Abstracts
Résumé
Le risque de tsunami menace l’ensemble des côtes caribéennes et plus particulièrement les Petites Antilles. Les modèles de propagation disponibles évaluent à seulement quelques minutes les temps d’arrivée sur la Martinique pour les sources sismiques les plus proches. Face à cette menace élevée, la seule parade efficace est l’évacuation préventive et planifiée des populations littorales. Cette mesure de protection nécessite d’établir en amont un système d’alerte régional performant, de modéliser les tsunamis, de préparer les populations et d’établir des plans de secours locaux et régionaux. Afin d’optimiser un plan d’évacuation, il convient d’évaluer les quantités de personnes exposées, les itinéraires d’évacuation possibles, les lieux de mise en sécurité et les délais pour évacuer ces populations menacées. Cet article propose une méthodologie directement destinée aux gestionnaires du risque et qui vise à optimiser et cartographier les sites et les routes d’évacuation à l’aide de calculs d’accessibilité pédestre. Elle repose sur la constitution de bases de données sur les enjeux humains, la construction de graphes routiers, la recherche de sites refuges et le paramétrage de vitesses pédestres. Les itinéraires d’évacuation sont calculés au moyen de l’algorithme de Dijkstra. Une première application donne des délais théoriques de mise en sécurité des populations pour chaque commune de Martinique. Une seconde application débouche sur un plan local d’évacuation pour la commune de Sainte-Anne. Ce nouveau support de prévention a été validé par un comité d’experts et constitue le premier document de ce type en France. Cette méthodologie calibrée et officiellement approuvée est destinée à être déployée sur d’autres territoires et en priorité sur les départements français d’outre-mer.
Mots-clés :
- risque,
- tsunami,
- évacuation,
- planification,
- modélisation,
- accessibilité,
- graphe,
- Martinique,
- Petites Antilles
Abstract
The risk of tsunami threatens the whole Caribbean coastline and especially the Lesser Antilles. The available models of tsunami propagation estimate that the travel time from the closest seismic sources would only take a few minutes to impact the Martinique Island. Considering this high threat, the most effective measure is a planned and organized evacuation of the coastal population. This requires an efficient regional warning system, estimation of the maximum expected tsunami flood height, preparation of the population to evacuate, and drawing up of local and regional emergency plans. In this context, this paper proposes a methodology directly addressed to decision makers in order to optimize and map the evacuation sites and route using a pedestrian accessibility modeling. It is based on a population database at a local scale, the development of connected graphs of roads, the identification of potential safe areas and the velocity setting for pedestrians. Evacuation routes are calculated using the Dijkstra’s algorithm which gives the fastest path between areas at risk and designated evacuation sites. A first application allows us to map the theoretical times to keep safe the exposed population and to compare these with a tsunami travel time scenario for each commune of Martinique. A second application results in a local evacuation plan for the commune of Saint-Anne. This new prevention support was validated by an expert committee and constitute the first mapping of this kind in France. This calibrated and officially approved methodology will be asked to be developed on other countries, but as a priority on overseas french departments.
Keywords:
- risk,
- tsunami,
- evacuation,
- planning,
- modelling,
- accessibility,
- graph,
- Martinique,
- Lesser Antilles
Appendices
Bibliographie
- Accary, F. et J. Roger, 2010, Tsunami catalog and vulnerability of Martinique (Lesser Antilles, France), Science Of Tsunami Hazards, vol. 29, No. 3, pp. 148-174.
- Bles, W., S. Nooy et L.C. Boer, 2001, Influence of ship listing and ship motion on walking speed, dans: Proceedings of Conference on Pedestrian and Evacuation Dynamics, pp. 437-452.
- Bolton, P.A., 2007, Managing Pedestrians during Evacuations of Metropolitan Areas, U.S. Department of Transportation Federal Highway Administration, 91 p.
- Boulanger, P.M. et T. Bréchet, 2003, Une analyse comparative des classes de modèles « Modélisation et aide à la décision pour un développement durable », Action se support PADD I, SST, 32 p.
