Approche multiscalaire des liens entre mobilité quotidienne, morphologie et soutenabilité des métropoles européennes : cas de Paris et de la région Rhin-Ruhr, Multi-scalar approach of links between daily mobility, spatial structure and sustainability of European metropolitan areas : case studies : paris and Rhine-Ruhr metropolitan regions

´UNIVERSITE PARIS-EST
ECOLE DOCTORALE VILLE TRANSPORTS ET TERRITOIRES
`THESE
pr´esent´ee pour obtenir
le GRADE de DOCTEUR
´DE L’UNIVERSITE
PARIS-EST
Sp´ecialit´e :
AMENAGEMENT DE L’ESPACE
URBANISME
par
´Florent Le Nechet
Sujet : Approche multiscalaire des liens entre mobi-
lit´e quotidienne, morphologie et soutenabilit´e des
m´etropoleseurop´eennes.CasdeParisetdelar´egion
Rhin-Ruhr.
Th`ese soutenue publiquement le 13 d´ecembre 2010 devant le jury compos´e de :
Pierre Frankhauser Rapporteur
Charles Raux Rapporteur
Jean-Charles Hourcade Examinateur
Michael Wegener Examinateur
Jean Laterrasse Directeur de la th`ese
Lena Sanders Directrice de la th`ese
tel-00576521, version 2 - 17 Jun 20112
tel-00576521, version 2 - 17 Jun 2011Introduction G´en´erale
Winnipeg.Myhomeformyen-
tirelife.Myentirelife.Alwayswin-
ter. Always sleepy. [...] I must
leave it. [...] I must leave it now.
Buthowtoescapeone’scity?[...]
How to find one’s way out?
Greatest urban train yard in
the world. [...] Iron vains. Ways
out. The dream train...
My Winnipeg. Guy Maddin
(2007).
Les villes se portent plutˆot bien : depuis 2007, la moiti´e de la population mon-
diale vit en ville (V´eron, 2007), et les plus grandes concentrations urbaines actuelles
(Tokyo,NewYork,S´eoul,MexicoouS˜aoPaulo)atteignentdespopulationsplusieurs
dizaines de fois sup´erieures aux plus grandes villes du monde antique.
L’am´enagement de villes d´ecamillionaires est une probl´ematique r´ecente, da-
tant de moins d’un si`ecle. Les villes qui connaissent les plus fortes croissances
d´emographiques sont confront´ees `a des choix de d´eveloppement cruciaux, ayant
parfois `a construire simultan´ement plusieurs r´eseaux collectifs couˆteux (routes, eau,
assainissement, distribution d’´energie). Pour les investissements les plus lourds, les
choix effectu´es `a une date donn´ee ont des r´epercussions sur le temps long.
Dans la plupart des villes europ´eennes et am´ericaines, la croissance d´emogra-
phique est mod´er´ee. De plus, certains choix de d´eveloppement ont d´ej`a ´et´e ef-
fectu´es sur lesquels il est difficile de revenir, comme la construction de r´eseaux
1de m´etros, qui ont une dur´ee de vie particuli`erement longue . En particulier, les
choix d’am´enagement urbain effectu´es lors des d´ecennies d’apr`es-guerre, pendant
lesquelles s’est constitu´ee la majeure partie du r´eseau routier et des surfaces ur-
banis´ees (Agence Europ´eenne pour l’Environnement, 2006), ont des cons´equences
importantes sur les possibilit´es futures d’am´enagement de ces villes.
1Aucunr´eseaumajeurn’a´et´eferm´edepuisparfoisplusd’unsi`ecled’existence,mˆemesicertaines
lignes ou stations ont ´et´e ponctuellement supprim´ees.
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tel-00576521, version 2 - 17 Jun 2011Le constat d’un ´eclatement des villes, duˆ `a la fragmentation des comp´etences
territoriales (Behar, 2002), `a la dispersion des individus (Anas et al., 1998), voire
`a la transformation des modes de vie (Berry, 1976) a conduit certain auteurs `a
th´eoriser, depuis plusieurs d´ecennies, la fin des villes (Gutkind, 1962; Mumford,
1970).Sansqu’iln’yaitd’incompatibilit´eaveccesobservations,Sassen(1991)relate
une concentration accrue des fonctions d’´echange au sein d’un syst`eme globalis´e de
villes, mouvement que Lacour et Puissant (1999) traduisent au niveau urbain par
l’´emergence de m´etropoles organis´ees de fac¸on polycentrique.
Ces processus complexes repr´esentent un d´efi pour les am´enageurs, confront´es `a
la difficult´e de mesurer les cons´equences d’un choix op´er´e `a une ´echelle donn´ee, sur
l’ensemble des ´echelles spatiales de fonctionnement.
Face aux enjeux du d´eveloppement soutenable (chapitre 1.2) se posent des ques-
tions sur la nature des mesures pouvant infl´echir les dynamiques, jug´ees non souhai-
tables, d’un syst`eme urbain. Il ne s’agit pas alors de dessiner ex nihilo les contours
d’une ville id´eale conciliant d´eveloppement ´economique, soucis d’´equit´e sociale et
respect environnemental, mais de chercher `a agir sur des syst`emes urbains r´eels,
poss´edant une histoire et des enjeux particuliers.
