Analysis of intermodal competition : evaluation of rail and airline schedules

Sur la liaison Paris-Bordeaux, le temps de parcours en train est réduit de 1 heure grâce à la mise en service commerciale de la LGV SEA (Ligne à Grande Vitesse Sud Europe Atlantique) le 2 juillet 2017. Les effets envisagés sont une amélioration de la compétitivité du transport ferroviaire et un report modal en faveur du train. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux effets de cette infrastructure ferroviaire sur les comportements de choix modal des voyageurs. En particulier, nous nous intéressons à la qualité des dessertes et les impacts de celle-ci sur les comportements des voyageurs.La qualité des dessertes est un sujet important pour les différents acteurs concernés par la nouvelle infrastructure ferroviaire. La seule prise en compte du nombre total des trains ou des arrêts intermédiaires n’est pas suffisante pour une évaluation pertinente de la qualité des dessertes. La présente thèse de doctorat a pour objet de montrer, d’un point de vue théorique et empirique, que l’approche pertinente doit être fondée sur les programmes d’activités et pas seulement sur l’offre de transport.Nous présentons des indicateurs permettant de mieux maîtriser les effets liés à la qualité des dessertes sur le choix modal des voyageurs. L’analyse commence par les indicateurs qui fournissent des informations complémentaires aux indicateurs standard comme la fréquence de service et l’intervalle de service vers un modèle plus sophistiqué capable de prendre en compte le programme d’activités et les caractéristiques des opportunités à destination. Nous nous orientons vers une approche désagrégée tout en assurant la mesurabilité des indicateurs.Les deux méthodes présentées dans cette thèse sont les indicateurs de temps utile à destination et le modèle combiné choix modal – choix d’horaires. A l’aide de la première méthode, nous améliorons notre connaissance aux effets de la qualité des dessertes avec un nouveau module intégré dans un modèle de choix modal. Grâce à la deuxième méthode, nous traitons la question de recherche avec une structure du modèle combiné qui explique à la fois le choix modal et le choix d’horaires des voyageurs. Ces méthodes sont élaborées sur la base des modèles de choix discrets.Nous effectuons une modélisation de la demande des voyageurs sur la liaison Paris - Bordeaux avec des données d’enquêtes « voyageurs ». Nous montrons que les questions conçues spécifiquement dans le questionnaire sont pertinentes pour évaluer la qualité des dessertes. Cette thèse est organisée de manière suivante :Dans la première partie, nous présentons les questions de concurrence dans le marché des transports. Parmi les différentes formes de concurrence, nous nous intéressons à la concurrence intermodale. Cette partie permet de comprendre de quoi il s’agit et pourquoi cette question est importante. Il s’agit d’une partie théorique qui comprend une revue de littérature nous permettant d’élaborer notre problématique.Nous présentons, dans la deuxième partie, nos méthodes pour évaluer la qualité des dessertes: le temps utile à destination et le modèle combiné choix modal – choix d’horaires. Nous présentons aussi les principes de la théorie de choix discrets qui est la base de nos approches.Le contexte de l’offre et la demande de transport sur la liaison Paris-Bordeaux, les données utilisées et les résultats de nos modèles sont présentés dans la troisième partie. Les avantages et les inconvénients de nos méthodes sont aussi présentés dans cette partie.The high speed line (Ligne à Grande Vitesse Sud Europe Atlantique) that has been operating since July 2, 2017, reduced train travel time by 1 hour on the Paris-Bordeaux line. The expected impacts are an improvement of the competitiveness of rail transport and a modal shift from plane to train. In this thesis, we are interested in the effects of this new railway infrastructure on travellers’ modal choice behaviour. In particular, we are interested in the quality of transport timetable and their impact on the travel behaviour.The quality of transport timetable is an important issue for the various relevant stakeholders. The total number of trains or intermediate stops are not sufficient for a relevant evaluation. The objective of this doctoral thesis is to demonstrate, from the theoretical and empirical point of view, that the relevant approach must be based on activity programs and not just on transport supply.We presented indicators for a better evaluation of the effects related to the quality of transport timetable on travellers’ modal choice. The analysis begins with indicators that provide complementary information to the standard indicators to a more sophisticated model that are able to take into account the characteristics of opportunities in destination. We directed our research to a disaggregated approach while ensuring the measurability of the indicators.Two methods are presented in this thesis: indicators of useful time at destination and the combined modal choice – schedule choice model. Using the first method, we improve our knowledge of the effects related to the quality of transport timetable with a new module integrated in modal choice models. With the second method, we study the research problem with a combined model structure that explains both the modal choice and the schedule choice. These methods are developed on the basis of discrete choice models.We performed an econometric analysis of passenger demand on the Paris - Bordeaux route with "passenger" survey data. We show that the variables specifically constructed for the evaluation of the quality of transport timetable are relevant to explain the travellers’ modal choice.This thesis is organized as follows:In the first part, we present the competition issues in the transport market. Among the different forms of competition, we are interested in intermodal competition. It helps us to understand what is involved in competition questions in the transport market and why this issue is important. This theoretical part includes a literature review that helped us to elaborate our research problem.We present, in the second part, our methods to study the quality of transport timetable: the useful time at destination and the combined modal choice – schedule choice model. In this methodological part, we also present the principles based on discrete choice theory that are the basis of our analysis.The context of our case study, the data and the results are presented in the third part. The advantages and disadvantages of our method are presented in this part of this thesis