L’objet de la thèse est d’exposer une démarche méthodologique qui vise à prendre en compte, dans les modèles de séries temporelles, des effets exogènes mesurés à l’aide de variables additionnelles, et de l’illustrer par un certain nombre d’applications au secteur des transports. Dans ces applications, le pas de temps est le jour, le mois, le trimestre voire le semestre : il s’est agi de prendre en compte des effets exogènes, de nature transitoire ou de nature durable, qui se manifestent dans le court terme. La première partie de la thèse traite de la modélisation des séries temporelles. Nous situons le cadre formel des modèles auxquels nous nous intéressons, nous exposons la démarche suivie dans le cadre des modèles ARMA avec variables explicatives, puis dans le cadre des modèles markoviens avec variables explicatives en y détaillant le cas particulier des modèles structurels. Les deuxième et troisième parties de la thèse regroupent deux ensembles d’applications. Le premier porte sur des données de trafics, de voyageurs et de marchandises, agrégées par mode de transport ou par grande catégorie de réseau, et le second sur des données d’accidents corporels et de victimes de la circulation routière, agrégées par grande catégorie de réseau routier. La période couverte la plus large est 1970-2000. La plupart des applications intègre la prise en compte des effets transitoires, de nature climatique et calendaire, sur la demande de transport et sur le risque routier, et nous donnons dans la thèse les premiers résultats détaillés démontrant pour la France la significativité du facteur climatique sur le bilan routier national, mesuré en nombres d’accidents corporels et de tués / The aim of the thesis is to set out a methodology that includes in time-series modelling exogenous effects measured by additional variables. This methodology is illustrated by a number of applications relating to transport. In these applications, time is measured in days, months, quarters and semesters (half years). We aim to take account of exogenous effects which are either transitory or durable lasting and which manifest themselves in the short term The first part of the thesis deals with time-series modelling. We provide a typology of timeseries models and place our approach within it. We describe the approach used in ARMA modelling with explanatory variables and then in state space modelling with explanatory variables, paying special attention to structural time-series modelling. The second and third parts bring together two groups of applications. The first group considers traffic datasets, for passengers and for freight, aggregated by mode and by main network type. The second group considers numbers of road injury accidents and casualties, aggregated by main network type. The largest period covered is 1970-2000. Most of the applications address the transitory effects on transport demand and road risk of weather and calendar factors. We provide the first detailed results that demonstrate the significance of weather factor on road safety in France, measured by numbers of injury accidents and fatalities

L'objet de la thèse est d'exposer une démarche méthodologique qui vise à prendre en compte, dans les modèles de séries temporelles, des effets exogènes mesurés à l'aide de variables additionnelles, et de l'illustrer par un certain nombre d'applications au secteur des transports. Dans ces applications, le pas de temps est le jour, le mois, le trimestre voire le semestre : il s'est agi de prendre en compte des effets exogènes, de nature transitoire ou de nature durable, qui se manifestent dans le court terme. La première partie de la thèse traite de la modélisation des séries temporelles. Nous situons le cadre formel des modèles auxquels nous nous intéressons, nous exposons la démarche suivie dans le cadre des modèles ARMA avec variables explicatives, puis dans le cadre des modèles markoviens avec variables explicatives en y détaillant le cas particulier des modèles structurels. Les deuxième et troisième parties de la thèse regroupent deux ensembles d'applications. Le premier porte sur des données de trafics, de voyageurs et de marchandises, agrégées par mode de transport ou par grande catégorie de réseau, et le second sur des données d'accidents corporels et de victimes de la circulation routière, agrégées par grande catégorie de réseau routier. La période couverte la plus large est 1970-2000. La plupart des applications intègre la prise en compte des effets transitoires, de nature climatique et calendaire, sur la demande de transport et sur le risque routier, et nous donnons dans la thèse les premiers résultats détaillés démontrant pour la France la significativité du facteur climatique sur le bilan routier national, mesuré en nombres d'accidents corporels et de tués

