour le calcul d’isochrones. Ces caractéristiques sont assurées par :

• la structuration des GTFS construit par datamining dont l’interopérabilité avec les données SIG disponibles est assurée par le modèle SIG ;

• l’actualisation des sommets du réseau viaire issu d’OpenStreetMap à l’aide de géoprocessus permettant une connectivité optimale, et par conséquent assurant la co-modalité des déplacements pour l’analyse de l’accessibilité.

19Chaque tronçon est caractérisé par une impédance (coûts exprimés en termes de temps) variant en fonction de l’heure et de la date d’utilisation des réseaux. L’accessibilité calculée prendra donc en compte les différents temps de correspondance ainsi que les horaires.

Calcul de l’accessibilité et paramétrisation

20Sur base de la base de données réseau, une analyse spatiale de l’accessibilité de services territoriaux peut être réalisée à l’aide d’un SIG. Cette analyse de l’accessibilité se déroule en plusieurs étapes consécutives : d’abord la géolocalisation des services, puis le calcul des temps d’accès aux services à l’aide d’isochrones.

21La première étape consiste à localiser précisément les différents services à partir de leur adresse postale. Ce processus de géocodage est réalisé à l’aide de processus de recherche d’adresses par Google map, Bing map, Yahoo map, ESRI map, et de processus de construction de base de données SIG.

22Des isochrones sont par la suite calculés par SIG à l’aide d’un algorithme développé en langage python. Concernant les paramètres de l’analyse, l’accessibilité est calculée pour une destination donnée et pour une heure donnée (précision à la minute). Par conséquent, l’isochrone fait référence à une heure précise (précision à la minute) de manière à tenir compte de l’information horaire des itinéraires. Néanmoins, cette précision horaire peut engendrer des pénalités en fonction des heures de passage des bus/tram/métro/train/etc. De manière simplifiée, si un bus passe à 08h05 à un arrêt, et que l’accessibilité est calculée à 8h00 pour partir de cet arrêt, une pénalité de cinq minutes sera prise en compte (temps d’attente à l’arrêt). Afin de mieux cerner l’accessibilité du territoire, cette dernière est calculée pour un intervalle horaire. Ainsi, une multitude d’isochrones seront calculées pour chaque minute au sein d’un intervalle horaire prédéfini.

23Ces isochrones sont par la suite fusionnées pour ne retenir que la durée minimale de parcours. Cependant, une analyse temporelle de l’accessibilité serait également possible à l’aide du modèle.

Limites du modèle

24Le modèle SIG présente trois principales limites. Premièrement, le modèle a été optimisé pour calculer des accessibilités sur le territoire belge. Il pourrait être amélioré afin de tenir intégralement compte des territoires limitrophes. Deuxièmement, les temps de processus sont relativement longs. Troisièmement, des analyses multicritères réseaux (coût économique du déplacement, coût énergétique) de l’accessibilité ne sont conceptuellement pas possibles dans le modèle développé. En effet, les données actuellement mobilisables par datamining ne traitent pas de ces critères.

Applications concrètes

25À partir du modèle SIG développé, une multitude d’analyses peuvent être mises en œuvre à travers une série d’échelles spatiales allant de l’échelle transrégionale à l’échelle locale. Afin d’illustrer ces perspectives, trois cartes d’accessibilité liées à des échelles territoriales différentes ont été réalisées dans le cadre de cette note de recherche afin de mettre en évidence quelques perspectives d’analyses :

• carte d’accessibilité du pôle métropolitain de Bruxelles ;

• carte d’accessibilité des communes rayonnant largement autour d’elles-mêmes (CPDT, 2011) ;

• carte d’accessibilité de l’administration communale de Nivelles.

26Ces cartes d’accessibilité illustrent des perspectives d’analyse territoriale liées aux métriques temporelles en lien avec des déplacements suivant une logique de co-modalité.

Carte d’accessibilité du pôle métropolitain de Bruxelles à son hinterland

27À l’échelle transrégionale, l’accord de gouvernement fédéral de 2011 met en avant la mise en place d’une communauté métropolitaine pour Bruxelles. Cette institution disposerait de prérogatives d’importance transrégionale reprenant notamment les domaines de l’aménagement du territoire et de la mobilité. C’est dans ce cadre qu’une carte d’accessibilité vers le pôle métropolitain de Bruxelles dans une logique de co-modalité favorisant les transports en commun a été réalisée. La carte d’accessibilité du pôle métropolitain de Bruxelles s’inscrit dans une démarche d’aide à la décision inhérente aux stratégies territoriales de la Wallonie vis-à-vis du pôle métropolitain bruxellois.