- Commission océanographique intergouvernementale de l’UNESCO (COI UNESCO), 2008, Préparation aux tsunamis – Guide d’information à l’intention des responsables de la planification en cas de catastrophe, Manuels et guide de la COI N° 49, Paris, Unesco, 29 p. [En ligne] URL: http://unesdoc.unesco.org/images/0016/001600/160002f.pdf. Consulté le 15 mai 2014.
- Daamen, W., 2004, Modeling Passenger Flows in Public Transport Facilities, Delft University of Technology, 403 p.
- Dewi, R.S., 2010, A GIS-based approach to the selection of evacuation shelter building and routes for tsunami risk reduction, A case study of Cilacap coastal area Indonesia, Double Degree International Programme of Geo-Information for Spatial Planning and Risk Management, University of Twente (Netherlands) and Gadjah Mada University (Indonesia), 166p.
- Fang, Z., Q. Li, L.D. Han et D. Wang, 2011, A proposed pedestrian waiting-time model for improving space–time use efficiency in stadium evacuation scenarios. Building and Environment 46(9), pp. 1774-1784.
- FEMA (Federal Emergency Management Agency), 2008, Guidelines for Design of Structures for Vertical Evacuation from Tsunamis, P646/June 2008, 175 p. [En ligne] URL: http://www.fema.gov/media-library/assets/documents/14708, Consulté le 15 mai 2014.
- Fraser, S., G.S. Leonard, I. Matsuo et H. Murakami, 2012, Tsunami evacuation: Lessons from the Great East Japan earthquake and tsunami of March 11th 2011, GNS Science Report 2012/17, 89 p.
- Fruin, J., 1971, Pedestrian Planning and Design, Metropolitan Association of Urban Design and Environmental Planners, Inc., New York, pp 42-50
- Harbitz, C.B., S. Glimsdal, S. Bazin, N. Zamora, F. Løvholt, H. Bungum, H. Smebye, P. Gauer et O. Kjekstad, 2012, Tsunami hazard in the Caribbean: Regional exposure derived from credible worst case scenarios, Continental Shelf Research, Volume 38, pp. 1-23.
- Hamacher, H.W. et S.A. Tjandra, 2001, Mathematical Modelling of Evacuation Problems: A State of Art, Berichte des Fraunhofer ITWM, Nr. 24, 45p.
- Ishiwatari, M. et M. Arakida, 2012, Evacuation, Knowledge Note 2-6 cluster 2: Nonstructural Measures, The World Bank Intitute, 16 p. [En ligne] URL: http://wbi.worldbank.org/wbi/Data/wbi/wbicms/files/drupal-acquia/wbi/drm_kn2-6.pdf. Consulté le 15 mai 2014.
- Klüpfel, H., T. Meyer-König, J. Wahle et M. Schreckenberg, 2000, Microscopic simulation of evacuation processes on passenger ships, In: Proceedings ACRI 2000, vol. 2000, pp. 63-71.
- Laghi, M., A. Cavalleti et P. Polo, 2007, Evacuation routes tools ArcGIS Toolbox, Asian Disaster Preparedness Center, 98 p.
- Lee, D., H. Kim, J.H. Park, B.J. Park, 2003, The current status and future issues in human evacuation from ships, Safety Science, 41, pp. 861- 876.
- Lee, D., J-H. Park et H. Kim, 2004, A study on experiment of human behavior for evacuation simulation, Ocean Engineering, 31, pp. 931-941.
- Lämmel, G., D. Grether et K. Nagel, 2010, The representation and implementation of time-dependent inundation in large-scale microscopic evacuation simulations. Transportation Research Part C: Emerging Technologies 18(1), pp. 84-98.
- Lander, J.F., L.S. Whiteside et P.A. Lockridge, 2002, A brief history of tsunamis in the Caribbean sea, Science of Tsunami Hazards, vol. 20, No 1, pp. 57-94.
