TRANSPORTS URBAINS ET CALCUL ÉCONOMIQUE

Transcription

1 TRANSPORTS URBAINS ET CALCUL ÉCONOMIQUE Mnstère de l Equpement, du Logement, des Transports et du Toursme Consel général des Ponts et Chaussées Mnstère de l Econome et des Fnances Drecton de la Prévson DOCUMENT DE TRAVAIL N Ce document de traval ne saurat engager la responsablté de la drecton de la Prévson L objet de cette dffuson est de stmuler le débat et d appeler commentares et crtques MINISTERE DE L ECONOMIE ET DES FINANCES DIRECTION DE LA PREVISION 139, rue de Bercy - Bâtment VAUBAN PARIS CEDEX 12

2 Sommare Résumé 4 Introducton 5 Premère parte L évaluaton économque des projets et des poltques de transport urban 7 I - Le rôle et la place des transports dans la vlle 7 I.1 - Les spécfctés des transports en mleu urban 7 I.2 - Eléments de mse en perspectve 8 I.3 - Les facteurs à prendre en compte 9 II - Les effets structurants 10 II.1 - Les pratques admnstratves 10 II.2 - Les modèles théorques 12 III - L agrégaton des coûts et des avantages 13 III.1 - La nécessté du blan coûts-avantages 13 III.2 - Les hypothèses théorques sous-jacentes 14 III.3 - Les ensegnements à trer des approches de second rang 15 Deuxème parte L adaptaton des méthodes de calcul économque aux transports urbans 17 IV - L applcaton des méthodes coûts-bénéfces aux transports urbans 17 IV.1 - Les recommandatons du groupe Boteux sur le chox des nvestssements de transport 17 IV.2 - Recensement des éléments crtques 17 IV.3 - La valorsaton des dfférents effets 20 V - La demande de déplacements et les modèles de trafc 21 V.1 - La démarche de modélsaton de la demande 22 V.2 - La constructon des modèles et leur estmaton 24 V.3 - Les exgences d une bonne représentaton de la demande 26 V.4 - Mértes et lmtes des spécfcatons des modèles de demande couramment utlsés dans les transports urbans 28 VI - La pratque des études de trafc 29 VI.1 - Blan des expertses réalsées 29 VI.2 - Eléments de dagnostc 30 VI.3 - Perspectves d évoluton 30 2

3 Trosème parte Coûts externes des transports 33 VII - Les coûts externes des transports 33 VII.1 - Les dfférents coûts à prendre en compte 33 VII.2 - Le pods relatf des dommages. 33 VIII - L apport des modèles de type goulot 38 VIII.1 - Prncpe des modèles 38 VIII.2 - Analyse normatve 38 VIII.3 - Multplcté des mécansmes d ajustement 41 IX - L actualté du péage urban et ses modaltés 41 IX.1 - Le péage : un outl performant et complémentare des outls classques 41 IX.2 - Exemples de péages urbans 43 IX.3 - Modaltés du péage 46 Conclusons 48 Annexe 1 : Lettre de msson du groupe de recherche Equpement-Econome «Transports urbans et calcul économque» 51 Annexe 2 : Lste des membres du groupe de recherche 52 Annexe 3 : Lste des séances de la premère phase 53 Annexe 4 : Lste des séances de la seconde phase 54 Annexe 5 : Note sur les modèles de demande (Jean-Marc Aubert, Faben Leurent) «Les modèles de chox dscrets, une référence pour le calcul économque du surplus de la demande de transport» 55 Introducton 55 I - Des modèles pour représenter le comportement de la demande de transport 55 I.1 - Descrpton économque de la demande de transport 56 I.2 - Modélser la demande de transport pour smuler ses réactons à des mesures d'offre 56 I.3 - Grands prncpes des modèles de la demande de transport 57 II - Théore des chox dscrets 61 II.1 - Fondements théorques des modèles de chox dscrets 61 II.2 - Le Modèle logt 65 III - Estmaton économque des avantages produts par la réalsaton d un projet de transport 67 III.1 - Utlté d un projet 68 III.2 - Applcaton de la théore du surplus aux modèles de chox dscrets 68 IV - Du bon usage des modèles de la demande de transport 71 IV.1 - Etat de la pratque, en France et à l'étranger 71 IV.2 - Valdaton et certfcaton des modèles 74 Références de l annexe

4 Résumé Alors que ne cessent d augmenter la congeston urbane et les coûts de constructon de nouvelles nfrastructures, la capacté d expertse économque dans le domane des transports urbans évolue peu. Il apparaît donc nécessare de rénvestr dans les évaluatons économques des projets de transport en mleu urban et de revster leur méthodologe. Parallèlement, une réflexon dot être condute sur les autres nstruments permettant de gérer la congeston, tels que les nstruments tarfares. Ans, les recommandatons du groupe de recherche «Transports urbans et calcul économque» s nscrvent dans un souc général de melleure transparence. En effet, dans un contexte où la complexté des problèmes tratés est élevée, seule cette recherche de transparence permet un réel contrôle des études, garantssant tout à la fos leur valdté scentfque et leur utlté. En pratque, ce souc de transparence devrat se concrétser par un effort de valdaton systématque des outls utlsés, des procédures suves et des évaluatons de projets. Par alleurs, la nécessté de réalser effectvement les études ex post prévues par la lo dot être réaffrmée. Enfn, un examen des pratques étrangères pourrat utlement guder la réflexon opératonnelle. 4

5 Introducton L évoluton des transports en mleu urban et les débats autour des projets d nfrastructures de transport, comme, par exemple, les autoroutes A86 et A14 ans que les lgnes de tramway dans les vlles de provnce, posent des questons telles que : comment répondre à l accrossement de la congeston des transports routers dans les vlles? Jusqu où s étend le domane de pertnence des transports en commun de type métro ou RER? Est-on capable d évaluer projets routers et projets de transports en commun avec les mêmes nstruments, afn de comparer leurs rentabltés et de hérarchser les prortés? Quels outls alternatfs à la réalsaton d nfrastructures, dont le coût est élevé (les projets actuels sont globalement évalués à 350 GF au mnmum), tels que le péage et le statonnement payant, peut-on utlser afn de gérer la congeston? Quels effets redstrbutfs et socaux la poltque des transports et la réalsaton des nouvelles nfrastructures ont-elles? Quels sont leurs mpacts sur le développement à long terme des agglomératons? Sans avor la prétenton d apporter des remèdes généraux à ces problèmes, le groupe «Transports urbans et calcul économque», qu s est réun en 1995 et 1996, vsat à amélorer la connassance, en se fxant comme objectfs : de vérfer la pertnence du calcul économque dans ce secteur, ou éventuellement de mettre en évdence, de manère précse, les obstacles rencontrés ; d analyser les contrbutons théorques et applquées récentes, pour en apprécer la portée au regard des problèmes actuels de la poltque des transports ; de repérer les possbltés d améloraton des nstruments d évaluaton exstants, et les domanes où des nvestssements nouveaux apparassent prortares. En effet, dfférents rapports et analyses ont récemment ms l accent sur un certan affablssement en France de la capacté d expertse économque en ce qu concerne les problèmes de transport, tout partculèrement en mleu urban : vellssement des nstruments et des modèles, tendance à une substtuton d argumentares poltques ou d approches tutélares à l examen objectf de la demande et à la mesure des coûts, fable ntérêt manfesté généralement par les jeunes cadres de l admnstraton, et notamment les ngéneurs de l Equpement, pour l économe applquée et les dscplnes de la mcroéconome. Pour l ensemble de ces rasons, le développement d nstruments d évaluaton économque adaptés au contexte des transports urbans consttue une prorté reconnue. Dans cette perspectve, le présent rapport synthétse les travaux du groupe de traval. A cet égard, le groupe de traval a constaté tout d abord que l évaluaton des projets de transport en mleu urban est un sujet complexe, nettement plus que l évaluaton en mleu nteruban. En effet, la demande de transport en mleu urban est très hétérogène. Les motfs de déplacement sont nombreux : déplacement domcle-traval, déplacement professonnel, déplacements de la ve courante, déplacement de losrs. A cette dversté des motfs s ajoute la grande dversté socale des usagers. Souvent, les projets de transport ont un caractère redstrbutf marqué ou s nsèrent dans le cadre plus global d un projet d urbansme. C est le cas, par exemple, des lgnes de transport en commun lorsqu elles désenclavent certans quarters. En outre, l s agt de réseaux très mallés, qu permettent un grand nombre de chox d tnérares dfférents. L affectaton des usagers dot ans prendre en compte de nombreuses dmensons. Enfn, les développements théorques sur l économe urbane ne datent réellement que d une quarantane d années. J. Drèze consdère en effet, dans un artcle publé en 1995 dans le Journal of Economc Perspectves, que l étape ntatrce est consttuée des travaux de Vckrey sur la tarfcaton des transports new yorkas au début des années cnquante engagés à la même époque que ceux de Boteux sur la tarfcaton de l électrcté et ceux de Samuelson sur la fscalté optmale. La jeunesse de cette scence a pour conséquence que certans thèmes demeurent encore partellement des sujets de recherche, ce qu est le cas, en partculer, des effets structurants des nfrastructures. L étude et la maîtrse d une réalté auss complexe que l urban nécesstent donc des approches complémentares et mettent en jeu pluseurs dscplnes. Le présent rapport se concentre sur le volet économque qu dot concler deux objectfs parfos contradctores : nécessté d un cadrage théorque rgoureux et adaptaton à des problèmes très concrets, où beaucoup se joue sur les servces rendus et où la mesure détallée des coûts nternes 5