28L’accessibilité de ce pôle métropolitain a été calculée pour les lieux suivants : gare du Nord, gare du Midi, gare Schuman, et tiennent compte d’une arrivée entre 7 et 9 heures du matin lors d’un jour ouvrable. Pour chacun de ces lieux, une analyse de l’accessibilité par co-modalité favorisant les transports en commun a été réalisée à l’aide du modèle SIG développé.

29Par la suite, l’ensemble de ces cartes d’accessibilité a été fusionné afin de mettre en évidence l’accessibilité globale du pôle métropolitain bruxellois à l’échelle des deux Brabants. La carte d’accessibilité du pôle métropolitain bruxellois fait référence à un diagnostic du transport par co-modalité en favorisant les transports en commun et s’inscrit dans une démarche d’aide à la décision concernant la communauté métropolitaine bruxelloise au sein de son hinterland. En effet, cette carte permettrait de :

• mettre en évidence des potentialités d’échanges entre la région bruxelloise et la Wallonie ;

• de mettre en œuvre les politiques de coopérations transrégionales à travers la structuration des réseaux de transport en commun.

30L’accessibilité du pôle métropolitain de Bruxelles est de maximum 45 à 60 minutes entre 10 et 20 km du centre (stations ferroviaires bruxelloises de Schumann, Nord et Midi) et s’améliore spatialement autour des axes de transports structurants (les lignes ferroviaires et les routes nationales). À une distance de 20 kilomètres, l’accessibilité en transport en commun au sein du territoire suit une logique radiale vers Bruxelles.

Carte d’accessibilité des communes rayonnant largement autour d’elles-mêmes (hiérarchie urbaine de la CPDT – 2011)

33À l’échelle régionale, des enjeux territoriaux impliquent de maintenir une bonne accessibilité aux pôles régionaux et de privilégier la co-modalité en maximisant l’utilisation des transports en commun. Afin de mettre en évidence la situation actuelle de l’accessibilité aux pôles régionaux, une carte d’accessibilité des communes rayonnant largement au-delà d’elles-mêmes a été réalisée. Ce choix est conforté par le fait que les déplacements sont réalisés pour des motifs tels que le travail, les achats commerciaux, etc. La hiérarchie urbaine de la CPDT (2011) a permis de mettre en évidence les communes dont les équipements lui confèrent un rayonnement au-delà d’elle-même.

34L’accessibilité a été calculée sur la base d'une arrivée aux maisons communales entre 8 et 9 heures du matin lors d’un jour ouvrable. De plus, afin de tenir compte des grandes villes transfrontalières, les gares de Lille-Flandres (France), d’Aachen (Allemagne), de Maastricht (Pays-Bas), de Luxembourg-ville (Luxembourg), et de Bruxelles-Nord et Midi, ont été prises en considération comme point d’ancrage aux pôles extérieurs.

35Ainsi, cette carte permet de mettre en évidence l’accessibilité du territoire vis-à-vis de communes rayonnant largement au-delà d’elles-mêmes et des grandes villes limitrophes, en transport en commun et en mode actif, et ce de manière multimodale (train, bus, tram, pieds, vélo) et s’inscrit dans une démarche d’aide à la décision vis-à-vis des politiques de mobilité en lien avec l’aménagement du territoire.

36L’accessibilité pour se rendre aux communes rayonnant largement au-delà d’elles-mêmes est bonne à l’exception de quelques zones, notamment la botte du Hainaut (au sud-est de Charleroi) et le sud de la province de Liège. Cette bonne accessibilité s’explique par la structure territoriale de la Wallonie caractérisée par un nombre important des communes rayonnant au-delà d’elles-mêmes ainsi que leur bonne répartition spatiale.

