Dans cette thèse sera traité le thème de l’intégration et de l’articulation entre urbanisme et transport, avec le but d’évaluer et étudier le sens de l’application d’un plan régional de Transit Oriented Development (TOD) ou d’urbanisme des transports en commun en Nord-Pas-de-Calais. À cet égard nous avons fait le choix d’utiliser l’outil de la modélisation intégrée d’usage du sol et transport et notamment le logiciel de simulation Tranus, pour implémenter un modèle de simulation capable de répondre aux plusieurs questionnements à la base de cette recherche.On propose dans ce texte une perspective intégrée, inclusive et interactive sur les problématiques et les enjeux qui concernent les politiques d’usage du sol et des transports à l’échelle d’une région. Selon une approche multidisciplinaire et multi-échelle, qui suit les principes d’interdépendances entre les nombreux éléments du territoire, que l’on retrouve dans l’urbanisme des réseaux. Il s’agit d’aborder les thématiques de la mobilité et des transports, selon un nouveau paradigme, basé sur les concepts d’accessibilité, de connectivité et de multimodalité et donc selon l’idée de concevoir un urbanisme et un développement non plus auto-centré, mais orientés vers l’usage des transports en commun et des modes de transport non motorisés. La thèse s’inscrit dans le cadre d’un travail de recherche doctorale en aménagement et transport, déroulé à l’Université des Sciences et Technologies de Lille 1 à travers une cotutelle entre le Laboratoire Ville Mobilité et Transport (LVMT – IFSTTAR) et l’Université de Calabre (Italie) et une collaboration scientifique avec le bureau d’étude d’ingénierie Vénézuélien Modelistica. / This thesis discuss the theme of integration and articulation between urban and transportation planning, with the aim of evaluate and studyi the sense and potentialities of the application of a Regional Plan for Transit Oriented Development (TOD) in Nord-Pas-de-Calais. In this regard we have chosen to use the tool of land use and transport integrated modeling (LUTI), and in particular the integrated simulation software Tranus, to implement a model which could answer to several research questions.We propose in this paper an integrated, inclusive and interactive perspective about problems and issues concerning land-use and transport policies at a regional level. A multidisciplinary and multi-scalar approach, following the principles of interdependence between all different elements of the territory, which is found in the concept of "networked city" of Dupuy. The aim is to address the themes of mobility and transport, according to a new paradigm, based on the concepts of accessibility, connectivity and multimodality and therefore according to the idea of an urbanism and a development oriented to transit and non-motorized transport, rather than car-oriented. The thesis is part of a phd research in urban and transportation planning, held at the University of Science and Technology of Lille 1, through a joint supervision between the Laboratoire Ville MObilité et Transport (LVMT - IFSTTAR) and the University of Calabria (Italy) and a scientific collaboration with Venezuelan engineering firm Modelistica.

L’amélioration de la fluidité du trafic aux intersections a reçu une attention particulière depuis près d’un siècle. Avec la perspective de véhicules contrôlés et communicants, la régulation aux intersections connaît un nouvel essor. Dans cette thèse nous nous intéressons à la régulation coopérative des intersections par la synchronisation des vitesses. Afin d’éviter des arrêts inutiles aux intersections, les véhicules régulent leur vitesse en fonction non seulement des véhicules qui les devancent sur la même voie mais aussi des véhicules prioritaires provenant des autres voies en conflit. La synchronisation des vitesses grâce à la communication sans-fil a plusieurs avantages mais pour les exploiter pleinement, il est nécessaire d’aborder les problématiques des commandes longitudinale et latérale des véhicules. En ce qui ce concerne la commande longitudinale, la thèse s’intéresse à deux problématiques. Pour des raisons évidentes de sécurité, les délais de communication sans-fil avec les véhicules des autres voies, à savoir hors de la portée des capteurs, doivent être pris en compte. Pour ce faire, la commande longitudinale adoptée est une fonction non linéaire qui considère un temps maximal de communication et une borne de décélération. Si les contraintes ne sont pas respectées, la fonction déclenche l’arrêt du véhicule. Etant donné que les résultats de simulations sont concluants dans des cas extrêmes, la thèse aborde la problématique de fluidité du trafic à base de la commande proposée. En effet, le comportement du trafic dépend du choix du lieu où commence la synchronisation des vitesses. La thèse discute les deux approches classiques et propose une solution intermédiaire. Sur un circuit sous la forme d’un huit, l’approche proposée permet de réduire considérablement le recours au freinage contrairement aux deux autres approches actuelles. En ce qui concerne la commande latérale, l’intersection pose deux problèmes. Le premier est la limite du champ de vision à cause des courbures serrées des mouvements tournant et la deuxième est le délai du traitement par les caméras. Dans ce sens, la thèse propose une commande basée sur le calcul de la courbure de Frenet couplé à la correction des écarts. Le suivi des courbures et la correction sont tous les deux déduit à partir du mouvement circulaire induit par l’angle du volant. Les avantages de cette approche par rapport aux approches classiques (LQRwFF et Stanley) est d’une part, de ne pas être gourmande en termes de champs de vision nécessaire et d’autre part d’avoir des contraintes temps-réels plus souples que les approches de la littérature. La comparaison avec les techniques actuelles démontrent que notre approche, dans des conditions de circulation urbaine est capable de résister à des temps d’échantillonnage plus longs contrairement aux deux autres avec une visibilité plus faible. / In this thesis, we are interested in the cooperative intersection management by synchronizing the velocities of conflict vehicles. Thanks to the wireless communication, the synchronization of velocities has several advantages. But, for the purpose of full exploiting them, it is necessary to address at first the problems of the longitudinal and lateral control of vehicles. For the longitudinal control, the delay of wireless communication with the vehicles on other routes must be taken into account. The adopted longitudinal control is non-linear function that considers a maximum communication time and a deceleration boundary.The simulation results in extreme cases have concluded that the thesis addresses the problem of traffic fluidity. Indeed, the behavior of the traffic flow depends on the choice of the place where the synchronization of the speeds begins. The thesis discusses the two classical approaches and proposes a smoothing solution that significantly reduces the use of braking contrary to the two existing approaches. For the lateral control of vehicle at intersection, the thesis proposes a control based on the calculation of Frenet curvature coupled with correction of deviation from tracking path. Both the curve tracking and the correction are deduced from the circular motion induced by the steering wheel angle. The advantages of this approach compared to traditional approaches are to be not greedy in terms of the necessary field of vision and to have more flexible real-time constraints.