6 et externes est essentelle. Passant en revue ces dfférents aspects de l approche économque, le rapport rassemble un matérau hétérogène allant de la théore aux problèmes concrets de mse en oeuvre, en s arrêtant plus partculèrement sur le pont d artculaton prncpal entre les deux termes, à savor la modélsaton de demande. La premère parte du rapport s ntéresse à l évaluaton économque des projets et des poltques de transport urban. Elle explcte l ntérêt pour la collectvté de dsposer d un système de transport fonctonnant de manère effcace, s nterroge sur les effets structurants des nfrastructures, qu sont partellement ntégrés dans le calcul économque au travers des gans de temps et de la prse en compte du trafc ndut, et analyse la pertnence des méthodes coûtsbénéfces comme outl d évaluaton de l ntérêt des projets de transport en mleu urban. La deuxème parte précse les modaltés d adaptaton des méthodes de calcul économque au transport urban, en ntégrant tout d abord l apport des travaux réalsés pour l évaluaton des projets nterurbans de transports. Elle examne ensute les modèles de demande et leur utlsaton. Enfn, la trosème parte s ntéresse aux coûts Organsaton des travaux du groupe de recherche externes des transports, et en partculer, au problème le plus crtque en transport urban, à savor la congeston des réseaux. Après avor dressé un blan de la manère dont la congeston peut être prse en compte dans les modèles de trafc, elle propose un certan nombre de moyens, alternatfs à la réalsaton d nfrastructures nouvelles, notamment la possblté de recourr à la tarfcaton. En effet l un des apports majeurs des économstes est l dée que l ntroducton d un péage modulé ne consttue pas seulement un moyen de fnancement mas pourrat être un nstrument à part entère de geston de la congeston. Pour faclter la lecture du rapport, la plupart des sujets théorques sont développés dans des encadrés dont la lecture n est pas nécessare à la compréhenson globale des travaux du groupe. En outre, la premère parte est une présentaton générale du sujet ; le lecteur ntéressé par les modèles de demande peut donc sans dffculté se reporter à la deuxème parte. La problématque des moyens alternatfs à la réalsaton des nouvelles nfrastructures pour trater les dffcultés du transport urban est développée dans la trosème parte. Le groupe de traval anmé par A. Bernard et D. Bureau a rassemblé envron vngt-cnq personnes (cf. en annexe 2 la lste des membres du groupe de recherche), prncpalement des agents du mnstère de l Econome et des Fnances (Drecton de la Prévson) et du mnstère des Transports (admnstraton centrale et servces extéreurs), mas auss des représentants d organsmes publcs et d entreprses prvées qu ont une grande connassance des transports urbans, sot parce que c est leur méter prncpal, sot parce que c est un secteur d actvté qu ls ont développé. Ils ont fat bénéfcer le groupe de leur grande expérence et ont joué à ce ttre un rôle essentel. Comme prévu dans son programme, le groupe a organsé ses travaux en deux phases. La premère phase a été consacrée essentellement aux aspects méthodologques et à des thèmes généraux, et notamment à une revue de la lttérature économque dans le but de permettre au groupe de se famlarser avec les concepts de base et de prendre connassance des développements les plus récents tant théorques qu applqués. Elle a comporté onze séances qu se sont tenues au cours du premer semestre Une note de synthèse a été rédgée à l ssue de cette premère phase afn d en fare le compte-rendu et de trer les premers ensegnements généraux, notamment sur la place et le rôle du calcul économque dans l évaluaton des projets urbans, tout en en montrant les spécfctés, tant en ce qu concerne l expresson de la demande qu en ce qu concerne la formaton des coûts. Elle a été présentée au comté drecteur au cours d une réunon qu s est tenue au mos d octobre. Le comté drecteur a pour l essentel valdé la démarche et les conclusons de la premère phase tout en demandant qu une attenton accrue sot portée aux aspects structurels (ou «effets structurants») des transports urbans et plus généralement à des approches plus globales ntégrant meux les questons d aménagement et d urbansme. Le comté drecteur a également approuvé le programme de traval détallé qu état proposé pour la deuxème phase, comportant la lste des projets à examner. La lste des dossers qu ont été en défntve présentés au groupe de traval au cours du deuxème semestre 1995 et du premer semestre 1996 (cf. annexe 4) s écarte peu de celle qu avat été retenue, et permet de couvrr des projets de transport collectf et de vore urbane, dans la régon Ile-de-France et en provnce, des ouvrages sur fnancement publc et à péage, des opératons déjà réalsées ou décdées et des opératons en attente de décson. Elle a également été l occason de revenr sur des questons méthodologques et des aspects généraux : les études structurelles, les approches globales, les aspects d envronnement, les problèmes d explotaton et de tarfcaton, et un exemple de logcel utlsé dans les études en France. 6

7 Premère parte L évaluaton économque des projets et des poltques de transport urban I - Le rôle et la place des transports dans la vlle I.1 - Les spécfctés des transports en mleu urban Il est certes banal de constater que la vlle consttue de nos jours le cadre de ve de la très grande majorté de la populaton dans les pays développés. C est un leu de résdence et d exercce de la plupart des actvtés - traval, achats, losrs- de sorte qu l est possble et même fréquent pour leurs habtants de ne sortr de ce cadre qu en de rares occasons. La multplcté des actvtés a pour conséquence une forte compétton dans l allocaton de la ressource rare que consttue le foncer. La stuaton actuelle est le résultat d évolutons de longue pérode qu devraent se poursuvre au mons pendant les deux décennes à venr : phénomène «d agglomératon» et de crossance contnue des ensembles urbans ; dédensfcaton du centre-vlle et suburbansaton ; dans certans pays, mas non encore de manère sgnfcatve en France, dépérssement du centre-vlle et phénomènes de «ghettoïsaton». L évoluton d ensemble lasse subsster, vore peut-être même accuse, des dspartés entre les vlles et agglomératons d un même pays, de sorte que les problèmes rencontrés, et notamment ceux de la geston des transports, peuvent être assez sensblement dfférents d une agglomératon à l autre, ou même d une parte de l agglomératon à une autre. Le transport, auss ben de personnes que de marchandses, consttue un servce essentel sans lequel la vlle ne pourrat pas vvre et échanger. Le développement des transports, et notamment l apparton des transports mécansés, qu s est tradute par une augmentaton des vtesses et un abassement des coûts, a en effet contrbué à ces évolutons. Le phénomène urban, avec notamment son évoluton récente, peut s analyser comme la mse en jeu «d externaltés postves», prenant des formes dverses (rendements d échelle dans la producton marchande, accrossement de la talle des marchés et notamment du marché de l emplo, coûts décrossants dans la fournture de bens publcs), rendues possbles par la concentraton des actvtés. A côté de ces «effets d échelle d agglomératon» se manfestent des «externaltés négatves» dont la plus mportante (sans voulor néglger les autres qu lu sont souvent étrotement lées) est la «congeston». La «congeston», qu affecte les transports mas également d autres actvtés urbanes, dot être ben comprse. Elle est l apparton, dans certanes actvtés et prncpalement les transports, de coûts crossants (ou de rendements décrossants) : c est par exemple le fat que le volume global des déplacements - et/ou les dépenses qu l faut consentr pour satsfare la demande correspondante- croît plus que proportonnellement avec la talle de l agglomératon. La congeston est en quelque sorte dans la nature même du phénomène urban : s seuls étaent à l oeuvre les effets d échelle d agglomératon, la talle optmale des vlles serat nfne et toute la populaton d un pays serat rassemblée dans une seule grande agglomératon. La congeston, et partculèrement celle des transports, dot être également relatvsée. Les «embarras de Pars» ne sont pas, comme tout un chacun le sat, un phénomène de l ère moderne. La congeston des transports et de la vore ne se manfeste qu un pett nombre d heures dans la journée, et un phénomène d étalement, c est-à-dre auss d écrêtement, se manfeste depus quelques quelques années sur certans axes partculèrement chargés. La congeston urbane, sous les formes qu elle prend actuellement, pourrat être un phénomène transtore, du fat que les évolutons technques et les évolutons des modes de ve et des relatons de traval pourraent stablser la demande globale de moblté et corrger le fort «synchronsme» des actvtés urbanes. De manère plus fondamentale, l n est pas rratonnel, du pont de vue économque, que la congeston sot beaucoup plus élevée en mleu urban, où, par exemple, le coût des nfrastructures 7

