Calage et validation des modèles de trafic - Sétra

Celles-ci font apparaître une première définition du calage. L'analyse des documents tirés d'activitésopérationnelles confirme ces premières définitions mais mettent en avant d'autres points qui relèvent biensouvent des objectifs fixés au modèle afin de répondre aux questions et problématiques soulevées par le maîtred'ouvrage :• « le calage est une opération relativement longue, réalisée de façon itérative et consistant à reproduire un jeude données en calant et estimant un certain nombre d’éléments du modèle. Ce travail peut être réalisé pourchacune des étapes qui constituent une chaîne de modélisation (génération, distribution, choix modal etaffectation par exemple pour un modèle à 4 étapes) ». Recherche bibliographique sur les méthodes de calage,DREIF [9] ;• « par caler, on entend reconstituer au mieux les phénomènes réels (débit, temps de parcours, flux originedestination,taux de correspondance pour un modèle TC, répartition modale pour un modèle multimodal), cequi impose de disposer de mesures propres à chacun de ces critères pour les périodes considérées ».Modélisation des déplacements urbains de voyageurs – Guide des pratiques, Certu [6];• le Manuel Validation and Reasonableness Checking Manual de la FHWA [8] fait également ressortir la priseen compte du territoire et de ses caractéristiques dans la définition du calage (calibration en anglais) : cetouvrage souligne qu'à cette étape, il s'agit d'ajuster les paramètres de telle sorte que les caractéristiques dedéplacements estimés par le modèle correspondent aux niveaux observés dans la région d'étude. (exemple : lesparamètres de choix modal spécifiques à un mode, qui doivent permettre de reproduire les parts modalesobservées).1.1.2 - Deux concepts distincts : calage, validationDans tous les documents analysés, une notion commune a été mise en avant : la différence entre calage etvalidation du modèle.Souvent confondus dans la pratique, la plupart des documents étudiés notent et spécifient la différence entre cesdeux étapes de la construction d'un modèle d'affectation de trafic.• le Manuel Validation and Reasonableness Checking Manual de la FHWA [8] définit la validation du modèlecomme l'étape au cours de laquelle « il s'agit de comparer certaines prédictions du modèle avec un jeud'informations qui n'a pas été utilisé lors de l'estimation du modèle. Il s'agit d'une procédure liée au calage paritérations : vérification du modèle par rapport aux estimations puis ajustement des paramètres jusqu'à ce queles résultats soient compris dans une certaine marge d'erreur. La validation permet également, en situation descénario, de vérifier la sensibilité du système aux changements à analyser, afin de s'assurer que les écarts sont"raisonnables" » ;• dans le même sens, le Travel Forecasting Guidelines (TFG) [10] de l'Etat de Californie précise que lavalidation d'un modèle à 4 étapes consiste en « la détermination de la précision relative et de la sensibilité dumodèle comme outil de prévision. ». Les données de validation devraient être différentes de celles utiliséespour le calage. La validation peut inclure des tests de sensibilité aux données d'entrée ainsi que desvérifications de la vraisemblance des paramètres du modèle.Cette définition souligne également le fait que cette étape n'est pas toujours mise en œuvre par lesmodélisateurs, bien souvent par manque de données. De ce fait, soit cette étape n'est pas accomplie, soit elle nel'est que partiellement.Les différences dans les définitions de la notion de validation montrent à quel point celle-ci est peu claire :• le rapport Recherche bibliographique sur les méthodes de calage réalisé pour la DREIF [9] précise que « lavalidation d'un modèle consiste à comparer les résultats de trafic modélisés aux comptages. »• pour le guide des pratiques du Certu [6] en Modélisation des déplacements urbains de voyageurs, la validation« consiste à juger de la validité du modèle pour savoir s'il est réaliste et cohérent. »• enfin, pour P. Bonnel dans Prévoir la demande de transport [7], elle permet de « s’assurer que les résultatsproduits par le modèle sont conformes à ce que l’on connaît lorsque l’on fait varier certaines des données. »• le guide Travel Forecasting Guidelines [10] confirme qu'en pratique la signification de calage et validation aévolué avec le temps. Ceci est spécialement vrai dans les régions où les limitations financières (ou le manquede temps) empêchent de mener des enquêtes de transport, coûteuses en argent et en temps. Dans la plupart deces régions les procédures de calage et validation sont devenues un seul et même exercice. Sans des étudesChapitre 3 – Recommandations sur les méthodes de calage et de validation – Principes généraux 17