La Voiture Particulière a su mieux que les Transports Collectifs s'adapter aux comportements de déplacements et son utilisation croissante a des répercussions environnementales, sociales et économiques importantes. Or, en jouant sur le choix modal mais aussi sur les recettes dégagées pour le financement des transports, la tarification apparaît comme un outil intéressant. Notre analyse socioéconomique des coûts de déplacements et des simulations sur le modèle de prévision de la RATP (IMPACT4) ont pu montrer que plusieurs pistes d'amélioration étaient possibles. Tout d'abord, concernant les Transports Collectifs, il existe des marges de manoeuvre sur le prix des déplacements occasionnels pour attirer de nouveaux usagers « solvables ». En revanche, pour les déplacements domicile-travail, dont la tarification est aujourd'hui déjà attractive, seule une réforme profonde de la structure tarifaire semble pertinente. Par ailleurs, la tarification de la voiture, au travers d'un péage urbain plutôt que d'une taxe carbone, apparaît efficace, si des mesures de redistribution, l'accompagnent.

Cette thèse contribue à la réflexion sur les politiques économiques de transport durable pour les voyageurs en zone urbaine. L'intérêt est d'utiliser les instruments de l'économie de l'environnement et de les appliquer à l'économie des transports. La comparaison du péage urbain et du système de permis d'émissions négociables (PEN) est au cœur de la thèse. Une première partie présente l'état des connaissances et une seconde est consacrée au développement de modèles microéconomiques. Par la première approche, nous dressons un bilan sur l'efficacité, les expériences, la pertinence des modélisations des deux outils, et les mettons en parallèle. L'objectif de la première partie est de déterminer si un outil est plus efficace que l'autre pour accéder à une mobilité durable. Il apparaît que d'un point de vue théorique, aucun instrument ne domine l'autre. La seconde partie est axée sur la modélisation. Nous apportons des extensions au modèle de file d'attente classique afin que l'outil du péage urbain soit mieux adapté à la problématique de transport durable. Le coût environnemental de l'automobile et l'intégration d'une politique modale incitative constituent nos deux apports. Ensuite, nous développons une modélisation originale du système de PEN pour les automobilistes d'une ville. Les résultats de nos modélisations, complétées par des simulations numériques, montrent la faisabilité et l'efficacité des deux instruments. Il faut souligner le rôle important de certaines variables, dont la valeur du temps, les coûts fixes des transports collectifs et la connaissance du dommage environnemental, qui influencent la réussite de ces outils.

La thèse contribue au développement de la littérature empirique sur les effets distributifs des politiques de transport. Les trois premiers chapitres examinent successivement les effets distributifs d'un péage urbain à Paris, d'une taxe carbone sur le carburant en France, et de différentes politiques de transport en commun en Ile-de-France. Nous mesurons à l'aide de modèles économétriques et d'analyses statistiques la répartition entre les ménages français ou franciliens des coûts et des bénéfices engendrés par les différentes mesures. Le quatrième chapitre utilise la méthode des prix hédoniques pour mesurer l'impact des politiques « Quartiers Verts » et « Quartiers Tranquilles » sur les prix de l'immobilier. Ces deux politiques de la Mairie de Paris consistent à réaménager certains quartiers afin d'opérer un nouveau partage de la voie publique au profit des modes de circulations douces.

C'est dans le cadre d'une vision stratégique interdisciplinaire de la recherche appliquée aux transports – mais en me revendiquant comme économiste –, que je propose une synthèse de mes travaux. <br />Auparavant, il m'a paru nécessaire d'apporter un éclairage épistémologique et méthodologique à mes travaux de conceptualisation, d'expérimentation et de modélisation. La mise en perspective que je propose, est structurée autour de questions comme le critère de démarcation de la science à travers la rigueur opératoire de sa méthode, les débats sur la marche du progrès scientifique entre théorie et expérience, l'alternative entre le rationalisme et le relativisme, le débat entre réalisme et instrumentalisme à travers les limites de l'expérimentation contrôlée en sciences sociales, et enfin, la causalité et le déterminisme partiel à l'œuvre dans les sciences sociales.<br />La synthèse de mes travaux est organisée selon trois thèmes de recherche principaux, à savoir la définition et la mesure des concepts utilisés, la modélisation du système de déplacements urbains, et la conception et l'évaluation d'instruments de régulation. <br />Au sujet du premier thème, j'illustre comment j'ai mis en œuvre une définition « opératoire » de la mobilité, et je discute comment cette définition évolue de concert avec les modèles-théories qui la représentent et la manipulent. Je montre également comment ce concept est utilisé dans le cadre d'une expérimentation contrôlée fictive – une méthode d'enquête interactive de simulation, dite de « réponses déclarées » – pour explorer « l'univers de choix » comportemental des individus en matière de mobilité quotidienne.<br />Ce concept de mobilité est mis en œuvre dans le développement de plusieurs modèles, deuxième thème de mes recherches. Le modèle stratégique de déplacements de l'agglomération lyonnaise s'est révélé particulièrement adapté comme outil de recherche, ainsi que pour l'exploration méthodologique de l'incertitude en matière de prévision. Certains développements techniques récents pour dépasser les limites du modèle sont exposés, notamment l'introduction d'un modèle de choix modal « prix-temps », sur la base de fondements micro-économiques. Finalement, des essais assez concluants de modélisation dynamique du système de déplacements urbains sont présentés, avec les exemples d'un modèle de régulation des transports publics et d'un modèle de choix d'heure de départ reposant sur un modèle de goulot.<br />Enfin, le troisième thème de mes recherches concerne la conception et l'évaluation de deux catégories d'instruments de régulation. La première est une approche par les prix, le péage urbain : plusieurs scénarios de péage urbain ont été élaborés puis évalués à l'aide des modèles précédents, de même que l'équité et, plus généralement, l'acceptabilité des politiques de péage. La deuxième catégorie d'instruments relève d'une approche par les quantités, les permis transférables appliqués dans le secteur des transports.<br />Les perspectives de recherche que je présente comportent deux axes, l'un autour des politiques innovantes de régulation de la demande, au sujet des quotas transférables dans le secteur des transports, l'autre relatif à la simulation de la ville comme système complexe, sur la base d'une modélisation multi-agents.