8 peut être jusqu à 50 fos supéreur à ce qu l est en rase campagne (dans les melleures condtons). I.2 - Eléments de mse en perspectve Dans ce contexte, l évaluaton des dfférentes alternatves possbles de poltque des transports urbans commence par une bonne connassance de la stuaton de demande de transport dans les agglomératons. Cette bonne connassance des déplacements dans une agglomératon et des comportements des usagers nécesste la réalsaton d enquêtes dverses, et notamment d enquêtes auprès des ménages. Elle sont d utlsatons possbles très dversfées, et notamment ndspensables pour l élaboraton des «matrces orgne-destnaton» (matrces O-D), qu permettent d estmer ou de tenter de «caler» les modèles de demande. Dans le cas de la régon Ile-de-France, la dernère enquête globale de transport a été réalsée en 1991 (EGT 91) sur l année 1990, mas elle est arrvée trop tard pour l élaboraton du schéma drecteur de Ile-de-France (SDRIF), lequel s est appuyé prncpalement sur l enquête précédente datant de Cependant, des données globales ne suffsent pas pour prévor correctement les reports sur les nouveaux tnérares. En effet, l hétérogénété de la populaton et de ses motfs dovent être prs en compte. En outre, l explotaton des données s est concentrée surtout sur les déplacements domcletraval, qu sont lon de consttuer l ensemble des déplacements, même à l heure de ponte. Or, le temps passé dans un déplacement professonnel est valorsé à un nveau beaucoup plus élevé que le temps passé dans un déplacement autre. En outre, l exste une grande dfférence de comportement lée à l hétérogénété socale des ménages. Les ménages à plus haut revenu sont plus mobles que les ménages à fable revenu. Prendre en compte cette dversté est nécessare pour pouvor adapter les modèles à la stuaton partculère du projet. Encadré 1 : enquête globale de transports en Ile-de-France de 1991 Les comportements des franclens en ce qu concerne les transports sont surtout observés au moyen des enquêtes globales de transport. Les dernères enquêtes globales de transport ont été réalsées en 1976, 1983, et Celle de 1991 a ans perms de connaître l ensemble des déplacements effectués par ménages. Les conclusons prncpales sont les suvantes. Le nombre de déplacements par personne est resté stable entre 1976 et En effet, le nombre de déplacements quotden d un franclen état de 3,49 en 1976 et en 1991, et de 3,47 en Par contre, l y a eu une évoluton au nveau des chox modaux. Le nombre quotden de déplacements motorsés a ans progressé de 2,04 en 1976 à 2,31 en 1991, au détrment des modes non motorsés. La durée moyenne d un déplacement est restée auss très stable. Cela est vra tant pour les déplacements motorsés (29 mnutes en 1976 et 1991) que pour les déplacements à ped (12 mn en 1976 et 13 mn en 1991). La portée moyenne des déplacements a progressé. La portée moyenne des déplacements est passée de 3,7 km en 1976 à 4,7 km en 1991 (sot 0,9% de hausse annuelle moyenne). Cela est dû à la hausse de la portée moyenne des déplacements motorsés (de 6 km en 1976 à 6,8 km en 1991), et à l accrossement du pods des déplacements motorsés par rapport aux déplacements à ped (dont la portée est restée stable à 0,5 km). L accrossement de la vtesse moyenne lé à l accrossement de la portée de déplacement est due à la crossance du pods relatf des déplacements en zone externe. L allongement de 0,9% par an des déplacements a ndut un accrossement de la surface accessble de 1,8 %. Cette augmentaton de la surface accessble s est accompagnée d une basse de la densté dans la zone urbansée de l Ile de France. 8

9 I.3 - Les facteurs à prendre en compte Les études de trafc effectuées en ste urban ont été jusqu c essentellement axées sur le changement d tnérare et de mode des usagers, comme, par exemple, la modélsaton de la répartton entre véhcules personnels et transport collectf de la RATP (cf. encadré suvant). Mas, ces mécansmes ne représentent qu une parte des réactons possbles d un usager face à une modfcaton de l offre de transport. En effet, l usager peut auss changer sa fréquence de déplacement, son heure de départ ou sa destnaton, vore sa localsaton. Cec llustre ben le fat que la moblté est l expresson d une demande socale qu, comme toute demande, dot être a nalysée en termes socoéconomques et non pas tratée comme un mal qu l faut éradquer. Pluseurs argumentatons développées à l encontre d une telle démarche, et mettant l accent sur les spécfctés du mleu urban, ne résstent pas à un examen approfond. Il n est pas nutle de s y arrêter un nstant. Typquement, une lgne d argumentaton mérte en effet d être mentonnée car elle repose sur un faux rasonnement économque, dont l dée sousjacente est que la moblté, et en partculer la moblté urbane, n a pas de valeur économque. Elle consste à constater que les nvestssements de transport, et notamment les nfrastructures routères, sont coûteux ; qu ls sont souvent saturés à nouveau peu de temps après leur mse en servce et que donc le «coût global de congeston», qu est le produt de la perte de temps ndvduelle et du nombre d usagers, croît également. S on ne prend pas en compte le fat que la valeur totale des servces rendus à l ensemble des usagers croît, davantage de personnes pouvant se déplacer avec la même qualté de servce ou se déplaçant plus souvent ou plus lon, alors l est évdemment facle de conclure que de tels nvestssements ne peuvent pas être rentables. Encadré 2 : courbes d affectaton modale de la RATP L observaton du comportement des usagers en matère de moblté urbane met en évdence leurs arbtrages entre temps de transport, confort, coût, adéquaton des horares, etc, comme l llustrent les modèles d affectaton modale qu relent la part des transports en commun aux coûts généralsés de ceux-c et de l automoble. Courbe d affectaton modale (modèle global de la RATP) Courbe d'affecton modale (modèle global de la R.A.T.P.) 90 Transports en commun Transport en commun Pars-banleue Pars Grande couronne (CGvp - CGtc) / 2(CGvp + CGtc) 9

10 Les servces rendus par une nfrastructure ne se tradusent pas seulement par des gans de temps à matrce orgne-destnaton donnée. En fat, cela dépend fortement de l horzon de temps et de la stuaton locale. Les usagers peuvent profter des nouvelles nfrastructures pour dmnuer leur temps de transport mas auss, pour modfer leurs horares de déplacement, chosr un mode de transport dfférent consdéré comme plus confortable, augmenter leur fréquence de déplacement, modfer leurs destnatons en allongeant éventuellement leur déplacement, et, à plus long terme, changer de domcle. Eu égard à la dversté des réponses de l usager aux améloratons du servce rendu, l convent pratquement d avor une approche de type «marketng» pour évaluer les avantages apportés par une nfrastructure nouvelle de transport. A plus long terme, la mesure des servces rendus aux usagers pose la queston des effets structurants des nfrastructures. II - Les effets structurants II.1 - Les pratques admnstratves Dans cette perspectve, les études admnstratves vse à l élaboraton de schémas d urbansme ou de poltques d nfrastructure globales, de caractère admnstratf, vsent à défnr des poltques d ensemble. Deux études de cette nature ont été présentées dans le groupe de traval : - les dossers de vore d agglomératon (DVA) qu consttuent une procédure mse en place par la drecton des Routes pour défnr la consstance du réseau router natonal dans les zones urbanes ou pér-urbanes ; - les études générales de transport du schéma drecteur de la régon Ile-de-France, qu examnent dvers scénaros de prorté relatve entre transports ndvduels et transports collectfs. Ces études ne se contentent pas de fare une évaluaton soco-économque mas s ntéressent surtout aux caractères structurants des nfrastructures. L étude et la maîtrse d une réalté auss complexe que l urban nécesstent donc des approches complémentares et mettent en jeu pluseurs dscplnes. L approche économque, qu sans être évdemment exclusve, est partculèrement mportante dès lors que l on consdère un système décentralsé dans lequel les agents ndvduels ou nsttutonnels prennent des décsons de nature économque et de manère autonome, en foncton des seules données de leur envronnement. Elle ne saurat se ramener au seul calcul mcroéconomque, objet de réflexon prortare du groupe de recherche. Entendu comme évaluaton des projets, le calcul économque ne sufft pas à appréhender l ensemble de la réalté étudée, à savor l économe urbane. On peut le décrre comme examnant des varatons ou, selon le langage consacré, des «transformatons» qualfées de margnales ou de structurelles (lesquelles, même en ce qu concerne ces dernères, sont nécessarement d ampleur lmtée ou localsées pour pouvor relever des méthodes du calcul économque), au vosnage d un modèle d ensemble qu l faut snon décrre complètement (ce qu de toute façon est hors de portée), du mons appréhender dans sa globalté. Une telle démarche n est pas seulement théorque : toutes les évaluatons de projet prennent en compte une évoluton à long terme du système urban, étable à partr de technques dverses, économques et autres. Il est d alleurs parfatement concevable - et même souhatable - d magner un processus tératf entre la modélsaton globale du système urban et l évaluaton de projets, chaque étape modfant les varables d entrée utlsées dans l étape suvante. C est en partculer le moyen de prendre en consdératon des décsons ndvduelles qu se stuent à des échelles de temps très dfférentes : à très court terme pour des chox d tnérare ou de mode de transport, à court-moyen terme pour des chox de destnaton, à moyen-long terme pour des chox de localsaton résdentelle ou d mplantaton ndustrelle. Ces études sont de nature dverse. L objet du présent rapport n est pas d en fare la théore ou l nventare exhaustf, mas smplement de rendre compte de quelques démarches globalsantes permettant de meux cerner les grandes nteractons entre les domanes ou entre les décsons des acteurs concernés, et d éclarer les évolutons tendancelles. Elles peuvent se stuer à des degrés dvers d agrégaton, selon la nature des problèmes posés. Certanes, telles l analyse comparatve des grandes agglomératons européennes, en termes de densté (d emplos et de populaton résdente) et de coûts de transports, permet de stuer grossèrement, 10