La thèse se propose d'intégrer deux approches économiques fondamentales à l'étude de l'économie régionale et de la politique économique des transports en particulier: i) un approche théorique, fondée sur des micromodèles analytiques et soutenue par des applications des méthodes de simulation numérique, et ensuite, ii) un approche empirique pour tester des hypothèses théorétiques. La perspective de microéconomie sur les problématiques et le fonctionnement des mécanismes des transports privés sont, au même temps, nécessaires et ardues à modéliser. Parmi les nombreuses problématiques étudiés dans le cadre de cet domaine de recherche il vaut la peine de mentionner: la taxation des routes, la concurrence parfaite et oligopolistique entre les opérateurs que anime le système des transports privées et de marchandises, la congestion des routes et le comportement des usagers face à l'incertitude relative aux temps de trajet où encore, le processus de décision en matière de transports au sein des ménages. L'approche micro-fondée liée aux problématiques ci-dessus a été intégrée au sein de cet étude avec une vision empirique, menée à l'analyse de l'ensemble des politiques de plani cation au niveau régional et urbain. Les deux applications empiriques présentées montrent deux nouvelles méthodologies d'étude concernant deux problématiques classiques: i) le choix modale, dans une optique de décision conjointe observée sur un échantillon des couples résidents en Ile-de-France et, ii) le choix de route en Moyen Orient, où les temps de trajet sont incertains et dépends d'un scenario politique incertain au niveau macroéconomique. L'intégration des deux approches est réalisée dans le cadre de cette thèse ayant comme exigence celle de mieux répondre aux questions concrètes et actuelles de la recherche européenne, ainsi que pour augmenter la palette des débouchées applicatives des modèles théoriques développées dans la littérature récente. / This thesis aims to integrate two fundamental approaches to the study of regional economics and the transport policy: i) a theoretical approach based on analytic models supported by numerical simulation and ii) an empirical approach to test theoretical assumptions. The microeconomic perspective represents a challenging and a complex task at the same time. Some of the open issues at the center of debate are: the taxation of roads, perfect and imperfect competition among the networks supporting private trips, congestion pricing and the attitude towards risky outcomes as uncertain travel times, the decision making process and resource sharing among different members of a household. The micro approach has been integrated with two empirical experiments in which we propose new approaches to study two traditional problems: i) modal choice, by testing the jointness of decision making on a sample of active couples from Ile-de-France, and ii) route choice in the Middle East - a context in which the travel time, as an input of the decision process, is characterized by uncertainty and depends on the political scenario at the macro level.

Plus encore que par le passé, la maîtrise de la mobilité urbaine constitue un enjeu majeur pour la collectivité. Cet enjeu se décline à travers les trois dimensions de la mobilité durable : économique, environnementale et sociale. Afin d'éclairer ces enjeux, il est nécessaire de développer des outils permettant de mesurer, d'analyser et de simuler les conséquences des diverses mesures de politiques urbaines sur la mobilité. Les travaux du LET se positionnent autour de ces questions et c'est dans ce cadre que nous avons développé nos travaux de recherche.<br /><br />Cette réflexion sur les outils (analyse des comportements, méthode de production de données, modélisation) a été complétée par une analyse des politiques de déplacements urbains. Elle a été conduite notamment à travers une comparaison des politiques de déplacements urbains menées dans plusieurs agglomérations européennes.<br /><br />Ce rapport d'habilitation permet de clarifier et d'expliciter ces différentes dimensions développées tout à la fois au niveau de l'activité de recherche et au niveau de l'activité d'enseignement. Il constitue à ce titre un apport original qui devrait servir de base à la publication d'un manuel de prévision de la demande de transport, occupant ainsi un espace plutôt délaissé au sein des publications de langue française.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / L'objectif de ce mémoire est d'appliquer la méthodologie du modèle logit mixte dans le cadre de l'estimation de la demande de transport. L'idée de base est de remplacer le modèle logit emboîté, construit par l'équipe de chercheurs de University of Toronto, par un modèle beaucoup plus flexible qui est le logit mixte à erreurs composées. Avant de procéder à l'estimation, un exercice d'identification plutôt complexe doit être effectué étant donnée la structure riche de la matrice des covariances. Le modèle est calibré avec les données provenant du sondage sur les habitudes de déplacements de la grande région de Toronto : Transportation Tomorow Survey (TTS). Les résultats affichent un bon comportement et le modèle est capable de capter une partie de la corrélation recherchée par la structure des facteurs. Le modèle logit mixte emboîté performe mieux que le modèle logit standard au niveau de la vraisemblance maximisée et de la prévision des probabilités de choix.