Carte d’accessibilité de l’administration communale de Nivelles

37À l’échelle locale, de nombreuses questions liées à la mobilité peuvent être identifiées et s’inscrivent de manière générale dans un enjeu de mise en adéquation des services et des équipements avec les besoins de la population à travers une mobilité limitant l’impact environnemental (gaz à effet de serre, utilisation des sols). C’est dans ce cadre qu’une analyse de l’accessibilité du territoire par co-modalité en favorisant les transports en commun peut s’avérer utile pour les pouvoirs locaux. Afin d’illustrer l’utilisation du modèle SIG développé au sein de l’échelle locale, une analyse de l’accessibilité de l’administration communale de Nivelles a été réalisée en tenant compte d’une arrivée entre 8h et 8h30 du matin lors d’un jour ouvrable.

38L’accessibilité de l’administration communale de Nivelles en transport en commun a été analysée sur la base des durées de parcours offert par les transports en commun à la population. Une analyse croisée de l’accessibilité et de la population au sein de la commune a été formalisée à l’aide d’une distribution de la population par accessibilité en transport en commun.

39Une part de 75% de la population résidente à Nivelles dispose d’un accès en transport en commun en moins de 20 minutes pour se rendre à l’administration communale. Cependant, 15% de la population dispose d’un accès de plus de 30 minutes.

40Ces analyses de la carte d’accessibilité s’inscrivent dans une démarche d’aide aux décisions communales concernant l’aménagement du territoire ainsi que l’adéquation des horaires d’ouverture en lien avec leur accessibilité en transport en commun et la population captée.

Conclusions

41Le modèle SIG permet de réaliser des cartes d’accessibilité par co-modalité en favorisant les transports en commun au sein de la Belgique sur base des données des opérateurs des transports en commun belges tels que la Société nationale des chemins de fer belges (SNCB), la société De Lijn, la Société régionale wallonne du transport (TEC-SRWT), la Société des transports intercommunaux de Bruxelles (STIB). En effet, les cartes d’accessibilité calculées par le modèle SIG permettent de mettre en évidence les temps de parcours nécessaires pour se rendre d’un territoire (origine) à un lieu donné (destination) en transport en commun et en mode actif, et ce de manière co-modale (train, bus, tram, vélo, marche, etc.). Ces cartes peuvent être réalisées en vue de répondre à des enjeux de mobilité en lien avec le territoire, et ce à travers une série d’échelles spatiales allant de l’échelle transrégionale à l’échelle locale. Par conséquent, les cartes d’accessibilité en transport en commun sont des outils d’aide à la décision qui supplémentent à l’espace euclidien une notion de temps (temps de parcours). Dès lors, les distances ne sont plus exclusivement exprimées en distance euclidienne, mais bien en distance temporelle. L’intégration des distances sous forme de temps permet de mettre en évidence l’accessibilité d’un territoire.

42Concernant le modèle SIG développé, l’originalité de ce dernier réside dans :

• l’intégration des services de transport public belges permettant de réaliser des analyses d’accessibilité sur l’ensemble du territoire belge ;

• l’interopérabilité entre les données SIG disponibles (OpenStreetMap) et les données issues d’internet par datamining. L’interopérabilité de l’information permet d’optimiser la topologie de la base de données réseau et d’assurer par conséquent la connectivité entre les différents réseaux ;

• l’accessibilité est analysée à l’aide d’un système d’information géographique en tout point du territoire à l’aide d’isochrones tout en tenant compte des itinéraires piétons, vélos, bus, tram, métro et train et de la co-modalité. En d’autres termes, le modèle d’accessibilité permet de mettre en évidence des temps de parcours de porte-à-porte en tenant compte des trajets terminaux à pied et en vélo ;

• l’accessibilité calculée tient compte des horaires des lignes de transports en commun et permet une analyse horaire de l’accessibilité tout en tenant compte des temps de correspondance. L’analyse permet de mettre en évidence une accessibilité en fonction de l’heure de la journée et donc un niveau de service dans le temps.

43Néanmoins, le modèle présente trois limites : il a été optimisé pour calculer des accessibilités orientées sur la Belgique et pourrait être amélioré afin de tenir intégralement compte des territoires limitrophes ; les temps de processus sont relativement longs ; des analyses multicritères réseaux (coût économique du déplacement, coût énergétique) de l’accessibilité ne sont conceptuellement pas possibles dans le modèle développé.