11 prncpalement en foncton de la talle de l agglomératon et de l élognement par rapport au centre, les zones de pertnence des dfférents modes de transport et de cbler avant toute étude détallée les projets à consdérer pour répondre à une demande donnée. Encadré 3 : transports et denstés Les études globales sur les vlles s appuent souvent sur la noton de densté. Cela permet en effet de résumer de manère assez smple la complexté de l organsaton des vlles. Dans ce cadre, V. Pron a donc cherché à étuder de manère synthétque le len apparent qu l peut y avor entre densté des vlles et chox d nfrastructure de transport optmal. Il utlse pour cela la noton de densté d actvté humane (DAH) qu se calcule comme le rapport de la somme des emplos et de la populaton à la surface urbansée de la commune (en hectares). A l échelon d une agglomératon, la DAH est forte au centre et s abasse de manère à peu près homogène géographquement avec la dstance au centre. Dagramme de denstés d actvté humane (agglomératon de Pars, Lsbonne, Lyon, Marselle, Oslo) D après V. Pron, la zone de pertnence des transports lourds souterrans (métro et RER) se trouve entre le centre-vlle et la lmte DAH=200. Ensute, les technologes adéquates pertnentes sont celles des bus et des tramways. Au-delà de la lmte DAH=100, le transport router dot être prvlégé. 11

12 II.2 - Les modèles théorques Les modèles théorques et conceptuels, tels le modèle monocentrque nterurban et ses développements, permettent de comprendre en partculer les relatons entre les transports et les décsons de localsaton résdentelle, vore ndustrelle (au sens d actvtés productves), et l organsaton urbane qu en résulte (l équlbre urban). Ils éclarent les grandes lgnes de la poltque des transports, tels le chox des nvestssements et la tarfcaton : ls apparassent confrmer la doctrne selon laquelle l n y a pas leu de remettre en cause les prncpes généraux de geston des transports, de tarfcaton fondée sur les coûts, et applcaton de crtères de rentablté économque pour le chox des nvestssements. Ces modèles pourraent prendre en compte d éventuels dysfonctonnements des autres marchés (foncer, logement) et montrer comment, et à quel coût, corrger ces dysfonctonnements par une «adaptaton» de la geston des transports urbans et des nfrastructures. Encadré 4 : le modèle monocentrque Rente foncère et coûts de transport Afn de permettre un développement urban harmoneux, certans préconsent de subventonner les transports. Or, la pertnence de la tarfcaton au coût margnal demeure quand on prend en compte les problèmes lés à la localsaton des actvtés, comme le montre le modèle de la vlle monocentrque. Les subventons au transport auraent plutôt tendance à accroître l étalement des zones urbanes au-delà de ce qu est optmal, générant anss des coûts de transport excessfs. Le modèle de la vlle monocentrque permet d étuder les nteractons entre coûts de transport et dstrbuton spatale des actvtés. Le modèle de base suppose l exstence d un seul centre dans un cadre statque, même s l a été étendu à des hypothèses mons restrctves. La populaton s nstalle de manère homogène autour d un centre auquel elle dot accéder pour travaller. Un habtant qu se stue à une dstance u du centre a un coût de transport t(u), consomme une quantté x1(u) du ben foncer à un prx untare p(u), et une quantté x2(u) d autres bens. Il maxmse son utlté sous contrante budgétare en supposant que son revenu est w, ndépendant de l ndvdu. L équlbre de Nash de localsaton des ndvdus résulte d une compensaton exacte entre coût foncer et coût de transport, ce qu défnt une «courbe d offre foncère». Les conclusons du modèle dans le cadre statque sont les suvantes : L nterventon sur les marchés concurrentels, tel le marché foncer, n est pas justfée. Il n est pas effcace de subventonner le transport. Il est donc nécessare de tarfer au coût margnal les transports prvés et les transports publcs. Ans le péage et le statonnement payant sont nécessares. Un subventonnement des transports a pour résultat une augmentaton de la talle de l agglomératon et une basse du revenu dsponble (pods des subventons). Les nfrastructures nouvelles ne dovent être construtes que s elles sont rentables soco-économquement, au sens classque du terme, c est à dre s les économes de coût de transport qu elles génèrent sont supéreures au coût fxe de constructon. Ce coût peut alors être fnancé au moyen d un prélèvement sur les rentes foncères. On peut d alleurs noter que la conséquence d un tel prncpe sgnfe que les habtants d une agglomératon ne dovent pas bénéfcer de tarfs de transport préférentels (statonnement résdentel, péage rédut) L économe urbane, et les modèles théorques par lesquels elle s exprme, est une scence relatvement jeune pusque, sous la forme qu a été décrte c-dessus, elle ne date que du mleu des années soxante (1). Elle a donné leu à de très (1) L ouvrage fondateur est le lvre d Alonso «Locaton and Land Use» paru en nombreux développements, tant par le courant de recherches théorques qu elle a engendré (et auquel les chercheurs franças n ont contrbué que très récemment alors que des théorcens étrangers de renom y ont été assocés dès le début) que par l examen de problèmes concrets rendu possble et rgoureux par l exstence d un cadre d ensemble cohérent. 12

13 Mas l serat faux de crore que l économe théorque urbane est une scence achevée. Ce n est que dans les années quatre-vngt que les chercheurs ont progressé dans les modèles d équlbre spatal qu ne supposent pas ou n obtennent pas comme résultat que toute l actvté économque est concentrée au centre de l agglomératon. La prse en compte dans ces modèles d un mnmum de désagrégaton spatale ou sectorelle leur enlève la plupart de leurs résultats qualtatfs, et les chercheurs sont conduts alors à utlser des méthodes de smulaton numérque, se rapprochant ans des modèles effectvement utlsés pour la planfcaton urbane. Il y a là un vaste champ de recherche auquel l convendrat que l unversté et les centres de recherches, notamment ceux dépendant du mnstère de L Equpement, partcpent de manère beaucoup plus actve. Cependant cela ne remet pas en cause la pertnence du calcul économque. Dans le cadre du modèle monocentrque (cf. encadré 4), qu consttue la référence en économe urbane, on observe ans qu l ne se dégage pas d argument général en faveur d une subventon (ou au contrare de surtaxaton) des transports urbans. En fat, les règles habtuelles de geston optmale des transports (à savor tarfcaton au coût margnal et réalsaton de tous les nvestssements économquement rentables) dovent s applquer. De plus, l analyse soulgne qu l est dffcle de se prononcer, en so, sur les morphologes urbanes souhatables. En effet, le chox optmal entre une agglomératon étendue prvlégant l automoble, ou une agglomératon concentrée, devrat dépendre fondamentalement des préférences des agents en matère de demande de qualté pour les servces des transports. III - L agrégaton des coûts et des avantages III.1 - La nécessté du blan coûtsavantages Les chox de mode de transport ou de nombre de déplacements tradusent donc les préférences pour les dfférentes dmensons de l offre de transport. En conséquence, l est naturel, pour évaluer les avantages apportés par un projet amélorant cette offre, de se référer à ces préférences, révélées mplctement par les chox.. C est précsément la manère dont s opère le calcul économque, qu de manère générale évalue en termes monétares les avantages apportés par un projet d nvestssement à partr des courbes de demande de ses usagers, en nterprétant celles-c comme révélatrces de leur consentement à payer pour consommer une certane quantté de bens ou accéder à une certane qualté de servce. Cette artculaton entre modfcaton de la demande et évaluaton peut être llustrée en partculer par un modèle basé sur la théore de l accessblté (cf. encadré 5). Par alleurs, l évaluaton dot tenr compte des coûts, le développement des réseaux de transports urbans occasonnant des dépenses très mportantes pour l État et les collectvtés locales, qu l s agsse d nvestssements, dont les coûts de constructon crossent très vte dans les zones urbanes denses, ou de fonctonnement pour les transports en commun. De plus, l faut ajouter à ces coûts drects les coûts socaux résultant de la polluton ou des nusances occasonnées aux rverans d nfrastructure. L évaluaton économque des poltques ou des projets de transport urban dot donc mettre en regard ces avantages et ces coûts, de manère à s assurer que les parts d aménagement proposés utlsent effcacement les ressources économques rares qu sont nécessares à leur réalsaton, et que le prélèvement sur celles-c, que tradusent les coûts, est justfé par des avantages rendus en proporton. Une telle démarche se concrétse classquement par la réalsaton de blans coûts-avantages, qu dans leur prncpe apparassent donc pertnents pour les transports urbans. Allant plus lon, on peut suggérer même que ce domane consttue un secteur d électon prvlégé pour le calcul économque publc. En effet, celu-c ne prend réellement de sens que lorsque le fonctonnement spontané des marchés est défallant. Or, c est ben le cas dans ce secteur, notamment parce que la congeston routère est source d externaltés entre usagers, ceux-c ne prenant pas en compte dans leur comportement la dégradaton de la qualté de servce sur les réseaux routers qu est occasonnée aux autres usagers par leur demande. En l absence de tarfcaton routère, l convent auss d en tenr compte dans l évaluaton des projets de transports en commun ou de développement de modes alternatfs (les 13

