Le choix modal est le choix qu'effectuent les voyageurs, ou les personnes responsables du transport de marchandises, sur le mode utilisé pour effectuer un trajet entre deux points. Lorsqu'une modification des conditions de transport intervient sur le mode habituellement utilisé par ces voyageurs ou marchandises, ou qu'une amélioration d'un mode concurrent intervient, un phénomène de report modal (ou transfert modal) peut intervenir. L'analyse du choix modal est utilisée dans la planification des infrastructures de transport. En particulier, ce choix est la troisième étape dans les modèles de transport classiques, dits "modèles en quatre étapes". Ces étapes sont, dans l'ordre, la génération de déplacements, la distribution des déplacements, l'analyse du choix du mode de transport et l'affectation des itinéraires. De manière générale, tant en voiture qu'en transports en commun, le coût du déplacement, ainsi que le risque et la durée du retard influencent le choix modal. La durée du trajet influence le choix de la marche, du vélo, des transports en commun et de la voiture. En France les gens qui vont travailler utilisent à 75 % la voiture lorsqu'ils ont une place de stationnement réservée, mais s'ils n'ont pas de place de stationnement, ils ne sont plus que 34 % à utiliser leur voiture. Plus la densité d'urbanisation est faible et plus la voiture est utilisée. Les modèles de choix sont utilisés pour l'analyse du choix modal depuis l'introduction de la théorie de la maximisation de l'utilité. Les modèles de choix permettent de comparer deux alternatives (p.ex. la voiture et les transports en commun) ou plus (p.ex. la voiture, les transports en commun, le vélo et la marche) et de déterminer l'importance des attributs des alternatives (p.ex. le coût, la durée ou encore le risque et la durée du retard). La formulation économétrique du modèle associe à chaque mode de transport une utilité. L'utilité se décompose en deux parties, une partie observée et une partie aléatoire, non observée. Le modèle le plus courant dans la pratique est le logit.

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