Entre individus et soci´et´e, la Ville?
Reconnaˆıtre l’existence des villes est une position ´epist´emologique forte, quoi-
qu’ancienne. Les gouvernements urbains existent bien, qui fixent des r`egles com-
munes `a des individus habitant `a proximit´e les uns des autres. Face `a la probl´ema-
tique du d´eveloppement soutenable `a laquelle un nombre croissant de pays, en Eu-
rope et bien au-del`a, affirme souhaiter r´epondre par des politiques volontaristes,
les entit´es urbaines manquent souvent de repr´esentants et de repr´esentations : de
repr´esentants, car la r´ealit´e administrative op`ere mal `a une ´echelle adapt´ee `a la
r´ealit´e fonctionnelle d’une ville ou` cinquante kilom`etres se parcourent en autant
de temps que quelques lieues jadis; de repr´esentations synth´etiques de situations
complexes, en perp´etuelle ´evolution. La polys´emie du mot « ville » ne doit pas
en effet cacher l’imbrication d’´echelles spatiales de fonctionnement : entre le quar-
tier et la m´etropole, plusieurs syst`emes de repr´esentation et d’action interagissent,
d´ebouchant sur une vari´et´e de situations urbaines.
Ne pas reconnaˆıtre l’existence de la ville au-del`a d’une collection d’individus,
acteurs ´economiques rationnels, est une position ´epist´emologique possible. Une ap-
proche macroscopique de la ville soul`eve d’ailleurs de vraies questions sur le libre-
arbitre des individus la constituant. En sciences physiques, les approches thermo-
dynamiques `a l’´echelle macroscopique permettent d’identifier quelques attributs es-
sentiels d’un gaz (temp´erature, pression) `a partir de la collection de mouvements
des mol´ecules le constituant `a l’´echelle microscopique. Dans des cas simples, il est
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tel-00576521, version 2 - 17 Jun 2011possibledeconnaˆıtreladynamiquemacroscopiquedusyst`emesansavoirdeconnais-
sance de l’´etat microscopique du syst`eme. Rechercher des r´egularit´es entre entit´es
urbaines (formes de concentration, modes de vie) peut sembler se placer dans cette
perspective m´ecaniste. Cependant, la vision de la ville propos´ee dans cette th`ese, au
travers des diff´erents processus et indicateurs ´etudi´es n’est pas d´eshumanis´ee. L’in-
dividu y est partout, par ses choix de localisation, d’activit´e et de d´eplacements. Ses
choix sont restreints `a un ´eventail de configurations possibles, `a un moment donn´e,
qui r´esulte de l’´etat pass´e du syst`eme comme de d´ecisions prises collectivement. La
r´eflexionsurlesinteractionsentreformeurbaineetpratiquesdemobilit´es,port´eepar
des actions `a une ´echelle macroscopique op´er´ees sur le syst`eme est alors, sinon une
position ´epist´emologique, au moins une posture d’action parfaitement rationnelle.
Complexit´e du syst`eme urbain
Le terme de « syst`eme urbain » d´esigne les interactions entre des agents au
sein d’un territoire g´eographique, qu’il s’agisse de villes dans un syst`eme de villes
(Bretagnolle et al., 2007) ou d’individus au sein d’une r´egion urbaine (Bonnafous,
1996).Unsyst`emeurbainestconstitu´e,d’apr`esBonnafous(1996),deplusieurssous-
syst`emesentremˆel´es.Desagentsindividuelseffectuantdesactivit´esdoivent´echanger
des informations, des biens ou se d´eplacer dans l’espace, ce qui induit un besoin
de transport. Bonnafous (1996) distingue ainsi un sous-syst`eme de « pratiques et
de relations sociales », un sous-syst`eme de « localisation » et un sous-syst`eme de
«transport» :
1. Lesyst`emedepratiquesetderelationssocialescontientlesactivit´esdeproduc-
tion, de sant´e, d’´education, d’´echange, de loisirs, effectu´ees dans un territoire
donn´e.
2. Le syst`eme de localisation, interaction entre une offre fonci`ere correspondant
`a l’ensemble des bˆatiments construits, aux types d’usages du sol autoris´es et
une `a demande de localisation d’activit´es et de logement.
3. Le syst`eme de transport, issu de l’interaction entre une offre de transport
(infrastructures ferr´ees ou routi`eres, fr´equence des transports collectifs) et une
demande de transport (d´eplacements des biens et des individus).
Cetteformalisationpermetlareconnaissancedelacomplexit´edusyst`emeurbain,
ausensou`lamodificationd’unedescomposantesdel’undessous-syst`emesprovoque
des r´epercussions sur l’ensemble des composantes de l’ensemble des sous-syst`emes.
Ladescriptiondesagentsconstituantlesyst`emeurbainestcrucialepourchercher
des pistes