Rethinking evacuation of coastal urban population in a multi-hazards context : STEP modelisation (Seism Tsunami Evacuation Population)

This thesis explore the issue of a pedestrian evacuation of coastal population in an urban environment in case of tsunami and seism, through the implementation of the model STEP. Studies examine two fields : Saint-Laurent-du-Var (France) and Siracusa (Italy). They provide varied configurations of disaster risk exposure and different evacuation strategies for a coastal urban population.Urban environment is the central point of this thesis. First, visibility in an urban context is evaluated through its effect on pedestrian evacuation. Second, by taking into account multi-hazard context through the impacts on buildings from a precursor earthquake and questioning the walkability of evacuation routes to safe areas.The STEP model is a hybrid modelisation combining agent-based and cellular automatons. It is implemented on Saint-Laurent-du-Var based on geographical data (topography, buildings). The tsunami is based on worstcase simulation data. Visibility in an urban context is determined by the height of safe areas and surrounding buildings; it creates “shadow-zones” where people have no line-of-sight to safe areas around them. Walkability of the urban environment is based on the probability of a building collapse according to seismic intensity. Debris may obstruct streets and force people to seek alternative routes to safe areas. According to the worst-case simulation data, three main evacuation scenarios were implemented and explored through parameters related to agents and safe areas. These three scenarios vary the visibility and walkability independently in order to better evaluate the effects of the results.The greatest impact seen within STEP simulations is determined by the location of safe areas and paying attention to seismic activity in an urban environment. This thesis shows the importance of considering specific evacuation requirements for coastal urban environments. It also demonstrates that multi-hazards should be a central concern when defining evacuation strategies for populations.; Cette thèse questionne l’évacuation piétonne d’une population littorale en milieu urbain en cas de tsunami et séisme, à travers la mise en place du modèle STEP. Deux sites d’étude ont été considérés : Saint-Laurent-du-Var (France) et Syracuse (Italie), qui présentent des configurations d’exposition aux risques et des stratégies d’évacuation de la population différentes.L’espace urbain est au coeur du questionnement de cette thèse. Premièrement, à travers l’influence que la lisibilité du milieu urbain peut avoir sur une évacuation piétonne. Deuxièmement, par la prise en compte du contexte multi-risques et des dommages d’un séisme précurseur sur les constructions, en questionnant la praticabilité des itinéraires d’évacuation en milieu urbain. STEP est un modèle hybride alliant le multi-agents et les automates cellulaires et implémenté sur la commune de Saint-Laurent-du-Var. Son environnement est construit à partir des données géographiques de terrain (topographie, bâtiments). Le tsunami est implémenté à partir des données issues de simulations d’évènements de référence. La lisibilité de l’espace urbain est construite à travers la mise en place de zones de non-visibilité des zones refuge générées en fonction de leur hauteur et de celle des bâtiments. La praticabilité de l’espace urbain se traduit par la mise en place d’une probabilité d’effondrement des constructions en fonction de l’intensité sismique, pouvant obliger les individus à trouver un autre itinéraire jusqu’aux zones refuge. Trois scénarios principaux ont été mis en place, se basant sur des évènements de références et explorés par variation des paramètres liés aux agents et zones refuge; ces trois scénarios principaux font varier la lisibilité et la praticabilité de manière indépendante afin de mieux en percevoir les effets sur les résultats.Au final, la variation de la localisation des zones refuge, ainsi que la prise en compte du contexte multi-risques en milieu urbain ont une influence importante sur les résultats issus des simulations de STEP. Cette thèse met donc en avant l’importance de la considération de la spécificité d’une évacuation en milieu urbain ainsi que du contexte multi-risques pour la mise en place de stratégies d’évacuation de population sur un territoire.