L’objectif de ce mémoire est d’identifier et de quantifier les déterminants individuels de la demande de transport en commun pour les déplacements domicile-travail à l’heure de pointe dans la région de Québec. En particulier, la recherche évalue l’effet du revenu des ménages sur l’utilisation de l’autobus. L’apport principal de la recherche est d’analyser conjointement trois décisions qui affectent la mobilité des personnes : 1) le choix d’habiter dans un secteur avec une accessibilité élevée au transport en commun, 2) le choix de posséder un faible nombre de véhicules et 3) le choix d’utiliser l’autobus pour se déplacer au lieu de travail ou d’études. Un modèle probit multivarié est estimé avec les données de l’enquête Origine – Destination 2006 du Ministère des Transports du Québec. Les résultats révèlent la présence de facteurs inobservés qui influencent conjointement ces décisions, ce qui confirme la pertinence d’une modélisation jointe. Les principaux résultats quantitatifs indiquent que globalement, l’élasticité-revenu de l’utilisation de l’autobus est négative (-0.70) : un niveau de revenu plus élevé augmente la probabilité qu’un individu ait un véhicule à sa disposition et diminue la probabilité qu’il choisisse l’autobus pour aller au travail. Par ailleurs, les résultats montrent que les navetteurs sont plus sensibles aux temps d’attente et de transferts en autobus (élasticité de -1) qu’au temps d’accès à l’arrêt (-0.58), au temps de parcours en autobus (-0.25) et au temps de parcours en voiture (0.14). La faible sensibilité aux temps de parcours indique qu’il faut une diminution importante du temps nécessaire pour effectuer un trajet en autobus par rapport au temps de déplacement en voiture pour qu’un automobiliste choisisse l’autobus.

Toute procrastination à lutter contre le changement climatique aura pour conséquence une augmentation croissante des coûts à l'avenir (voir par exemple Stern, 2006). Le manque de changement dans le comportement des individus, indépendamment de l'investissement dans les technologies de réduction des émissions, pourrait entraîner des coûts exorbitants. Ces derniers sont déjà aujourd'hui très élevés en raison du faible nombre d’options disponibles pour réduire les émissions (Abrell, 2007; Bottrill, 2006; Proost, 2008; SDC, 2005). Par conséquent, des efforts sont nécessaires pour introduire des mesures politiques efficaces le plus rapidement possible. Bien que cette question concerne de nombreux secteurs de l’économie, cette thèse se concentre sur le secteur des transports car il s’agit de l'un des plus grands émetteurs de CO2 (CE, 2012). C’est également un secteur, qui se caractérise par des coûts de dépollution élevés. Cela signifie que tout progrès vers une technologie moins carbonée sera coûteuse et prendra du temps (Kesicki, 2012).Ostrom et al. (2012) signalent qu’une solution peut être trouvée en établissant et en appliquant des limites sur les ressources communes. De nombreuses études ont été entreprises à ce sujet (voir par exemple Dudley, 1993; Hackett et al., 1994; Kramer et al, 1986;. Randall, 1975, 1978;. Walker et al, 1991, 1992). Cependant, ce dernier n'a pas encore été épuisé. Au contraire, de nouveaux instruments de politique soulèvent de nouvelles discussions et suscitent le besoin pour de nouvelles recherches. Les « Personal Carbon Allowances » (PCA), aussi dénommés en français par le terme « permis d’émission », sont un de ces instruments. Le PCA est un instrument de politique publique de plafonnement et d’échange (« cap-and-trade ») dans lequel les droits d’émissions de carbone sont attribués à des individus. D'un point de vue néoclassique, les permis d'émission constituent un instrument de politique efficace et efficient dans la lutte contre la pollution (Weitzman, 1974; Montgomery, 1972). Ils entraînent une augmentation des prix qui couvre le montant exact des émissions produites par un individu. Toutefois, des éléments socio-psychologiques compliquent le problème. Cette thèse tente d’apporter un éclaircissement sur la manière dont l'économie comportementale pourrait être utilisée pour lutter contre la pollution de l'environnement du transport personnel. Elle fait des propositions concernant la mise en place des PCA et comment ces derniers pourraient influencer les choix personnels de déplacement. Plusieurs conclusions et recommandations en matière d’économie comportementale sont formulées dans quatre articles. Aux fins de cette thèse, trois des quatre articles sont basés sur des expériences. Dans les expériences de laboratoire, les sujets ont géré leurs quotas sous la dénomination française de « permis d'émissions » (et non de PCA) dans la mesure où l'étude a été menée en France. Une des conclusions mise en