Pourquoi ce projet ? Avec l’urbanisation croissante, la demande en mobilité ne cesse d’augmenter. Mal planifiée, cette mobilité dégrade la qualité de l’environnement urbain : bruit, pollution de l’air et émissions de gaz à effet de serre s’intensifient, tandis que l’accès à des espaces calmes et de bonne qualité de l’air se réduit. Ces impacts ne touchent pas tout le monde de la même façon : ils varient selon les quartiers, les moments de la journée et les groupes sociaux, creusant ainsi les inégalités.

Pour y répondre, il est crucial de repenser les politiques de transport afin de préserver la qualité de vie en ville. Cela implique de mieux comprendre comment les choix de mobilité influencent l’exposition des habitants à la pollution et au bruit, et de développer des outils pour évaluer l’impact des mesures envisagées (comme les transports multimodaux ou les mobilités actives).

Les limites des méthodes actuelles.
Aujourd’hui, les évaluations d’impact environnemental se basent souvent sur des hypothèses simplistes (réduction des volumes de trafic ou des vitesses), sans tenir compte de la dynamique réelle des déplacements et des variations de pollution dans le temps et l’espace. Résultat :

• Les expositions calculées ne reflètent pas la réalité vécue par les citadins.
• Les modèles utilisés sont statiques et ne captent pas les pics de pollution ou les expositions brèves mais intenses.

L’innovation SYMEXPO. Le projet SYMEXPO, financé par l’ANR, propose une approche systémique pour évaluer l’impact de la mobilité urbaine sur l’exposition à la pollution et au bruit. Grâce à des modèles dynamiques, il représente les citadins comme des agents mobiles évoluant dans un environnement où les niveaux de pollution varient en temps réel.

Les avancées clés du projet :

• Analyse des comportements de mobilité : Les données de la cohorte MobiliSense ont permis d’identifier les modes de transport et les activités les plus exposés au bruit (Fancello et al., 2025).

• Développement de chaînes de modélisation open-source : Ces outils simulent les variations spatio-temporelles du bruit et de la pollution de l’air, à l’échelle du quartier comme de la métropole. Deux modèles de trafic ont été utilisés (SYMUVIA et MATSim), couplés à des outils de modélisation du bruit (NoiseModelling) et de la pollution atmosphérique (HBEFA/PHEM et SIRANE). Ces outils innovants ont ensuite été appliqués à des études de cas concrètes pour évaluer :
  • L’impact des expositions à la pollution et au bruit, en fonction des comportements de mobilité.
  • Les inégalités socio-spatiales, en prenant en compte les déplacements des individus pour mesurer l’accès aux zones calmes ou définir les zones critiques d’exposition au bruit.

Pourquoi c’est important ? SYMEXPO ouvre la voie à des évaluations plus précises et plus justes des politiques de mobilité, en intégrant la dimension temporelle et les inégalités d’exposition. Ces outils permettent aux décideurs de concevoir des solutions adaptées, pour une ville plus saine, plus silencieuse et plus inclusive.

Plus de détails ci-dessous !

- Pourquoi c’est important ? Aujourd’hui, l’exposition individuelle au bruit en ville est souvent évaluée à partir de cartes de bruit annuelles, centrées sur le quartier de résidence. Pourtant, cette approche ignore les déplacements quotidiens, ce qui peut conduire à sous-estimer l’exposition réelle de 10 à 30 % selon les profils.

Ce que nous avons fait : Dans le cadre de SYMEXPO, nous avons analysé comment l’exposition au bruit évolue au fil des activités quotidiennes (trajets, travail, loisirs). Pour cela, nous nous sommes appuyés sur les données de la cohorte MobiliSense (Chaix et al., 2022) :

• 289 participants suivis pendant 5 jours en région parisienne.
• Données collectées : GPS, capteurs de mouvement, sonomètres, et un questionnaire détaillé sur leurs déplacements.

