Actuellement, la population des zones urbaines augmente à un rythme très élevé. L’urbanisation augmente partout dans le monde. Les gens quittent généralement la campagne pour des villes plus développées en raison des opportunités d’emploi et d’éducation. Dans les économies développées, 79,2 % de la population vit en ville. Dans le monde en développement, le montant est inférieur mais reste supérieur à la moitié (CNUCED).
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La croissance de la population urbaine a été alimentée par les nouvelles technologies qui ont permis aux villes de se développer. Le développement des gratte-ciel a permis une plus grande densité de population. À l’avenir, nous assisterons à l’expansion continue des villes d’aujourd’hui.
L’urbanisation a conduit à un nouveau type de ville appelée la mégapole – c’est une ville de 10 millions d’habitants ou plus. Selon les prévisions des Nations Unies, il y aura 43 mégapoles d’ici 2030.
Les emplois dans l’industrie manufacturière et l’informatique ainsi que les opportunités accrues d’éducation et de divertissement attirent les habitants des zones rurales et des villes. Les zones urbaines continueront à s’étendre avec la population. Cette croissance supplémentaire créera un certain nombre de défis, notamment le surpeuplement, les problèmes de logement, les embouteillages et la réduction de la qualité de l’environnement.
Il faut donc être attentif à construire les villes du futur. Cela signifie des zones plus confortables et bien entretenues conçues pour les piétons et les véhicules. L’urbanisme est une étape essentielle dans la création d’une ville bien développée. Il en résulte des personnes plus heureuses vivant dans cet environnement bâti. La planification comprend des logements sûrs et abordables, de meilleurs transports en commun et des espaces verts publics.
Flux de piétons et problèmes de stationnement
La conception des sentiers piétonniers est importante pour rendre les espaces proches des immeubles d’habitation confortables pour les personnes qui y vivent. De plus, les concepteurs de la ville doivent tenir compte de la circulation des piétons et de la circulation automobile. Cela peut aider à éviter les embouteillages lorsque vous entrez dans la propriété de l’immeuble depuis la route.
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Voies piétonnes
La modélisation de simulation vous permet de tester divers scénarios sans risque. C’est possible en utilisant les flux piétons et en les analysant avant la mise en œuvre du projet. La simulation permet d’expérimenter une représentation numérique réelle d’un système.
Dans un modèle de simulation de piétons, vous pouvez définir la zone dans laquelle les piétons peuvent se déplacer. Ils chercheront un chemin plus rapide vers leur destination. Il peut être utilisé pour la conception de cheminements piétons autour d’un immeuble d’habitation.
Le modèle de simulation des parcours piétons
Un manque de places de stationnement à proximité d’immeubles d’habitation peut également être résolu en utilisant la simulation. Dans un modèle, vous pouvez tester quelques combinaisons de dimensions d’aires de stationnement avec des allées et des routes.
De plus, un logiciel de simulation permet d’éviter les embouteillages autour d’un immeuble en modélisant les mouvements des voitures. Un modèle de simulation permet de prédire la situation sur la route. Il tient compte du flux de trafic actuel et du réseau routier. Grâce à l’optimisation du mouvement des voitures, les embouteillages aux carrefours peuvent être réduits.
Gestion des foules
Les flux de piétons doivent être gérés efficacement non seulement autour de la ville, mais également dans les lieux très fréquentés. Par exemple, le comportement des visiteurs de la Tour Eiffel à Paris a été analysé à l’aide du logiciel de simulation AnyLogic. Le modèle a simulé les arrivées de touristes et leur comportement dans les espaces ouverts.
Le modèle de simulation des flux piétons à la Tour Eiffel
Le logiciel de simulation a estimé les files d’attente devant les ascenseurs. En même temps, il a examiné les règles d’exploitation et la capacité des ascenseurs. Le dernier étage avait les plus gros problèmes de files d’attente et de gestion des foules. Des expérimentations avec une maquette ont été utiles pour optimiser les parcours de visite existants.
