Retour d'expérience de modélisation avec Magnitude
Autrice : Aurélie Baton
Dernière mise à jour : septembre 2025
Comment anticiper les impacts environnementaux liés à l’utilisation d’un service numérique ? C’est la question à laquelle nous essayons de répondre à travers diverses expérimentations sur le projet DiaLog.
Ce retour d’expérience est le 3ème d’une série et dans la continuité des deux autres :
- Atelier d’identifications d’externalités afin d’anticiper les possibles externalités négatives du services (Retour d'expérience de l'atelier d'externalités pour le projet DiaLog)
- Élaboration d’un diagramme d’influence pour mettre en évidences les variables du système et leurs influences (Design systémique : Retour d'expérience atelier diagramme d'influence)
Objectif
Après avoir identifié les possibles externalités négatives puis les éléments fondamentaux du système et leurs influences, l’objectif est maintenant de modéliser les impacts directs et indirects du service numérique grâce à l’outil Magnitude. Cet outil de simulation a été conçu et développé par Laetitia Bornes et Mathieu Magnaudet dans le cadre de l'ENAC Lab.
Cette étape de modélisation nécessite un travail de préparation, une certaine expertise et plusieurs itérations. Nous avons donc fait appel à Laetitia Bornes pour nous aider dans cette démarche.
Définition du périmètre et des scénarios de référence
En prévision du travail de modélisation, l’équipe avait travaillé sur l’élaboration d’un diagramme d’influences. Ce travail était certes utile mais encore trop large.
Avec Laëtitia nous avons travaillé à l’élaboration de scénarios de référence permettant de répondre à la question : “Que se passe-t-il avec ou sans DiaLog ?”. Pour rappel, l’objectif initial de DiaLog est de permettre la numérisation des arrêtés de circulation afin que les informations puissent être utilisées par les GPS afin d’informer les usagers et professionnels de travaux ou restrictions particulières sur leur trajet.
Périmètre
Nous avons décidé de nous focaliser dans un premier temps sur les restrictions de circulation impactant les usagers professionnels (camions et poids-lourds). Nous avons décidé d’exclure pour le moment de ce périmètre les usagers particuliers dont l’impact n’est pas lié directement à DiaLog.
En revanche pour les professionnels, l’utilisation de DiaLog (même indirecte via les GPS) peut avoir plusieurs types de répercussions, par exemple :
- En fonction des restrictions de circulation, le camion peut contourner l’itinéraire initial ce qui va nécessiter plus de kilomètres mais moins de bouchons pour les autres usagers.
- Pour contourner les restrictions, certains trajets habituellement fait par des poids-lourds (PL) seront peut-être remplacés par des plus petits camions Véhicules Utilitaires Légers (VUL) mais plus nombreux.
Scénarios et effets à quantifier
Cette étape consiste à élaborer des scénarios de référence et à identifier les effets directs et indirects à quantifier.
Scénario arrêtés permanents
| Type de restriction | Scénario |
|---|---|
| arrêtés permanents interdiction non respectée circulation interdite uniquement pour les camions (lié au gabarit/tonnage): | → le camion viole l’arrêté et abîme la voirie (il peut circuler) |
| → le camion viole l’arrêté et provoque des bouchons en essayant de sortir de la zone concernée | |
| → le camion provoque un accident / une dégradation (exemple : hauteur minimum) ainsi que de gros bouchons ⇒ coût collectivité et transporteur (dégradation + livraison) | |
| arrêtés permanents interdiction respectée : | → le camion respecte l’arrêté et contourne l'interdiction |
| → le camion est remplacé par un ou plusieurs véhicules utilitaires léger (VUL) |
Scénario arrêtés temporaires
| Type de restriction | Scénario |
|---|---|
| arrêtés temporaires interdiction non respectée : circulation interdite pour tous les véhicules (80% travaux + événements) | → certains véhicules (voiture/camion) empruntent la section concernée et créent des bouchons ⇒ bouchons + coût collectivité retard travaux |
| → usure des petites voiries à cause de véhicules qui se déroutent au dernier moment | |
| arrêtés temporaires interdiction respectée : | → certains véhicules respectent l'interdiction et adaptent leur parcours |
Ces scénarios sont affinés et détaillés dans les étapes suivantes.
Collecte des données existantes
Après cette première étape de définition du périmètres et des scénarios de référence. Nous avons besoin de données et de valeurs pour formuler les hypothèses qui permettront de réaliser des simulations.
Mathieu Fernandez et Laëtitia Bornes ont collecté, puis classé ces données et leurs valeurs dans un tableau :
A l'heure actuelle, il nous manque encore certaines valeurs, par exemple :
- Le surcoût usure de la chaussée en Euros et en eCO2
- Le coût additionnel représenté par les transports VUL
- Les émissions de GES additionnelles liées à la congestion de la circulation
- Le surcoût lié à un accident
Préparation du modèle dans Magnitude
Grâce à ces premières données Laëtitia a pu préparer un premier “squelette” de modèle dans l'outil Magnitude.
