Thèse codirigée par Paule-Annick Davoine (Prof. PACTE), Luciana Nedel (Prof.  Université Fédérale du Rio Grande do Sul), Sonia Chardonnel (CR, PACTE)

Sujet de thèse : eSTIMe: a Visualization Framework to Assist the Analysis of Daily Mobility Data

Composition du jury : 

Thomas Devogele, Professeur des Universités, Université de Tours

Sara Irina Fabrikant, Professeure des Universités, Université de Zurich

Christophe Hurter, Professeur des Universités, Ecole Nationale de l'Aviation Civile

Patrick Reignier, Professeur des Universités, Grenoble INP - ENSIMAG

Julie Vallée, Directrice de Recherche CNRS, Laboratoire Géographie-Cités

Marco Winckler, Professeur des Universités, Université Côte d'Azur

Paule-Annick Davoine, Professeure des Universités, Université Grenoble Alpes

Luciana Nedel, Professeure Agrégée, Université Fédérale du Rio Grande do Sul

Sonia Chardonnel, Chargée de Recherche CNRS, Université Grenoble Alpes

Résumé : 

L’observation de la mobilité urbaine permet de produire des connaissances sur les pratiques de déplacements très utiles pour accompagner les prises de décision dans le cadre des politiques publiques urbaines. De nombreux experts - pas nécessairement spécialistes des transports - doivent traiter des données de mobilité urbaine plus ou moins standardisées pour en extraire des connaissances synthétiques et facilement exploitables. Les autorités organisatrices de la mobilité mènent régulièrement des enquêtes pour recueillir des informations sur les déplacements quotidiens de la population sur un territoire donné, dont les jeux de données qui en découlent sont nombreuses et complexes. Leurs exploitations requièrent des analyses qui croisent les dimensions spatiales, temporelles, thématiques et socio-économiques afin de découvrir les schémas ou profils spatio-temporels de mobilité quotidienne. Dans ce contexte, la visualisation des données est une approche appropriée pour accompagner ces analyses dans la mesure où elle renforce le processus cognitif de l’analyste pour découvrir des structures et processus dans les données sans être forcément expert des méthodes statistiques de traitements des données. 

Ainsi, nous proposons un environnement de géovisualisation pour aider à l'analyse de la mobilité urbaine à travers des indicateurs produisant des connaissances sur des objets d'intérêts complémentaires répondant à trois catégories de questionnements. Une première catégorie relève des connaissances liées aux déplacements quotidiens et aux processus d'échanges entre les lieux qu’ils génèrent. Des indicateurs sur le nombre, les modes, les motifs des déplacements, ainsi que les directions et intensité des flux entre les lieux sont explorés dans le temps et dans l’espace en fonction des attributs socio-économiques des individus. Une deuxième orientation de questionnements porte sur la variation temporelle de la présence de la population au sein des espaces d’un territoire tenant compte de sa mobilité. Des indicateurs permettent de visualiser les dynamiques de peuplement quotidien et de comprendre quels types de personnes fréquentent les différents ``sous-espaces'' et quelles activités elles y exercent au cours des 24 heures. Le troisième type de questionnements cherche à expliquer la mobilité des individus à travers leurs programmes d’activités. Il s’agit d’explorer l’ordonnancement spatial et temporel des déplacements et des activités des individus (aussi nommé « trajectoire quotidienne »).

Nous proposons un environnement de géovisualisation qui permet l'exploration d'indicateurs décrivant le territoire, les flux et les déplacements et les trajectoires quotidiennes, à de multiples granularités spatio-temporelles et en fonction de divers attributs thématiques. Notre interface de visualisation permet de déployer les représentations visuelles sur plusieurs tableaux de bords analytiques ce qui donne aux utilisateurs la possibilité de personnaliser l'agencement spatial sur le ou les écrans des visualisations et des indicateurs en fonction des besoins de l'analyse en cours. De plus, nous proposons le déport des fonctions de gestion et sélection des indicateurs et des attributs sur une tablette tactile et tangible. Le mode d’interaction est basé sur le mouvement corporel qui joue sur l'inclinaison de la tablette pour faire varier la dimension temporelle des indicateurs. Enfin, la conception de notre approche de visualisation a suivi un processus d'évaluation itératif basé sur des expérimentations successives menées auprès d’utilisateurs aux profils variés. Ce processus a permis d’affiner un prototype visant à améliorer la performance et la satisfaction de l'utilisateur.

eSTIMe: a Visualization Framework to Assist the Analysis of Daily Mobility Data from Aline Menin on Vimeo.

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