Transports en commun : routage des bus
Chaque jour, des millions de personnes se déplacent entre leur lieu de travail et leur domicile. En conséquence, des milliers de véhicules roulent dans les rues. Cela entraîne des embouteillages et des embouteillages.
La plupart de ces véhicules fonctionnent aux carburants fossiles. Ces carburants causent une énorme quantité de pollution atmosphérique, dégradant la qualité de l’air. Le nombre de personnes possédant une voiture augmente chaque année car les systèmes de transport public ne sont toujours pas fiables. C’est pourquoi il a besoin d’être mis à jour.
Les villes tentent de rendre leurs rues plus conviviales pour les vélos et les piétons. Vienne, Munich et Copenhague ont fermé des rues entières à la circulation automobile. Barcelone et Paris ont consacré davantage de leurs rues à la circulation des vélos. Les chauffeurs de Londres et de Stockholm doivent payer des frais pour se rendre en ville. Ces mesures rendent les gens plus susceptibles de marcher, de faire du vélo ou d’utiliser les transports en commun.
Groupement d’autobus
Un autre problème dans les grandes villes est le regroupement des bus. Dans le monde réel, les embouteillages, les écarts d’horaires, les pannes mécaniques, le surpeuplement et les charges inégales causent des désagréments et ont un impact sur le reste de l’itinéraire. La modélisation par simulation a permis à l’agence de transport en commun de calculer plusieurs indicateurs tels que les mesures d’irrégularité, le temps d’attente excessif et le niveau de confort des passagers.
Simulation de problème de regroupement de bus
Le modèle de simulation a permis une expérimentation basée sur les données d’entrée et l’évaluation de plusieurs idées et combinaisons pour résoudre ce regroupement de bus. Cela a aidé les transports publics à desservir efficacement les clients.
Ordonnancement des véhicules de transport en commun
Dans les transports en commun, le regroupement des bus se produit lorsqu’un groupe de deux véhicules de transport en commun ou plus circule au même endroit en même temps. Ainsi, les chauffeurs d’autobus ont besoin que les horaires des véhicules de transport en commun soient espacés de manière égale le long du même itinéraire. Pour éviter le regroupement des autobus de transport en commun, les concepteurs ont développé le modèle de simulation avec les composants suivants : arrêts d’autobus, autobus, passagers et trajets.
La solution dite « d’équilibre » a montré les meilleurs résultats. Il s’agit d’une méthode utilisée pour concevoir un moyen de maintenir les distances entre les bus. En utilisant la politique d’équilibre, les bus ne suivront plus librement l’itinéraire. Ils feront continuellement des ajustements, ralentissant ou s’arrêtant jusqu’à ce qu’un espace suffisant soit disponible.
Simulation du système de transport par autobus
Lorsque la politique « d’équilibre » est utilisée, le nombre de passagers dans chaque bus est plus uniforme. En outre. le temps d’attente est plus prévisible. Cela élimine les temps d’attente excessivement longs et réduit l’encombrement des bus. La mise en œuvre d’une simple application de type uber pour les chauffeurs de bus pourrait leur indiquer quand attendre en fonction des métriques du réseau, appliquant la politique «d’équilibre».
Véhicules électriques municipaux
D’ici 2025, 45 % des bus publics de l’UE devraient être à émissions faibles ou nulles. La modélisation par simulation a été utilisée pour planifier les opérations du parc municipal de véhicules électriques (VE) en Allemagne. Il a permis de prévoir les tâches à grande échelle de la flotte de véhicules électriques et d’évaluer leur fonctionnement quotidien.
Un utilisateur peut choisir les types de véhicules (diesel, BEV, FCEV), sélectionner le nombre de chaque type dans une flotte et définir le nombre de bornes de recharge dans le dépôt et leur puissance maximale.