14 deux-roues par exemple) dans la mesure où ls contrbuent à la décongeston de la vore. Encadré 5 : la théore de l accessblté La drecton régonale de l Equpement de l Ile-de-France (DREIF) utlse un modèle basé sur la théore de l accessblté dans ses études de projets de transport. Les ndcateurs d accessblté vsent à mesurer la satsfacton globale que les ndvdus retrent du système de transport. Pour mesurer le nveau de satsfacton d un usager face à un beson, l semble ntéressant de détermner l ensemble des destnatons que l usager peut attendre et de décrre chacune d entre elles avec les servces qu elle propose pour répondre au beson de l usager et le coût que dot dépenser l usager pour l attendre. Ans, un ndcateur d accessblté pour un usager résdent dans une zone s écrt usuellement: A = D k j j j D j est le nombre de destnatons stuées dans la zone j susceptbles de satsfare le beson consdéré (nombre de commerces ou nombre d emplos par exemple). k j est un coeffcent qu dépend des coûts généralsés de transport entre la zone et la zone j, c j. La défnton de k j utlsée par la DREIF est : cj kj = exp avec c 0 un paramètre constant. c0 cj Ans A = D j exp c j 0 Dans ce cadre, la probablté d un ndvdu de la zone de chosr comme destnaton la zone j pour satsfare son beson est : cj Dj exp c0 π j = c k Dk exp c k Ce modèle peut être rénterprété comme un modèle de chox dscrets à utlté aléatore, ce qu permet par alleurs son utlsaton pour évaluer les avantages économques retrés d un projet. Il peut être consdéré comme un modèle logt multnomal où l utlté que retre un ndvdu de son déplacement dans la zone j pour satsfare un beson donné est défne par : ( j) j j u = c ln D c + ε o j 0 III.2 - Les hypothèses théorques sousjacentes Un prncpe général du calcul économque est de monétarser les dfférents avantages et coûts socaux d un projet pus de les agréger de manère à en établr un blan synthétque. Cette procédure ne manquant pas de soulever des questons, notamment de la part des nonéconomstes, l convent de s y arrêter. De manère plus précse, les méthodes usuelles de calcul économque postulent en effet une stuaton d équlbre concurrentel, y comprs sur le marché du traval. Dans ce cas, un ben publc, par exemple, dot être réalsé, s la somme des consentements à payer des agents pour ce ben excède son coût car dans une économe concurrentelle sans déséqulbre et où la pussance publque dspose d nstruments de redstrbuton adaptés, les prx des bens sont représentatfs de leur valeur socale, c est-à-dre de la valeur des usages alternatfs des ressources qu ls emploent. Ils sont donc pertnents pour guder les chox de structure de producton ou de consommaton, y comprs ceux du secteur publc. Par alleurs, la possblté de trater ndépendamment les problèmes redstrbutfs justfe d accorder la même pondératon à tous les agents dans l évaluaton des avantages, pusque s la dstrbuton des revenus est optmale, l utlté socale margnale du revenu est la même pour tous les agents. Snon, l faut applquer en théore les prncpes de l optmum de second rang. En stuaton de chômage par exemple, les crtères devraent donc utlser non pas les prx de marché qu ne sont justfés qu en stuaton d équlbre, mas des prx fctfs, calculés en tenant compte de l ensemble des contrantes pesant sur la poltque économque : la prse en compte des déséqulbres macroéconomques devrat se 14

15 tradure par des termes correctfs dans les blans coûts-avantages. Ceux-c devraent être calculés en applquant une procédure d optmsaton à une descrpton de l économe ntégrant l ensemble des contrantes nsttutonnelles, sources des déséqulbres qu empêchent l obtenton de l optmum de premer rang. En théore, les formules de sélecton des projets publcs sont alors susceptbles d être amendées dans tros drectons : - la correcton des prx utlsés dans l évaluaton des coûts, pour que ceux-c reflètent effectvement les valeurs socales des bens, ce qu n est plus vra pour les prx de marché dans un contexte de déséqulbres ; - l ntroducton de pondératons dfférentes entre agents dans l évaluaton des avantages, s les nstruments redstrbutfs sont contrants ; - l ntroducton éventuelle d un coeffcent de rareté des fonds publcs, tradusant le caractère dstorsf du fnancement budgétare. Chacun de ces tros problèmes se rencontre sans doute, à des degrés varables, dans tous les secteurs où l Etat ntervent. Le contexte des transports urbans ne fat pas excepton à cette règle. En pratque, l apparaît cependant que les questons redstrbutves y ont un pods plus mportant que dans d autres secteurs. Les dfférents groupes socaux ne se répartssent pas de manère homogène dans la vlle et peuvent être affectés de manère très dfférente par certans projets, qu peuvent détermner des «gagnants» et des «perdants» très marqués. III.3 - Les ensegnements à trer des approches de second rang Mas ce type d approches de second rang condut à une stuaton très délcate du pont de vue opératonnel : d un côté on sat en effet que, dès lors que l hypothèse de fonctonnement concurrentel de l économe est remse en cause pour l un quelconque des marchés, c est l ensemble des règles de calcul économque qu devrat être amendé ; de l autre, notre compréhenson de l orgne des déséqulbres macro-économques demeure souvent partelle ou controversée. En pratque, on est condut à estmer que les règles usuelles des calculs coûts-avantages sont en fat plus robustes que ce que l on crot habtuellement. La prse en compte des effets sur le développement économque ne peut pas résulter de procédures générales, défnes a pror. Elle peut être néanmons envsagée au cas par cas, mas les écarts éventuellement ntroduts par rapport aux évaluatons usuelles dovent alors être sogneusement justfés. En tout état de cause, cela ne remet pas en cause l dée que l évaluaton des projets de transports urbans dot s ntégrer dans une démarche générale de coût d opportunté qu peut s artculer de la manère exposée c-dessous. S agssant de projets sectorels, où l nterventon publque se tradut par l offre de bens et servces, l évaluaton dot partr du blan coûtsavantages habtuel, qu permet en effet de mesurer et de s assurer que cette offre a une utlté socale, c est-à-dre qu l exste des agents qu seraent prêts à payer pour cette offre. L amendement de ce blan, pour tenr compte d objectfs redstrbutfs, structurants ou macroéconomques, dot partr de l dée que seul l apport spécfque du projet, c est-à-dre les avantages qu l procure et qu ne pourraent pas être obtenus par des nstruments généraux, tels que la fscalté par exemple, est à prendre en compte. En pratque, cela mpose une descrpton et une évaluaton rgoureuse des avantages consdérés (et auss d alleurs de leurs nconvénents, par exemple, les effets à moyen terme des écarts ou crtère d effcacté en matère d emplo), précsant les déséqulbres ou objectfs qu seraent affectés, pus le recensement des mesures générales qualtatvement les plus proches par leur mpact sur ces paramètres ; enfn, une comparason systématque avec ces mesures de manère à dentfer les éléments spécfques du projet, pouvant justfer que l on alle au-delà de ces mesures générales. En d autres termes, l convent de vérfer que les moyens permettant d attendre un mpact redstrbutf ou d aménagement urban, par exemple, sont proportonnés, les nfrastructures de transports ne pouvant consttuer le seul nstrument d équlbre des vlles. Ce n est en fat que dans les cas où cette analyse qualtatve lasse ouverte la possblté de termes correctfs mportants qu l convent d engager un exercce quantfé d évaluaton des termes correctfs. En revanche, ce constat de la préémnence du blan coûts-avantages usuel ne sgnfe pas que ce derner sot asé à établr. S l approche mcro-économque apparaît en effet pertnente quant au nveau des prncpes, 15

16 Encadré 6 : l ntroducton de prx fctfs Tout en soulgnant les dffcultés méthodologques que pose la prse en compte d effets de stablsaton macroéconomque, en partculer l emplo dans le chox de projets, le groupe Calcul économque et résorpton des déséqulbres du Commssarat général du Plan (1984) retenat une telle approche de second rang, qu le condusat en partculer à la recommandaton de calculs de rentablté collectve avec prx fctfs pour les petts projets. Par alleurs, un chffre de 1,2 à 1,3 pour le prx fctf de la devse et un salare fctf légèrement nféreur au salare réel étaent présentés comme des estmatons rasonnables mas ncomplètement assurées. En effet, un ensegnement de la théore du second rang est que les règles de calcul économque dérvées d une telle procédure sont nécessarement spécfques au type de contrante ntrodute. De plus, la défnton de prx fctfs pertnents dépend crucalement de la panople d nstruments économques dsponbles. S agssant de l emplo par exemple, la manère dont peut être utlsé le polcy mx est en effet détermnante : s l on est cohérent et que celu-c est optmsé, seuls sont ntéressants parm les effets de stablsaton macroéconomque nduts par un projet publc, ceux qu ne peuvent être obtenus par des mesures de régulaton globale. Ans, l exstence d un fort taux de chômage ne justfe des dvergences systématques mportantes pour les règles de calcul économque vs-à-vs des calculs de rentablté classques que s l on est par alleurs très démun en matère d outls de stablsaton macroéconomque. De même, l ntroducton d une pondératon dfférente sur les agents dans l évaluaton des avantages d un ben publc ne présente un réel enjeu que s l on peut établr par alleurs une corrélaton marquée entre la dstrbuton des avantages procurés par le projet et l orentaton que l on souhaterat donner à la redstrbuton. Or, l est fréquent dans beaucoup de projets sectorels que cette corrélaton sot peu marquée : typquement un projet dans le secteur des transports profte en effet d abord aux agents à moblté plus élevée. Il faut cependant être prudent sur ce pont dans le cas des transports urbans car la segmentaton de la demande peut y avor une grande mportance. Par alleurs, l exstence de problèmes redstrbutfs ne sufft pas pour affrmer que d autres règles de calcul économque devraent être applquées. En effet, tout dépend, là encore, des nstruments fscaux ou de redstrbuton dont la pussance publque dspose pour assurer les compensatons nécessares. l convent de l adapter aux caractérstques propres de l envronnement, de la demande et de l offre de transports urbans. A cet égard, tros problèmes retennent partculèrement l attenton : - l nteracton entre transports urbans et marchés foncers ; - du côté de la demande et de l évaluaton des avantages des usagers, s l ne semble pas y avor au nveau conceptuel de vértable spécfcté des transports urbans, le caractère dscret de leurs chox entre modes et destnatons, et la multplcté des caractérstques de coût et de qualté de servce à prendre en compte pour les caractérser mposent en revanche le recours à des technques économétrques relatvement sophstquées ; - enfn, l convent de modélser correctement et d analyser les nstruments de geston possbles de la congeston routère qu consttue la prncpale source d mperfecton des marchés dans ce secteur. Ces dfférentes questons font l objet des développements qu suvent. 16