Ce premier squelette de modèle s’attache à représenter les variables et leurs relations.
Par exemple, dans le cas de la circulation interdite aux camions :
- La circulation interdite aux camions (PL) peut entraîner :
- un report du transport
- une déviation
- un remplacement par un ou plusieurs véhicules utilitaires légers
- Le non-respect de l’interdiction aux camions peut produire les effets suivants :
- Aucun bouchons
- Des bouchons : le camion est coincé et cela bloque le reste de la circulation
- Des dégradations : le camion endommage la chaussée
Itérations et résultat final
Plusieurs itérations sont nécessaires afin d’affiner le modèle, d’ajouter les valeurs, et aussi de définir les variables de sortie permettant de faire des simulations sur les impacts potentiels (surcoûts côté transporteurs, émission de gaz à effets de serre, et surcoûts pour les collectivités).
Éléments de départs
L’élément décisif de départ dépend du niveau d’information du conducteur du camion : le conducteur·ice a été informé·e ou non de l’interdiction de circulation. En fonction de cette donnée plusieurs chemins sont possibles.
Cas 1 : Le conducteur du camion est informé de l’interdiction
Si l’arrêté est respecté plusieurs cas sont possibles :
- 1.1 Le camion est correctement dévié, il y a un trajet additionnel lié à la déviation mais pas de bouchons ni d'infraction abimant la chaussée.
- 1.2 Le camion est mal dévié, il y a un trajet additionnel et potentiellement des infractions.
- 1.3 Le camion est remplacé par un ou plusieurs VUL et potentiellement des kilomètres additionnels en fonction du nombre de véhicules.
Cas 2 : Le conducteur n’est pas informé de l’interdiction
Si le conducteur n’est pas informé plusieurs cas sont possibles :
- 1.4 le camion est en infraction, ne cause pas de bouchons, mais s’engage sur une chaussée inadaptée à son gabarit et risque de l’endommager.
- 1.5 le camion fait demi-tour ce qui engendre des bouchons car cela ralentit la circulation.
- 1.6 le camion en infraction cause un accident, et des bouchons se forment dûs à cet accident.
Variables de sortie
Les variables de sortie permettront d'évaluer l'impact des différents scénarios.
Variables de sortie
Trois variables de sorties sont définies et représentent l’impact potentiel :
- Surcoût transporteur annuel calculé en millions d’Euros
- Bilan Carbone annuel total calculé en Kilo-tonnes d’équivalent CO2
- Surcoût annuel pour les collectivités en millions d’Euros
Simulations
L’objectif final est de pouvoir faire des simulations et comparer plusieurs scénarios afin de pouvoir anticiper de potentiels effets négatifs.
Chaque valeur peut être ajustée pour s’adapter à plusieurs scénarios.
Exemple de simulation : estimation de l’impact en fonction du taux de remplacement des poids-lourds par des VULs
- La courbe violette, la plus basse, est une estimation de l’impact si le taux de remplacement par des VUL est de 10%
- La courbe verte, le plus haute, est une estimation de l’impact si le taux de remplacement par des VUL est de 50%
ℹ️ Il nous manque encore certaines données pour tester d’autres scénarios tels que :
- Le surcoût pour les collectivités engendré par les dégradations des infrastructures lorsqu’un arrêté n’est pas respecté
- Le surcoût pour les collectivités engendré par les accidents causés par les camions lorsqu’un arrêté n’est pas respecté
- Les émissions de gaz à effet de serre (Bilan carbone total) générées par le non- respect des arrêtés : bouchons, mauvaises déviations, etc.
Retours sur l’utilisation de Magnitude
L’outil Magnitude est un outil très intéressant permettant de faire des simulations d’impacts en fonction de différentes hypothèses.
Cet outil puissant nécessite une bonne connaissance des procédés de modélisation. L’accompagnement d’une experte dans la phase de préparation et dans la phase de modélisation a été essentielle.
Outre l’outil en lui-même, ce travail a permis à l’équipe de se poser les questions de l’impact potentiel de manière structurée (ce qui manquait dans les ateliers précédents). Cela nous a permis d’aller plus loin dans les réflexions et nous permettra d’envisager des mécanismes d’anticipation des risques potentiels identifiés.
Prochaines étapes
Les prochaines étapes seraient :
- Compléter les données manquantes et tester différents scénarios en fonction de ce qui nous semble le plus réaliste.
- Renouveler les tests régulièrement (par exemple tous les 6 mois) et ajuster avec les nouvelles données disponibles.
- Mettre en place les actions qui nous permettraient d’anticiper certains effets négatifs potentiels.