évidence par les expériences est que l'étiquetage a une influence positive sur les participants. L'effet de l'étiquetage pourrait être introduit dans le système PCA de différentes manières. Par exemple, les quotas de carbone personnels accordés à l’ensemble des activités pourraient être étendus sous forme de quotas pour les transports en commun. Les transports en commun pourraient être étiquetés dans le budget. Il s’agirait d’une alternative moins polluante que les transports privés., Les expériences montrent que les sujets, qui disposent d’un certain nombre de PCA à dépenser exclusivement pour les transports publics sont incités à privilégier ce mode de transport. Une autre leçon qui peut être tirée de cette thèse est l’importance du retour d’informations et d’expérience. Les individus peuvent non seulement s’appuyer sur leurs expériences personnelles passées pour faire des choix (y compris des choix de transport) mais aussi vouloir étendre leurs connaissances grâce au retour d'expérience ... / The excessive anthropogenic activities related to burning of fossil fuels emit around 80 percent of greenhouse gases (GHG) in the atmosphere per year, according to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, 2014). Among the GHG emissions, the anthropogenic CO2 emissions belong to the most dangerous ones. About 40 percent of these CO2 emissions have remained in the atmosphere (880 ± 35 GtCO2) since 1750, contributing to the global warming effect (IPCC, 2014). Since the 1950s, humanity is clearly responsible for more than half of the observed increases in temperatures (IPCC, 2014). The world energy consumption in 2011 tripled when comparing to 1965 and it has increased more rapidly than the world population (BP and UN, 2012). The above problem concerns a number of sectors, but only one of them has become the main subject of this dissertation. More precisely, this dissertation focuses on the transportation sector, which belongs to one of the greatest contributors of CO2 emissions to the atmosphere ((EC, 2012). Researchers warn that if the personal transportation demand continues to augment, which is likely due to the steady increase in population and greater accessibility to transport modes, the levels of congestion could become intolerable and even more costly to mitigate (Stern, 2006; EEA, 2010; Ostrom et al., 2012). Lack of changes in individual’s behavior, irrespectively of investment in abatement technologies, could lead to excessive costs, which already today are estimated to be high due to a very few low-carbon alternatives available (Abrell, 2007; Bottrill, 2006; Proost, 2008; SDC, 2005). The essays presented in this dissertation shed some light on how insights from the behavioral economics could be used to tackle the environmental pollution from personal transportation. At the core, lies the implementation of a market-based policy instrument (i.e., personal carbon allowances) in hypothetical commuting choices. The personal carbon allowances, abbreviated as PCA, constitute “a right to pollute” the atmosphere during personal activities, such as commuting and traveling (Roberts and Thumim, 2006; Howell, 2008; 2012; Parag et al., 2011). This dissertation provides suggestions on how a PCA design could influence personal choices of commuting. On the basis of four essays, a number of conclusions were drawn, and policy recommendations were formulated. For the purposes of this dissertation, PCA was defined to be any ‘cap-and-trade’ public policy instrument in which carbon emission rights are allocated to individuals. Three out of four essays encompassed laboratory experiments. The experimental subjects managed their allowances under a term emission permits (les permis d'émission, in French) because the study was conducted in France. One of the conclusions that should be highlighted is that the labeling effect had a positive influence on the experimental subjects and that it would be beneficial to consider it in the PCA scheme. For example, the personal carbon allowances that are granted for all activities could be extended by allowances that would be valid for public transportation only. The public transportation should be labeled in the budget because it is a less polluting alternative to private transportation. Having a certain number of allowances for public transportation at their disposal, subjects may be more willing to use this transport mode in replacement of commuting by private transportation. Another lesson that can be drawn from this dissertation is that the provision of feedback matters. Moreover, individuals may not only rely on their personal past experiences but also may want to extend their knowledge by the feedback on activities of their peers or neighbours....