- Leone, F., M. Péroche, E. Lagahé, M. Gherardi, A. Sahal, F. Vinet,S. Hachim et F. Lavigne, 2013, Modélisation de l’accessibilité territoriale pour l’aide à la gestion de crise tsunami (Mayotte, France), Annales de Géographie, Ed. A. Colin, Paris, n° 693, pp. 502-524.
- Leone, F. (dir), R. Gutton et M. Péroche, 2012, Contribution méthodologique pour l’aide à la planification des évacuations de population en cas de tsunami. Modélisation spatiale et temporelle de l’accessibilité des zones refuges (Martinique, France), Rapport final, Projet Interreg CARIBSAT, IRD Martinique et UMR GRED, Montpellier, 111 p. [En ligne] URL: http://caribsat.teledetection.fr/index.php?option=com_docman&task=doc_details&gid=310&lang=fr. Consulté le 15 mai 2014.
- Moussaïd, M., 2010, Étude expérimentale et modélisation des déplacements collectifs de piétons, Thèse de doctorat, Université Toulouse II - Paul Sabatier, 225 p.
- Pedreros, R., M. Terrier et B. Poisson, 2007, Tsunamis: étude de cas au niveau de la côte antillaise française, Rapport de synthèse BRGM/RP 55795, Orléans, 77 p.
- Péroche M., F. Leone et R. Gutton, 2014, An accessibility graph-based model to optimize tsunami evacuation sites and routes in Martinique, France, Advances in Geosciences, 38, 1-8, doi:10.5194/adgeo-38-1-2014.
- Poisson, B. et R. Pedreros, 2007, Tsunamis: étude de cas au niveau de la côte antillaise française – Modélisation numérique, Rapport BRGM/RP 55761, Orléans 111 p.
- Proenza, X. et A. Maul, 2010, Tsunami hazard and total risk in the Caribbean basin, Science of Tsunami Hazards, vol. 29, No. 2, pp. 70-77.
- Roger, J., M.A. Baptista, A. Sahal, F. Accary, S. Allgeyer et H. Hebert, 2010, The Transoceanic 1755 Lisbon Tsunami in Martinique, Pure and Applied Geophysics, vol. 168, Issue 6-7, pp. 1015-1031.
- Sahal, A., 2011, Le risque tsunami en France: contributions méthodologiques pour une évaluation intégrée par scénarios de risque, Thèse de doctorat de géographie, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne, 268 p.
- Sahal, A., F. Leone et M. Péroche, 2013, Complementary methods to plan pedestrian evacuation of the French Riviera’s beaches in case of tsunami threat: graph- and multi-agent-based modeling - Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 13, 1735–1743, 2013, doi:10.5194/nhess-13-1735-2013.
- Sugimoto, T., H. Murakami, Y. Kozuki, K. Nishikawa et T. Shimada, 2003, A human damage prediction method for tsunami disaster incorporating evacuation activities, Natural Hazards, vol. 29, Issue 3, pp 587-602.
- Taubenböck, H., N. Goseberg, N. Setiadi, G. Lämmel, F. Moder, M. Oczipka, H. Klüpfel, R. Wahl, T. Schlurmann, G. Strunz, J. Birkmann, K. Nagel, F. Siegert, F. Lehmann, S. Dech, A. Gress et R. Klein, 2009, "Last-Mile" preparation for a potential disaster – Interdisciplinary approach towards tsunami early warning and an evacuation information system for the coastal city of Padang, Indonesia. Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 9(4): 1509-1528.
- Valentin, J., F. Coudret, E. Gouardères et W. Lefer, 2011, Modélisation du comportement humain pour la simulation d’évacuation de bâtiment en feu. Revue Electronique Francophone d’Informatique Graphique (REFIG) 5(2), pp. 41-51.
- Zahibo, N. et E.N. Pelinovsky, 2001, Evaluation of tsunami risk in the Lesser Antilles, Natural Hazards and Earth System Science, vol. 1, No. 4, pp. 221-231.