Stage - COMPARAISON DE METHODES DE MODELISATION DE L’EXPOSITION A LA POLLUTION DE L’AIR

Présentation

Durée : 4 à 6 mois

Le stage s'inscrit dans une démarche d’analyse de sensibilité dans le calcul des expositions aux polluants dans le cas de l'utilisation d’une chaîne  de  modélisation  mobilité -émissions -qualité de l’air -exposition. Pour le cas d'étude considéré la mobilité sera représentée à l’aide du  modèle  multi-agents  MATSim (Axhausen  and  ETH  Zürich  2016),  les  émissions  seront évaluées  via  le  modèle  HBEFA  et  la  qualité  de  l'air  par  une  approche  multi-échelles (Polyphemus (Mallet  et  al.  2007) et/ou CHIMERE  /  MUNICH(Kim  et  al.  2022))  visant  à déterminer les concentrations de polluants dans l'atmosphère de fond urbain et la proximité du trafic en zone urbaine dense. L’exposition à la pollution de l’air sera enfin estimée à partir des données d’activité de MATSim et des concentrations en air extérieur des polluants, en tenant compte de l’infiltration dans les bâtiments et les micro-environnements de transport à partir des ratios intérieur-extérieur estimés dans EXPLUME.

L’objectif du stage sera de réaliser des analyses de sensibilité par rapport à différents aspects méthodologiques de la chaîne de modélisation de l’exposition à la pollution de l’air ainsi obtenue. On définit l’exposition globale d’une population simulée comme l'ensemble  des scénarios  d'activité  journalière  d'une  cohorte  d'individus  simulés  croisé  avec  une  distribution spatiale et temporelle des concentrations en polluants dans les milieux fréquentés. Cette analyse de sensibilité inclura donc la méthode mise en œuvre pour générer les scénarios d'activité journalière, mais également la façon d'exploiter l'information sur les concentrations dans l'air en y incluant une représentation des espaces extérieurs et intérieurs.

• L’approche de modélisation basée sur le modèle multi-agents  de  mobilité  MATSim génère de façon cohérente les émissions de polluants engendrées par la mobilité simulée puisque  les  émissions  sont  allouées  le  long  des  trajets  explicitement  réalisés  par  les agents. Dans la version actuelle d’EXPLUME par contre la demande de  mobilité des individus est évaluée indépendamment des émissions de polluants qui sont évaluées par ailleurs.

• Concernant  l’évaluation  des  concentrations  en  environnement  intérieur,  différents coefficients  d’infiltration  d’air  extérieur  en  intérieur pourront  être  comparés, notamment concernant la résolution spatiale de ces coefficients (coefficient moyen vs coefficients spatialisés issus du modèle de bâtiment). Ces variations concernent le bâti, mais aussi les transports en commun.

• L’utilisation d’un modèle régional et d’un modèle local offre la possibilité d’estimer les concentrations en air extérieur en fond urbain et en proximité de la source trafic. Cette dernière  sera  également  exploitée  pour  des  tests  de  sensibilité  de  la  chaîne exploitant différentes combinaisons de ces informations.La comparaison portera en pratique sur les expositions globales de la population simulée, les variabilités  en  son  sein  et  la  sensibilité  des  cartes  d’exposition  (exposition  ramenée  à  la commune d’habitation ou exposition ramenée à un lieux) engendrées par les différents choix méthodologiques.