Modélisation des émissions centrée sur l’individu : l’outil OLYMPUS

 

 

L’objectif d’OLYMPUS est la modélisation des émissions de polluants anthropiques et des GES issus des activités de consommation énergétique urbaines. Elle implique la prise en compte des paramètres socio-économiques, structurels et géographiques liés aux territoires et s’appuie sur la simulation des choix de mobilité et de consommation énergétique liée au chauffage des bâtiments, pour des ménages et des professionnels.

-    La génération de la population synthétique dans OLYMPUS est inspirée des travaux de la littérature qui traitent la génération de la population synthétique par l’utilisation de probabilités conditionnelles.

-    La demande en transport se traduit par la génération de matrices de déplacement dites « Origine-Destination ». Elle est basée sur les activités et calculée par une fonction d’utilité appliquée à la population synthétique. L’étape de calcul de la mobilité inclut la répartition des déplacements sur le territoire et prend en compte le choix modal de chaque agent de la population synthétique.

-    OLYMPUS estime les émissions de l’ensemble du secteur routier en intégrant tous les grands motifs de déplacements individuels ainsi que la mobilité inter-régionale et le transport routier urbain de marchandises (poids lourds et utilitaires légers) sous une forme simplifiée.
-    Le calcul de consommation d’énergie dans les bâtiments considère les activités de combustion pour le chauffage résidentiel, institutionnel et commercial mais aussi pour la production d’eau chaude et la cuisine.

OLYMPUS alimente en sortie le modèle de chimie-transport CHIMERE permettant la simulation de la qualité de l’air à l’échelle de l’agglomération ou de la région considérée.

 

 

 Principe de fonctionnement du modèle OLYMPUS et cartes d’émissions de NO2 sur l’Île-de-France

 

 

L’outil OLYMPUS a été mis en œuvre au sein d’une plateforme de modélisation urbaine multidisciplinaire dans le cadre du projet VITE!, et il est actuellement le cœur du projet POLL-EXPO.

 

Ces deux projets visent à mener une réflexion sur la gouvernance transversale des problèmes posés par l’amélioration conjointe de la qualité de l’air et de la lutte contre le changement climatique. Ils questionnent pour cela les liens entre structure et fonctionnement urbains, pratiques individuelles, mobilité et congestion, qualité de l’air et exposition aux polluants en zone urbaine, et enfin inégalités socio-environnementales.

Le modèle permet aussi la simulation de structures urbaines théoriques dans lesquelles on peut contraindre l’offre de transports en commun et les pratiques individuelles. Cette approche permet d’appréhender directement le lien entre organisation urbaine, offre de transport, choix de mobilité et émissions de polluants par exemple.

 

 

Formes urbaines hypothétiques (différentes configurations de densités de ménages distribuées sur l’Île-de-France) et émissions de NO2 liées à la mobilité individuelle dans OLYMPUS

 

 

Publication:  Arthur Elessa Etuman and Isabelle Coll, OLYMPUS v1.0: Development of an integrated air pollutant and GHG urban emissions model - Methodology and calibration over Greater Paris, Geoscientific Model Development, 11, 5085–5111, https://doi.org/10.5194/gmd-11-5085-2018, 2018.