A multi-flow, multimodal assignment procedure applied to the trans-European freight transport network
Authors: Jourquin Bart , Limbourg Sabine 
Published: August 2023

The multimodal freight network models are traditionally based on the four stages approach in which generation, distribution, modal split and assignment are seen as separated modules. An alternative approach is to represent the multimodal network by a service network, in which each transport operation (loading, unloading, transhipment...) is represented by a dedicated “virtual link”. In such a network, modal choice and assignment can be combined in a single step. This approach, adopted by several authors and known as “super-networks” or “virtual networks” gives interesting results, but requires dedica­ted assignment methods, which have to distribute flows from an origin to a particular destination over several alternative routes.It comes out that equilibrium assignment techniques are not appropriate when they are used for long haul trips and when only aggregate data on the demand is available. Indeed, the obtained results appear to be very close to an All-or-Nothing assignment, and don’t lead to a sufficient distribution over alternative routes. This can mainly be explained by the fact that, for inter-city, interregional or international traffic, only a small part of the trips is performed during the peak periods in congested areas. Moreover, the demand data collected for large areas is often only available on an annual basis, making it difficult to estimate what happens at a given period of the day. This paper describes a multi-flow, multimodal assignment procedure to be applied to large virtual networks for freight transport. At the end, an application of the suggested assignment method on the detailed trans-European network will be presented.

Les modèles multimodaux de fret sont traditionnellement basés sur le modèle à quatre étapes dans lequel la génération, la distribution, la répartition modale et l’affectation sont autant de modules séparés. Une approche alternative est de représenter le réseau multimodal par un réseau de service dans lequel cha­que opération de transport (chargement, déchargement, transbordement…) est représentée par un « arc virtuel » dédié. Dans un tel réseau, le choix modal et l’affectation peuvent être effectués en une seule étape. Cette appro­che, adoptée par plusieurs auteurs et connue sous les vocables « super-ré­seaux » ou « réseaux virtuels », donne des résultats intéressants, mais nécessi­te la mise en œuvre de méthodes d’affectation appropriées, qui peuvent répar­tir les flux d’une origine à une destination particulière entre des itinéraires alternatifs.Il s’avère que les techniques d’affectation d'équilibre ne conviennent pas lorsqu’elles sont utilisées sur des réseaux internationaux pour lesquels seules des données agrégées pour la demande sont disponibles. En effet, les solu­tions obtenues sont très proches d’une affectation « tout ou rien », et n’abou­tissent donc pas à une répartition suffisante entre chemins alternatifs. Ceci peut principalement être expliqué par le fait que, dans le trafic interurbain, interrégional ou international, une petite partie du voyage seulement est faite pendant les heures de pointes dans des zones congestionnées. De plus, les données de demande collectées sur de grandes zones sont souvent disponibles uniquement sur base annuelle, rendant difficile une estimation fine pour une période donnée du jour. C’est dans ce contexte que cet article décrit une tech­nique d’affectation multi-flux qui peut être appliquée sur de grands réseaux virtuels de transport de fret. L’article se termine avec une application de la méthode au réseau transeuropéen.