Cet article constitue la suite de ma précédente publication « Les premières cartes isochrones ». Nous allons voir ici, la façon dont fonctionne les isochrones aujourd’hui, et quels processus se cachent derrière ce terme.
Isochrone et accessibilité d’un lieu
Pour rappel, l’isochrone se trouve être une représentation du temps sous forme cartographique. Le but est de partir d’un point d’origine, et de retrouver au final, un temps identique, de 20 minutes par exemple, sur l’ensemble de ses points d’arrivée. L’isochrone est donc dépendante de l’accessibilité d’un lieu. Elle possède également une notion de distance, du fait de son emprise spatiale, caractérisée par les isolignes, correspondant à des intervalles de temps de durée équivalente.
Par ailleurs, l’accessibilité est, elle même, dépendante de nombreux facteurs :
• La structure du réseau routier et sa qualité (classification des routes, nombre de voies…).
• Les réglementations de vitesse.
• Des caractéristiques différentes selon le type de véhicule (voiture, bus…).
• L’heure et la circulation à un instant T.
• La topographie pour les déplacements non motorisés.
Utilisation et structure des graphes routiers
C’est de ces caractéristiques de l’accessibilité que l’isochrone est calculée. Le but étant de chercher le plus court chemin en terme de durée, entre le point d’origine et les autres points d’arrivée. Cela est rendu possible grâce à la technique du graphe routier.
Ce dernier, est une représentation de l’accessibilité. Il se compose de routes, nommées tronçons, de nœuds et de points. Chacun des tronçons commence par un nœud, et se finit par un autre. Le nœud représentant une occurrence particulière en rapport à la route. Que ce soit un carrefour, un changement de voie, des modifications de la vitesse maximale etc. Enfin, les tronçons sont eux-mêmes composés de points, géolocalisés, correspondant à la position exacte de la route. Le tout est résumé sur la figure ci-dessous.
Figure n°1 : Représentation de la structure d’un graphe routier
Calcul d’accessibilité et isochrone
En premier lieu, est affecté une valeur à l’ensemble des tronçons. Celle-ci, est dépendante des caractéristiques d’accessibilité. Certaines valent d’ailleurs plus que d’autres, et sont donc ainsi pondérées. Plus la valeur d’un tronçon est élevé, plus le chemin sera décrit comme long.
Après cela, l’algorithme peut être lancé. Celui-ci va décomposer l’ensemble des tronçons, du nœud d’origine de la zone isochrone, jusqu’aux nœuds d’arrivée. Tout en passant donc par l’intégralité des tronçons, et des nœuds intermédiaires. Le calcul d’accessibilité est ainsi réalisé.
Mais cela ne s’arrête pas là, bien que le calcul de l’accessibilité soit fini, la zone isochrone n’est pas créée pour autant. L’algorithme, au cours de son passage à travers les tronçons, attribue également à tous les nœuds, une valeur de temps, et de distance. Pour obtenir des courbes isochrones (isolignes), il faut transformer le semis de points, résultat graphique du calcul d’accessibilité, en grille. Le pas de cette dernière étant régulé sur la densité des points. Cela dans le but d’interpoler les valeurs des points, selon les valeurs des nœuds aux alentours, grâce à la méthode du plus proche voisin. Ce dernier processus est représenté sur le figure 2 ci-dessous.
Figure n°2 : Création de l’isochrone par interpolation des valeurs des nœuds, via les points du semi, produit par le calcul d’accessibilité
Conclusion
L’isochrone est donc pleinement dépendante de l’accessibilité d’un lieu. Chacune des caractéristiques ayant une importance plus ou moins élevé dans l’attribution d’une valeur aux tronçons. Ces derniers influençant eux-mêmes les valeurs de temps et de distance des nœuds qui forment les cartes isochrones.
Sources
• Magali Di Salvo. Calculs d’accessibilité : impact des spécifications du réseau routier sur les calculs d’accessibilité. Données sources méthodes. [Rapport de recherche] Centre d’études sur les réseaux, les transports, l’urbanisme et les constructions publiques (CERTU). 2006, 41 p., photos, illustrations en couleurs, figures, tableaux, graphiques. hal-02156422
• J.-P. DONNAY, « Détennination d’isochrones en reg10n liégeoise selon les moyens de transport individuels ». Bulletin de la Société géographique de Liège, N° 19, 19e année, octobre 1983, pp. 41-52 https://popups.uliege.be/0770-7576/index.php?id=5232&file=1
• Erwan Bocher, Gwendall Petit, Mireille Lecoeuvre. H2Network : un outil pour la modélisation et l’analyse de graphes dans le Système d’Information Géographique OrbisGIS. [Rapport de recherche] IRSTV FR CNRS 2488; IFSTTAR. 2014. hal-01133333