17 Deuxème parte L adaptaton des méthodes de calcul économque aux transports urbans IV - L applcaton des méthodes coûts-bénéfces aux transports urbans IV.1 - Les recommandatons du groupe Boteux sur le chox des nvestssements de transport De manère générale, la démarche applquée aux transports nter-urbans par le rapport Boteux (2) pour élaborer un cadre de référence à l évaluaton apparaît transposable aux transports urbans. Tout d abord, celu-c avat recherché une harmonsaton auss poussée que possble des prx d ordre utlsés dans l évaluaton des projets de transport : valeurs du temps, préférence révélée pour une melleure sécurté (valeur du décès évté), coût du brut et de la polluton. D autre part, l avat esqussé une méthode, aujourd hu en cours de mse en oeuvre opératonnelle, centrée sur l exgence de transparence de l évaluaton, et dont l objectf ultme est de fournr au décdeur poltque, de façon synthétque et dans un langage clar, les prncpaux avantages, nconvénents et rsques du projet, et exposant les rasons du chox proposé. Cette démarche s artculat autour des consdératons suvantes : - le calcul économque, malgré toutes ses nsuffsances, est encore ce qu l y a de meux pour évaluer des projets d nvestssement ; on dot donc le recommander pour tous les nvestssements, qu ls soent d nfrastructures de transport ou de toute autre nature ; - le calcul économque a l avantage de permettre une comparason de chffres, même s ces chffres ne sont pas fabrqués de manère unforme ; les méthodes utlsées sont en effet les mêmes, dérvées de la théore de l utlté ; - les données et les modèles varent en foncton des spécfctés de chaque segment du marché des transports ; l en résulte une certane ncerttude sur la comparablté des résultats, qu l faut (2) Transports : pour un melleur chox des nvestssements, La documentaton françase, novembre rédure le plus possble, en unformsant ce qu peut l être (ndcateurs, valeurs révélées, hypothèses macroéconomques, etc.) et en «domestquant» ce qu ne peut pas l être ; - les externaltés postves et négatves dovent être ncorporées au calcul économque dans toute la mesure que permet l état de l art ; - pour ce qu ne peut pas l être, une présentaton d argumentare est préférable à l applcaton d une méthode multcrtère qu peut condure à attrbuer une valeur «scentfque» à une présentaton qu n en a pas ; - l évaluaton ne dspense pas d une réflexon stratégque en amont, qu est à mener au plan poltque ; - la prse en compte des rsques, ncerttudes, rréversbltés, au moyen d analyses spécfques, est susceptble d enrchr l évaluaton par la mse en évdence d aspects souvent méconnus des projets. IV.2 - Recensement des éléments crtques Au-delà de ces recommandatons générales, l expérence accumulée en matère d évaluaton met en évdence un certan nombre d éléments «crtques» qu, en pratque, condtonnent la valdté du calcul économque. Ceux-c peuvent être regroupés en sx têtes de chaptre qu appellent dans le cas des transports urbans les commentares suvants : Stuaton de référence Celle-c ne se défnt pas a pror par «ne ren fare», car des nvestssements lmtés sont souvent néluctables, de même que des évolutons des coûts d explotaton ou des tarfs sont probables. Par alleurs, des aménagements sur place ou des changements dans le mode d explotaton du réseau (un nouveau système de geston des trafcs, des péages urbans ou une tarfcaton dfférente du statonnement) peuvent souvent être envsagés. Or, l va de so qu en évaluant le projet par rapport à une stuaton partculèrement nadaptée, on base la valeur des taux de rentablté vers le haut. 17

18 Cec vaut en partculer lorsque l on se stue dans le contexte de l évaluaton à long terme des schémas drecteurs. En effet, l hypothèse de statu quo mplque alors naturellement la saturaton progressve ou l hyper-congeston des nfrastructures routères avec la crossance des vlles, auquel cas tout projet tend à être crédté d une rentablté soco-économque favorable s les possbltés alternatves d aménagement ou d ajustement ne sont pas correctement prses en compte. Une étude a été fate en févrer 1994 par l Unon routère de France sur l autoroute du Sud à partr des données recuelles sur les boucles d nducton. Les boucles d nducton recuellent en temps réel des données sur la crculaton, qu, après tratement, servent à nformer les votures en temps réel sur la saturaton de certans tnérares. Cette étude a perms de calculer les pertes de temps par rapport à la crculaton à la vtesse lmte. Sur cet axe partculèrement chargé, les pertes de temps sur la secton étudée étaent lmtées à qunze mnutes lors des deux heures de ponte du matn et à deux mnutes en moyenne journalère. La concluson état que la congeston état fortement surestmée. Cec est à rapprocher des échecs commercaux tels que celu d Orlyval (3) dont la prévson de trafc avat pour hypothèse centrale la congeston sur l autoroute du sud. Optmsaton du projet Au moment de la défnton du projet, l attenton dot notamment se porter sur les questons de dmensonnement et de varantes (comme la seule résorpton des goulots d étranglement, par exemple). Dans le cas du projet Trans Val d Ose, on observe par exemple que la concepton du projet a ms sur le même plan des objectfs dfférents (régularté de l explotaton ; desserte de Cergy ; et amorce d une tangentelle Cergy- Rossy, dont le trafc semble plus fable), ce qu apparaît détermnant pour justfer le saut retenu dans la capacté des équpements, pusque cette dernère passe de deux à sx voes. Les éléments à consdérer évoluent ensute avec l affnement du projet, les prncpaux problèmes, au stade de l engagement, devenant prncpalement la date de réalsaton, la possblté de phasage et l ordre éventuel de réalsaton des dfférentes phases. Évaluaton des éléments dfférentels du blan Cette étape est celle qu fat le plus appel aux éléments technques pour les coûts, et aux modèles de trafc pour les avantages. A cet égard, l évaluaton des projets de transports urbans rencontre des problèmes technques complexes pour chacune de ses composantes : analyse de l offre, du fat notamment des effets de réseau à prendre en compte ; modélsaton de la demande ; descrpton des mécansmes d ajustement des marchés. Il est cependant possble en général de s assurer des ordres de grandeur, comme le montre l exercce récemment réalsé par la DREIF à propos de l autoroute A16, pour llustrer la cohérence des estmatons des avantages des usagers obtenues par valorsaton des gans d accessblté avec ce que donnerat un calcul de surplus «classque». Incerttude La nécessté de ben dentfer les rsques et de réalser en conséquence des études de sensblté est ben admse. Mas l convent auss d évter les fausses manœuvres en dfférant la réalsaton de certans projets lorsque le déla que l on se donne ans permet de rédure sensblement l ncerttude. Dans le contexte urban, cette recherche de «valeur d opton» peut dans certans cas aller dans le sens de décsons rapdes, notamment en matère de réservatons foncères, lorsque leur consttuton est source de flexblté pour l équpement futur de zones denses ou en urbansaton rapde. Concurrence La queston de la prse en compte correcte de la concurrence avec les autres modes apparaît auss centrale, et ce à toutes les étapes de l évaluaton, ce qu justfe d en fare un problème en so. A cet égard, les cas des transversales Est-Ouest «Eole» et «Météor» en cours de réalsaton pour doubler la lgne A du RER, dont l engagement a été smultané et sans doute prématuré eu égard aux possbltés d amélorer la stuaton de référence en optmsant le matérel roulant, consttue une llustraton éloquente. Par alleurs, on a déjà sgnalé l mportance des termes assocés à la décongeston de la vore dans les évaluatons des nfrastructures de transports urbans. Il s agt là d une queston dffcle, car l ampleur de ces termes dépend de la manère dont est gérée la vore concernée en stuaton de référence, ce qu pose donc la queston de l optmsaton préalable de sa geston (statonnement, régulaton, éventuellement péage). En tout état de cause, ls appellent une quantfcaton rgoureuse. (3) métro léger automatque assurant la desserte de l aéroport franclen d Orly depus la staton Antony du réseau Express Régonal lgne B. 18