La mobilité des personnes dépend à la fois de l’offre de service de transports, et de l’organisation de notre espace de vie. Nos choix de localisation de résidence, de travail, ainsi que nos choix de déplacement et d’itinéraire dépendent de nos budgets monétaires, temporels et de nos préférences. L’organisation de notre espace de vie a donc de fortes répercussions sur les consommations d’espace et d’énergie. Peut-on concevoir notre espace de vie en 2040 sous une forme plus sobre ? Pour parvenir à un nouvel équilibre, nous proposons, sur le terrain de l’agglomération lilloise, d’appliquer le concept urbanistique théorique du Transit-Oriented-Development et son modèle du Corridor Urbain. Nos objectifs consistent à concentrer les activités de tous types le long des axes de Transports Collectifs lourds existants, ainsi, à redévelopper la métropole dans ses corridors afin de promouvoir une vie de proximité. En limitant l’urbanisation en dehors des espaces de corridors, nous maîtrisons l’étalement urbain et facilitons une mobilité durable. Pour tester un tel scénario, un modèle de simulation intégrée est mis en place incluant à la fois l’usage des espaces et le réseau complet des transports. Trois visions de stratégie territoriale en matière de réaménagement sont testées afin de mesurer les conséquences à long terme sur la morphologie des espaces et sur les mobilités humaines pour des activités diverses, ainsi que les effets environnementaux liés à ces actions. En plus d’enrichir la compréhension du système complexe qu’est la ville, les résultats issus de cette étude prospective apportent des indications pour l’organisation spatiale et pour la conception de la mobilité. / Human mobility depends not only on the supply of transport services, but more indirectly, on the organization of our living space. Our residential and working location, as well as our travelling mode and itinerary choices are based on our monetary and time budgets, besides, personal preferences. Therefore, the organization of our living space has wide implications on the space and energy consumption. Can we design this space in 2040 in a more sustainable way? To achieve a new balance, we propose to apply the theoretical urban concept of Transit-Oriented-Development and the model of Urban Corridor to Lille metropolitan area. We aim at concentrating activities of all kinds along the existing mass transit axis, thus, revitalizing the city within its public transport (PT) corridors so as to promote dense, diverse and designed neighborhoods. By limiting constructions outside PT corridor, we control urban sprawl and encourage short-distanced and less time-consuming travelling patterns. To test this scenario, we set up a land use and transport integrated model including main economic activities, real estate market in addition to the complete transport network. Three visions of redevelopment strategy are tested in order to measure their long-term consequences related to different actions, such as the territorial morphology, the location choices of household and firms, the travel behavior for various activities and associated environmental impacts. By providing a reference for the spatial organization and for the transport services planning, the results stemming from this prospective analysis may also enhance our global understanding of the city - how this complex system works.

Réalisant un croisement de regards entre l’Europe et l’Amérique Latine, cette thèse étudie le caractère d’un nouveau type de voie - le boulevard - qui a été redéfini à l’occasion des travaux d’Haussmann à Paris et s’est transformé tout au long de ce dernier siècle et demi. Un nouveau type de boulevard s’affirme ainsi au cours du XXe siècle, caractérisé par une répartition de la chaussée favorisant l’ordonnancement des différentes formes de mobilité en couloirs réservés par fonctions (piétons, vélos, bus, voitures). Ce nouveau boulevard est aussi le reflet d’une stéréotypie dans le projet de la voirie résultant d’un aménagement davantage techniciste de l’infrastructure. Il fait référence à des espaces qui adoptent et adaptent des modèles exogènes sans vraiment réussir à produire des configurations urbaines en accord avec les caractéristiques paysagères identitaires des villes, tout en créant des espaces de voirie fragmentés. Au XXIe siècle, cette configuration a été renforcée par l’introduction des nouveaux dispositifs de bus (BSP, BRT, BHNS). Les exemples du boulevard Magenta à Paris transformé en "espace civilisé" et de la avenida de las Américas à Cali avec l’implantation du BRT MIO illustrent cette problématique. / Taking into account different perspectives from Europe and Latin America through a crossing view methodology, we have studied the birth and transformation of a new type of boulevard developed since Haussmann. This boulevard derives from a roadbed distribution favoring the organization of various forms of mobility into dedicated corridors according to their function (pedestrians, bicycles, buses, cars). It also reflects a form of stereotyping in the urban project, contributing to an even more technical street planning. It refers to a road space pretending to adopt and adapt exogenous models without really succeeding on producing urban configurations in accordance with the city’s particular landscape, whilst creating fragmented road spaces. In the 21st century, this composition has been reinforced by the introduction of new bus devices (own-site bus service, BRT, BHLS). The example of the Magenta Boulevard in Paris transformed into a civilized space and the las Américas avenue in Cali with the introduction of the MIO BRT illustrate this issue.