Nos résultats :

• L’exposition réelle au bruit, mesurée en fonction des comportements de mobilité, diffère significativement des estimations basées sur les cartes de bruit traditionnelles.
• Les transports en commun sont associés aux niveaux sonores les plus élevés (LAeq souvent > 70 dB(A)), tandis que l’exposition à domicile est généralement la plus faible.
• Les profils d’exposition varient : par exemple, les retraités subissent une plus grande part de leur exposition à domicile, environ 70%.

- Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour mieux comprendre et modéliser l’exposition au bruit en milieu urbain.

• SYMUVIA est une plateforme open-source de simulation microscopique du trafic. Elle génère des trajectoires de véhicules avec une résolution d’une seconde. Les choix d’itinéraires sont déterminés par un modèle d’affectation dynamique du trafic, qui guide chaque véhicule vers le trajet minimisant son temps de parcours. Les mouvements des véhicules sont modélisés à l’échelle microscopique, en tenant compte des règles de suivi de véhicule, de changement de voie et de traversée des intersections.
• MATSim est un cadre open-source de simulation de transport à grande échelle, basé sur des agents. Il permet des calculs dynamiques d’exposition au niveau individuel. Cette approche "centrée sur l’individu" simule le comportement d’une population synthétique, représentative de la population réelle. Chaque agent est associé à un profil socio-économique (basé sur des données de recensement) et à un emploi du temps quotidien incluant des activités professionnelles et de loisirs.
• NoiseModelling est un outil open-source de prédiction du bruit, mettant en œuvre la méthode européenne CNOSSOS, définie par la Directive 2015/996 sur l’évaluation et la gestion du bruit environnemental.
• COPERT et HBEFA sont des logiciels open-source largement utilisés pour calculer les émissions de polluants atmosphériques liés au transport routier.
• SIRANE est un modèle de pollution atmosphérique urbaine conçu pour des échelles allant du quartier à la métropole. Il fournit l’évolution spatiale et temporelle des concentrations de polluants en milieu urbain, sous forme de cartes ou de séries temporelles. Le modèle prend en compte les processus clés de dispersion dans la canopée urbaine et la couche atmosphérique au-dessus des toits, ainsi que certains processus physico-chimiques.

L’identification des zones urbaines où se concentrent les expositions critiques au bruit est une étape clé pour élaborer des plans d’action efficaces et protéger la santé publique. Les évaluations standard européennes, qui guident cette identification, se basent principalement sur l’exposition résidentielle au bruit, sans tenir compte de la mobilité quotidienne.

Dans les travaux de Galassi Luquezi et al. (2025 et 2025c), la chaîne de modélisation open-source pour l’estimation des expositions au bruit s’appuyant sur MATSim, développée dans le cadre du projet SYMEXPO, a été utilisée pour affiner cette identification. Cette approche prend en compte la mobilité et les activités quotidiennes de la population, permettant ainsi de mieux cibler les zones critiques.

Une approche innovante pour définir les expositions critiques Cette méthode permet de distinguer deux horizons temporels dans l’évaluation des expositions critiques. Deux indicateurs ont été calculés sur des cellules de 200 mètres dans la zone d’étude :

• Le premier indicateur identifie les expositions critiques à court terme, définies comme des doses d’exposition dépassant 65 dB(A) sur des intervalles de 15 minutes (LAeq,15mn >= 65 dB(A)).
• Le second indicateur quantifie le nombre d’expositions critiques à court terme parmi les individus déjà soumis à une exposition élevée à moyen terme (LAeq,15mn >=  65 dB(A) pour des agents dont l’exposition entre 06h00 et 22h00 est >= 65 dB(A)).