19 Encadré 6 : forces et fablesses des méthodes de la RATP et de la SNCF en matère de calcul économque : Synthèse des expertses I. RATP 1. Les hypothèses générales Les blans effectués par la RATP sont du type classque coûts-avantages. Les calculs d affectaton sont effectués à la seule heure de ponte. Les trafcs journalers et les avantages sont déduts ensute par un jeu de coeffcents. Ces coeffcents ont un rôle consdérable et sont assez dffcles à mettre en oeuvre. Leur emplo dot être justfé, même s ls provennent d enquêtes. Les temps gagnés sont souvent supposés dentques en heure de ponte et en heure creuse. 2. Les avantages des usagers des transports en commun Les avantages des usagers des transports en commun sont évalués drectement en multplant le gan de temps généralsé par la valeur moyenne du temps. La valeur du temps utlsée est normatve. 3. Les avantages des usagers des véhcules personnels Le calcul des avantages des usagers transférés des véhcules personnels est effectué au moyen du «trangle des surplus». Les avantages de la décongeston sont évalués de manère globale au moyen du coeffcent de 0,13 h/véhcule-km généralement applqué en zone congestonnée. La valeur du temps des usagers des véhcules personnels est normatve et égale à celle des transports en commun (salare horare moyen d un franclen). 4. La stuaton de référence Les modèles utlsés par la RATP pour effectuer les analyses économques ne permettent pas toujours de partr d une stuaton de référence satsfasante. En effet, ren n empêche le trafc d excéder les capactés mses en oeuvre, alors même que les nvestssements de la RATP, ces dernères années, sont essentellement justfés par la prse en compte de contrantes de capacté (SACEM par exemple). En outre, la qualté de servce n est pas valorsée, n l étalement éventuel des pontes de trafc (qu sont très fortes dans les transports en commun), n le changement de destnaton. II. SNCF 1. Calcul économque lé aux transports en commun Le blan qu est effectué par la SNCF est également un blan de type coûts-avantages. Le calcul des avantages correspondant au temps gagné est effectué de manère classque au moyen de la valeur du temps dont le nveau est c normatf. Il n y a pas de dstrbuton de valeur du temps, mas une seule valeur «moyenne». La prse en compte des améloratons de l offre présente par alleurs des seuls pouvant entraîner des gans de temps calculés artfcels. D autre part, la SNCF nsste sur les contrantes technques de régularté. S l est évdent que celle-c est une composante de la qualté de servce ressente par les usagers, la SNCF se donne cependant une contrante a pror qu correspond à ses propres problèmes d explotaton et non à une mesure explcte de l attente des usagers. De même, la SNCF ne prend pas en compte les gans ou pertes de confort dans ces calculs. 2. Les avantages lés à l usage de la voture. Le problème central est celu de la décongeston de la vore routère. Les technques utlsées pour l estmer comportent c une grande ncerttude. Le calcul effectué au moyen du coeffcent 0,13 heure par véhcule-km substtué à la crculaton routère est crtquable. Il suppose en effet que l ensemble des usagers n essaeront pas de se réapproprer l espace lbéré. En outre, l serat souhatable de le réestmer. Il y a, d autre part, dans les estmatons un certan nombre de coeffcents d annualsaton qu sont rendus nécessares par le fat que le modèle d affectaton ne fonctonne qu en heure de ponte. C est un pont sensble, car ces coeffcents, qu sont généralement estmés par enquête, ont une mportance majeure sur le résultat fnal. Or, les chffres de 0,125h et 0,18h de gan de temps pour l ensemble des usagers demeurant sur une vore congestonnée par véhcule klomètre retré de cette vore, qu sont couramment utlsés, appellent aujourd hu un réexamen (4), d autant plus souhatable que ces chffres ne semblent réalstes que dans la zone dense régulée de la régon parsenne. Valorsaton En ce domane une harmonsaton des valeurs de référence est mpératvement nécessare pour assurer la cohérence des chox. Concrètement on ne dot pas en effet dépenser à certans endrots ou dans certans modes de transport deux fos plus que dans d autres pour se prémunr, par exemple, contre des nusances sonores équvalentes. (4) Ces chffres ont été extrapolés à partr d une étude réalsée par M. Hautreux en 1969 au centre de Pars. 19

20 IV.3 - La valorsaton des dfférents effets Cependant les valeurs proposées dans le rapport Boteux, à l excepton de ce qu concerne la sécurté, ne sont pas adaptées en général aux transports urbans, où certans paramètres de l offre de transport jouent un rôle partculer. C est le cas par exemple des fréquences et de la régularté pour les transports en commun, ou des termes de confort assocés à l usage de l automoble, qu apparassent en effet détermnants pour explquer les chox modaux des usagers. S agssant de la valeur du temps, l expérence du tunnel Prado-Carénage fournt une ndcaton ntéressante. En effet, les études ntales de trafc avaent été menées avec une valeur moyenne du temps de 60 FF l heure (valeur 1988) et condusaent à un trafc prévsonnel moyen de véhcules par jour pour un péage de 13 F. A la velle de la mse en servce, le péage théorque maxmsant la recette état ramené à 10 F pour un trafc prévu de véhcules par jour à l ouverture. Ce chffre de trafc a été attent en 1995 avec un péage de 12 F, mas la montée en charge a été longue (2 ans). L étude de ce cas partculer a montré que la valeur du temps état assez dfférente de celle utlsée usuellement. Plus généralement, le cas montre qu l n est pas possble de se contenter d une seule valeur du temps en mleu urban, mas qu l est nécessare de tenr compte de la dversté de la populaton et de ses motfs de déplacement. En matère de nusances sonores, le rapport Boteux est utlsable pusqu l recommande de dénombrer les personnes soumses à des nveaux de brut comprs entre 55 et 65 dba, et celles soumses à des nveaux supéreurs à 65 dba, dont on valorse ensute les dommages subs. Pour la polluton de l ar, le problème est plus complexe par contre, car non seulement l y a à tenr compte de concentratons supéreures, mas auss à consdérer d autres polluants ou des phénomènes spécfques comme les pcs de polluton, comme le montre le tableau suvant. Tableau 1 : prncpaux polluants : proprétés physco-chmques et mpact sur la santé Polluant FN PS NO et NO 2 O 3 Pb SO 2 CO CO 2 Rayon d acton local local régonal régonal local régonal très local mondal Rémanence dans l envronnement Tendance des concentratons Effets sur la santé Estmaton quantfée des effets en France balayé par les plues balayé par les plues quelques heures quelques heures balayé par les plues quelques mnutes pluseurs années = rrtaton des bronches/effets cancérgènes/ effets cardovasculares rrtaton des bronches/effets cancérgènes/ effets cardovasculares rrtaton des bronches rrtaton des yeux et des bronches asthmes saturnsme rrtaton et spasmes des bronches troubles respratores et sensorels ou non ou ou non ou non non?? Pour autant, les dommages correspondants dovent être quantfés rgoureusement : l semble en partculer que la préventon des N0 x assocés à ces pcs ne pusse justfer des restrctons réglementares drastques de la crculaton, auquel cas le coût socal des contrantes mposées à la moblté excéderat de beaucoup les gans obtenus en termes de santé publque. Sur le plan méthodologque, cette quantfcaton est rendue possble par le développement de dverses méthodes d évaluaton des avantages l envronnement ; ou ben «créer» un marché fctf en nterrogeant les ndvdus par voe de questonnares sur la somme qu ls sont prêts àpayer pour la producton d un ben envronnemental (cf. tableau 2). 20

21 Tableau 2 : quelques exemples d applcaton des méthodes de valorsaton des bens envronnementaux Méthode Ttre de l étude Caractérstques de l étude du coût du trajet des prx hédonstes de l évaluaton contngente «Estmaton of Net Socal Benefts from Outdoor Recreacton» «Measurng Recreaton Values wth Multple Estmaton Trps» «Amenty value of forest and water ways» «Bénéfces et coûts de la protecton» Des consdératons théorques telles que la spécfcaton des équatons sont llustrées par l exemple de la base nautque de l état du Mssour. La demande Q en base de losrs s écrt Q = a + BP. Elle dépend du coût (ou du prx P) du déplacement au centre nautque pour un ménage, et du revenu de ce ménage. Au total, le bénéfce socal net annuel serat de 8,5 mllons de dollars pour 1,1 mllon de vsteurs attendus. Que fare lorsqu un même voyage comporte la vste de pluseurs stes? On consdère les n demandes des n stes par smple voyage [Q j ] et les demandes Q k pour les m combnasons possbles de ces n stes en pluseurs voyages. L exemple du parc natonal du Bryce montre que ben que les voyages à destnatons multples ne représentent que 28% des voyages, ls génèrent 40% de la valeur du ste. A partr du prx de vente des masons dans un ste donné, on montre que des aménagements paysagers (voes d eau et forêts) augmente le prx de vente de ces masons de 5 à 7%. Le but est d évaluer ex ante les mesures de geston des pêcheres. Système de la carte de réponse. Quels avantages monétares un allongement du parcours de pêche présente-t-l? La foncton de demande de kms supplémentares est évaluée en foncton de caractérstques du pêcheur et de la qualté de la rvère notamment. Pus on évalue à l ade d un modèle Tobt de comportement, le consentement à payer pour un allongement du parcours. V - La demande de déplacements et les modèles de trafc (5) Comme dans tous les secteurs, l applcaton des méthodes du calcul économque requert une représentaton précse et fable du comportement des usagers: d une part de leur «unvers de chox», c est-à-dre toutes les optons qu leur sont ouvertes pour attendre un objectf donné (se déplacer ou plus précsément mener l actvté que (5) Il ne sera prs en consdératon dans les développements suvants que les déplacements de personnes. Ben qu ls soent très mnortares en mleu urban, les transports de marchandses ne dovent pas être pour autant néglgés avec essentellement des problèmes de deux natures: d une part le statonnement et la gêne que le non-respect de la réglementaton entraîne sur la fludté de la crculaton; d autre part l nterface entre le trafc urban et le trafc nterurban de transt. Sur ce derner pont, l convent de cter les études réalsées au Centre d études sur les réseaux, les transports et l urbansme (CERTU) sur le «péage d nterface» et l autoroute «à double qualté de servce». vse le déplacement); d autre part des arbtrages qu ls opèrent entre les optons, lesquelles s exprment de manère générale par des fonctons de demande. Cette modélsaton du comportement des usagers est essentelle à deux ttres: pour prévor l évoluton de la demande et en partculer les effets d une améloraton de l offre ou la réalsaton d une nfrastructure nouvelle; mas auss pour mesurer l avantage qu en retre l usager, cet avantage s exprmant par son surplus. La mse en oeuvre d un modèle de demande est condtonnée par une descrpton adéquate de l offre. Celle-c dot à l évdence avor le même degré de détal que la demande, et en partculer prendre en compte l ensemble des modes et des réseaux ou servces de transport affectés par le projet étudé. Elle dot en partculer contenr une représentaton pertnente de la congeston laquelle 21