Le modèle d’exploitation des bus électriques
De plus, sur la vue cartographique du modèle, l’utilisateur avait la possibilité de voir différents types de bus se déplaçant dans les rues, leurs états de charge, les types d’énergie, les arrêts et la borne de recharge (le dépôt). L’utilisateur peut également sélectionner une option pour prendre en compte l’effet de la température sur la consommation d’énergie du véhicule.
À l’aide du modèle AnyLogic, le fournisseur de services de simulation a pu mieux comprendre les besoins potentiels en énergie de l’infrastructure de recharge. Ils ont également calculé le nombre de véhicules nécessaires de chaque type.
Partage de vélos
Un système de transport à vélo développé est un élément important de la planification urbaine. Cela peut aider à réduire les embouteillages et la pollution de l’environnement. Les systèmes de partage de vélos sont de plus en plus populaires à travers le monde.
Au Mexique, la modélisation a aidé à estimer combien de personnes utiliseraient le système appliqué dans chaque macro-zone. De plus, cela montrait comment ils se comporteraient s’ils utilisaient un système de vélo en libre-service.
Les expériences avec le modèle ont permis aux ingénieurs d’analyser le nombre de scénarios de demande différents. Ils ont identifié les stations les plus fréquentées du système et défini le nombre de vélos à chaque station.
Le modèle du système de transport à vélo
Trafic ferroviaire voyageurs
L’efficacité de la gestion des gares ferroviaires influence le processus de contrôle et l’expérience des passagers. Pour optimiser l’utilisation du terminal à Paris, un modèle de simulation a été développé. Cette optimisation pourrait réduire le temps d’attente aux points de contrôle des passagers.
Le modèle a pris en compte quelques éléments. Il s’agissait des flux de passagers classés par typologie, le nombre de postes de contrôle disponibles ainsi que leurs flux, les zones d’attente et de contrôle, et enfin, une éventuelle pré-orientation des passagers. L’utilisation du logiciel de simulation a permis de faire face à l’augmentation du trafic passagers. L’utilisation du terminal a été optimisée tout en améliorant l’expérience des passagers.
Flux de passagers à l’aéroport
Un aéroport assure la mobilité de ses habitants. Les processus de l’aéroport de Francfort avaient besoin d’être optimisés pour améliorer la planification de la capacité et réduire les temps d’attente. Cela pourrait augmenter la satisfaction des clients. Les développeurs ont créé un modèle de simulation d’aéroport pour développer un système de gestion des flux de passagers dans les aéroports.
Le modèle de trajectoire et le modèle de force sociale ont fourni la précision requise pour prévoir le flux de passagers de l’aéroport. La gestion du terminal de l’aéroport a utilisé avec succès le modèle de simulation d’aéroport. En conséquence, cela a permis aux gestionnaires d’optimiser le flux de passagers et d’éviter les problèmes.
Le rôle de la simulation dans la construction de villes confortables
Une planification urbaine solide sera essentielle pour gérer la forte consommation d’énergie, la mauvaise qualité de l’air et d’autres difficultés à mesure que les zones urbaines du monde se développent.
Comme nous le voyons, les technologies d’optimisation telles que la modélisation par simulation jouent un rôle important dans la construction de villes modernes et pratiques. La simulation aide à planifier et à améliorer les flux de piétons, le stationnement, le routage des bus, y compris les véhicules électriques, les systèmes de partage de vélos, ainsi que le trafic ferroviaire et aéroportuaire des passagers.
Les bibliothèques AnyLogic pour piétons et trafic routier permettent aux utilisateurs de planifier, concevoir et simuler la dynamique des flux de piétons et de transport dans les paysages urbains.
Puisque nous avons les données et savons comment changer les villes d’aujourd’hui grâce à l’urbanisme, nous devons agir maintenant. Cela nous permettra de surmonter cet ensemble de problèmes et de rendre les environnements urbains durables.
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Ryan Berger
Ryan est spécialiste du marketing chez The AnyLogic Company. Il aime créer du contenu intéressant pour les lecteurs, y compris des sujets tels que la technologie, les innovations, les villes intelligentes et les plateformes.