Dans une étude menée par Hankach et al. (2024), la chaîne de modélisation open-source s’appuyant sur MATSim, développée dans le cadre du projet SYMEXPO, a été utilisée pour évaluer dynamiquement l’impact acoustique des chantiers de construction. Cette approche propose des indicateurs basés sur des cartes de bruit à résolution de 15 minutes, combinant à la fois le bruit des chantiers et celui du trafic routier, ainsi que les trajectoires des individus sur les mêmes intervalles de temps.

Un indicateur clé a été défini : le nombre d’individus exposés, par intervalle de 15 minutes, à des niveaux sonores dépassant 65 dB(A) en raison du chantier, à l’exclusion de ceux déjà exposés à 65 dB(A) par le trafic routier. Cet indicateur, inspiré des travaux de Nygren et al. (2024), peut être calculé pour l’ensemble de la population ou pour des catégories démographiques spécifiques.

Pour illustrer la pertinence de cette méthodologie, une étude de cas a été menée à Champigny-sur-Marne (France), impliquant la génération d’une population synthétique de plus de 1,3 million d’individus. Les résultats ont révélé que plus de 3 300 "personnes-quarts d’heure" étaient exposées à des niveaux sonores supérieurs à 65 dB(A) en raison du chantier (voir ci-dessous).

Cette approche permet d’optimiser les scénarios de gestion des chantiers en alignant les périodes les plus bruyantes avec des moments de faible fréquentation ou lorsque les niveaux de bruit ambiant sont déjà élevés.

Les bienfaits des espaces calmes et naturels sur la santé sont largement reconnus. L’accès à ces zones représente donc un élément essentiel dans les stratégies de réduction du bruit en milieu urbain. Si les méthodes traditionnelles évaluent cet accès de manière statique, une étude récente de Galassi Luquezi et al. (2025b) propose une approche dynamique, fondée sur les comportements individuels, pour mesurer l’accès aux zones calmes et vertes à l’échelle d’une ville. Cette méthodologie utilise le modèle de transport MATSim pour simuler les déplacements des individus et les niveaux de bruit par intervalles de 15 minutes, en intégrant des principes de géographie temporelle pour capturer les variations dans le temps des opportunités environnementales urbaines.

L’étude se concentre sur la métropole lyonnaise (58 communes, 1,4 million d’habitants, 533,7 km²) et analyse l’accès aux zones calmes pendant la pause déjeuner (12h00–14h00). Les zones calmes y sont définies comme des espaces verts où les niveaux sonores restent inférieurs à 50 dB(A) sur des intervalles de 15 minutes. L’accès est mesuré par une distance piétonne maximale de 375 mètres jusqu’à la zone calme la plus proche. Deux indicateurs clés sont proposés pour guider les décisions :

• Le ratio d’accès aux zones calmes : proportion d’individus ayant accès à une zone calme par rapport à ceux ayant accès à un espace vert.
• Le ratio de surface des zones calmes : pourcentage d’espaces verts répondant au critère de tranquillité.

La chaîne de modélisation à l’échelle du quartier, développée dans le cadre du projet SYMEXPO, permet de réaliser des évaluations multicritères intégrant les impacts acoustiques et la pollution de l’air. Cette chaîne de modélisation, qui s’appuie sur un modèle de trafic microscopique comme SYMUVIA, présente plusieurs avantages :

• La sensibilité du modèle de trafic aux conditions de circulation, comme la propagation des embouteillages ou la réaffectation des flux, ce qui permet d’étudier des scénarios détaillés, tels que les réductions de vitesse ;
• Elle permet d’estimer plus finement les émissions de polluants atmosphériques, ou des indicateurs acoustiques spécifiques comme les pics de bruit.

Une étude de cas autour des écoles

Une étude récente (Tirico et al., 2025b) a utilisé cet outil pour évaluer différentes solutions visant à réduire la pollution et le bruit autour des écoles. Plusieurs scénarios ont été testés, comme des restrictions d’accès pour limiter le trafic aux abords des établissements, et des réductions de vitesse pour apaiser la circulation et réduire les pollutions.