L’objet de cette thèse est de définir et d’identifier les effets des politiques de différenciation tarifaire sur l’usage et l’organisation d’un réseau de transport de voyageur urbain ou interurbain. Par différenciation tarifaire, on entend la capacité à faire payer à l’utilisateur un service à des prix différents, en tenant compte de plusieurs critères que nous définirons : l’usage, la distance parcourue…. La tarification différenciée est également appelée discrimination tarifaire de deuxième niveau dans les pays anglo-saxons. La politique tarifaire d’un réseau de transport public répond à trois objectifs qui sont souvent contradictoires. Le premier est la collecte de la recette et la couverture des coûts, le second est l’orientation des usages sans détériorer la fréquentation. Enfin le troisième présente la politique tarifaire comme un instrument possible de politique urbaine. Quels sont les éléments d’une politique tarifaire qui peuvent avoir une influence sur le comportement des utilisateurs en termes de déplacement sur un territoire ? Est-ce qu’un tarif multimodal va générer plus de déplacements combinés, un meilleur taux de fréquentation ? Peut-on observer des changements de comportements suite à l’introduction de tarifications spécifiques comme les tarifs heures de pointe/heure creuses ? Les moyens de paiement comme les facilités d’accès au service font également partie de la stratégie tarifaire : les cartes prépayées, le post paiement, les cartes à valeur permettant de débiter le prix des trajets en fonction des pratiques sont autant de supports permettant l’accès à des bouquets de services. Des tarifications parfois extrêmement sophistiquées ne sont pas perçues comme telles par les utilisateurs. La première partie a pour objectif de définir les enjeux autour de l’élaboration du tarif et de la différenciation tarifaire. Les mécanismes et les composantes de la différenciation tarifaire seront définis et les travaux déjà réalisés sur les relations entre tarification et usage d’un service seront passés en revue de manière à dégager un état des lieux des pratiques tarifaires existantes et hiérarchiser celles pouvant avoir un impact direct sur l’usage spatial du réseau. Dans une deuxième partie, l’étude portera sur la dimension spatiale du tarif à travers l’étude des relations entre les différentes tarifications à la distance et la morphologie spatiale des territoires considérés. L’efficacité des pratiques tarifaires eu égard aux politiques de planification urbaine sera évaluée à partir d’exemples de villes ayant des formes urbaines de type mono-centrique, polycentrique ou composite. La relation entre tarification et morphologie urbaine sera confirmée. L’objet de la troisième partie est de simuler le comportement des utilisateurs lors de modifications tarifaires à partir des données de fréquentation disponibles grâce aux validations billettiques. Dans un premier temps à partir des données de validations des réseaux urbains et interurbains de Belfort ainsi que du département de l’Oise et de la Drôme, nous montrerons qu’il est possible de faire des analyses ciblées. Puis, à partir des données réelles collectées sur le réseau d’Ile de France, et en se projetant à l’introduction d’une ligne structurante nouvelle comme la ligne 15 du Grand Paris, nous chercherons à simuler l’impact d’une tarification différenciée sur la fréquentation globale des deux réseaux. En utilisant un algorithme de répartition des flux selon un modèle de répartition entre deux itinéraires concurrents, Il s’agira d’explorer une méthode de construction d’une grille tarifaire qui fixerait des niveaux de recette globale tout en orientant les usages sur des objectifs définis : niveau d’utilisation de la nouvelle ligne, tranche horaire, courts et long trajets.... / The purpose of this thesis is to define and identify the effects of price discrimination policies on the use and organization of urban public transports. Price discrimination is the possibility to price a service with different level of tariff. At first, we will define the issues around public transport fares, whose complexity is now mitigated by existing smart cards and other payment tools. Then, the spatial dimension of the fare will be given special attention through the study of the relationships between fee structure and spatial morphology of 10 cities around the world. The relationships between urban morphology and pricing will be confirmed. Knowing that usage of public transport are diverse, it is essential to have a good knowledge of users habits. Smard Card data reconstruction provides geographical and statistical information that can be re used for urban planning and for pricing policy. How ?Grand Paris orbital line 15, will be launched in 2020. It is an example of introducing a new metro line inducing significant time savings for commuters. Passengers will be given a real alternative between their usual route and the new one. The new route can offer several advantages: gain of time spent during the trip, gain in terms of number of transfers, comfort gain, security gain, price advantages. This could be an opportunity for an agency to review its fare policy. Our model is based on existing travel flows derived from the itinerary reconstruction from Navigo Smart Card pass. It establishes the principles of a fare grid based on travelers’ preferences and current travel patterns. For this research, we used data from public transport pass users in the Paris’ Metropolitan area, for one month. Finally, we show that price discrimination is related to "mobility" and not to “public transport”. If we consider the mobility needs of the user, pricing is no longer that of “transportation” but a package of services enabling access to different forms of mobility. Therefore it is transport governance that can be a problem. How to federate all mobility stakeholders in France? This dimension is essential for public transport authorities. It is a key success factor for achieving ambitious and sustainable urban planning policies.