22 prend en mleu urban des formes plus complexes qu en mleu nterurban. Le chaptre 3 en donnera une présentaton détallée. V.1 - La démarche de modélsaton de la demande La démarche de modélsaton de la demande est ancenne et relatvement ben connue. Elle peut être décomposée en quatre étapes, qu sont la génératon, la dstrbuton, le chox modal et le chox d tnérare (ou affectaton) qu sont schématsés dans le tableau 3. Dans la plupart des études, et en partculer dans l évaluaton d un projet (et non pas dans l élaboraton d un schéma d aménagement à long terme d une agglomératon) ces quatre étapes de modélsaton sont séquentelles. Les seules rétroactons - ou, plus exactement, contrantes - prses en consdératon sont celles entre génératon et dstrbuton: l est nécessare de vérfer que le total des déplacements vers une zone donnée est ben compatble avec les «réceptons» (par exemple les emplos dans la zone). On peut cependant ntégrer certanes rétroactons dans ce schéma ; par exemple, lorsque l on est en présence de congeston et que les coûts de déplacement calculés à l étape d affectaton varent, les nouvelles valeurs de ces coûts sont prs en compte dans les étapes précédentes. Ce qu est plus récent (mas date néanmons de plus de 25 ans) dans la démarche de modélsaton est le recours à des spécfcatons de la demande qu sont désagrégées et compatbles avec la théore mcroéconomque des chox. Cette évoluton n est pas non plus spécfque aux transports urbans, et a tradut d une certane manère une «révoluton» dans l analyse des transports et l évaluaton des projets. Comme le résume Cl. Wnston dans son artcle du Journal of Economc Lterature (1993) sur les développements récents de l économe des transports «l analyse de la demande de transports, a évolué de modèles d ngénere non structurels et agrégés, développés pour décrre les flux de trafc et les chox d tnérares, à des modèles de chox qualtatfs, structurels et désagrégés». L avantage évdent de cette démarche est de donner un sens économque au comportement de l usager, et en partculer de permettre de calculer le surplus sans ambguïté. Tableau 3 : les dfférentes étapes des chox de transport Etape 1 : génératon des flux par zone Etape 2 : dstrbuton 0 réceptons émssons D1 D2 D3 Dj Comben de déplacements sont éms et reçus par chaque zone? Où vont et d'où vennent les déplacements éms? Etape 3 : chox du mode de transport 0 réseau du mode 1 réseau du mode 2 0 Etape 4 : affecton aux tnéares D1 D2 D3 Dj chemn n k D Quel est le mode de transport utlsé? Quel est le chemn suv? 22

23 Encadré 7: ntroducton à la théore des chox dscrets Le modèle classque d utlté du consommateur représentatf n explque pas asément pourquo des ndvdus confrontés aux mêmes alternatves pour satsfare un même beson adoptent des chox dfférents. La théore des chox dscrets propose d nclure un facteur d ncerttude dans le chox de chaque ndvdu, lé sot à un aléa ntrnsèque, sot au manque d nformaton sur les caractérstques des agents. Un agent, qu fat face à un ensemble M = { 1.. m} d alternatves, retre une satsfacton du chox de la jème alternatve s écrvant u ~ j j j = u +ε j j où u est une utlté détermnste et ε une varable aléatore contnue de moyenne nulle. Ans la probablté que l agent chossse le ben s écrt : P u Max{ j } k M u = P ~ j k = Dans le cas où l n exste que deux alternatves, la probablté que le consommateur chossse la premère s écrt : ( ) P = F u u où F est la foncton de répartton de la dfférence entre ε 2 et ε 1. En général, on consdère que u 1 et u 2 ne dépendent pas du consommateur. Ans, s la populaton est de talle N, la consommaton de ben 1 est égale à : C = NF( u u ) Les los de dstrbuton utlsées de manère usuelle sont : la lo lnéare; la lo normale (Modèle Probt); la lo logstque qu est cohérente avec une dstrbuton de chaque erreur suvant une lo double exponentelle (Modèle Logt). S on résout le modèle Logt, on trouve que la consommaton du ben j est égale à : j u / µ j Ne C = 1 2 u / µ u / µ e + e S on consdère que les utltés s écrvent : u ~ j j = v p j +ε p avec p j j / µ j Ne le coût du ben j, la consommaton s écrt alors : C = p1/ µ p2 / µ e + e Défnton du surplus L'utlté d'un ndvdu qu'l retre du fat de l'offre de l'ensemble des alternatves A est défn par : U Max( u = ) = u E ~ µ ln exp µ Sute à une varaton élémentare ( du ) A de l'ensemble des utltés détermnstes apportées par les dfférentes alternatves, la varaton de l'utlté U s'écrt : exp u µ du = du = P du k u exp µ k S on ntrodut l l'utlté margnale du revenu ( λ = U R), on peut donner l'expresson du gan monétare équvalent d'un ndvdu sute à la transformaton élémentare. Le gan monétare équvalent de l'ensemble de la populaton est égal à la somme des gans monétares des ndvdus. Cela donne donc un gan élémentare pour la populaton de : N de = Pdu λ S on magne une transformaton mportante des utltés détermnstes entre un vecteur V et un vecteur V f, le surplus monétare équvalent pour la populaton se calcule en ntégrant les surplus élémentares sur l'ensemble de la transformaton. En partculer, s on magne que seul l'utlté d'un ben change, le ben 1 par exemple, 1 u f E = N P du 1 u λ Dans le cas où l'utlté margnale du revenu peut être supposée constante, le gan monétare équvalent devent : E 1 N = u ln exp λ µ 1 u 1 u f 23

24 On ne peut que constater, en le regrettant certes, que la France est restée un peu à l écart de cette évoluton, tant sur le plan scentfque que dans l applcaton concrète. L utlsaton persstante de modèles d affectaton qu ne respectent pas cette cohérence en est un exemple. Parm les exceptons, l convent de cter néanmons l ntérêt marqué par les ngéneurs (6) pour la «théore de l accessblté», qu consttue une formulaton partculère de la classe plus générale des modèles dts de «chox dscrets à utlté aléatore». Les modèles de chox dscrets consttuent mantenant l outl standard de la modélsaton dans les transports urbans, sous des formes dverses: LOGIT, LOGIT emboîté, PROBIT. En partculer l emboîtement, qu n est pas exclusf au LOGIT et est une forme d hypothèse de séparablté, permet de rendre compatbles les dfférentes dmensons du chox de l usager (destnaton, mode, horare, tnérare...) et de préserver le sens économque du surplus du consommateur. En pratque, les spécfcatons des modèles de chox dscrets sont ntégrées dans les modèles utlsés en France (ou du mons les modèles nouveaux, la plupart en cours d élaboraton) mas le plus souvent ls ne concernent qu une étape (7). Ces modèles de trafc permettent d évaluer en termes monétares les avantages. Par alleurs, ls comprennent comme cas partculer les spécfcatons gravtares de la théore de l accessblté, développée par J.G. Koeng et J. Poult. Celle-c est donc une alternatve pertnente pour la modélsaton de la demande, et l évaluaton en termes monétares des avantages apportés par un projet de transport dans le cadre de modèles à demande globale fxée. Leur utlsaton nécesste le recours à des technques économétrques relatvement sophstquées, qu sont cependant utlsées par l Insttut natonal de recherche sur les transports et leur sécurté (INRETS), la DREIF et les servces d études des entreprses de transports. Mas, de manère smlare à ce qu a pu être observé dans le groupe Boteux, ce type de stuaton condut assez faclement à un décalage mportant entre la sophstcaton des modèles de prévson de trafc, et la manère dont ls sont utlsés en pratque pour l évaluaton. Il convendra donc d examner plus avant les problèmes concrets de mse en oeuvre. A cet égard, l convendrat sans doute de s assurer, par exemple dans le cadre de blans avant-après de la convergence des évaluatons de surplus des usagers obtenues par les dfférents modèles et de leur fablté. V.2 - La constructon des modèles et leur estmaton Dans les outls effectvement utlsés pour les études et les évaluatons de projet urbans, on ne peut dssocer la demande de l offre, pusque la premère est étrotement condtonnée par la seconde (8). Selon l mportance des projets, et par sute les déplacements susceptbles d être affectés, le nombre de zones consdérées, et par sute la talle du modèle servant d appu à l étude, peuvent ans varer assez sensblement. Les données de base Elles sont consttuées d une part de l offre (réseaux et servces de transport publc), d autre part des déplacements représentés par une ou pluseurs matrces orgne-destnaton (matrces 0/D). Il faut soulgner qu aucune évaluaton n est possble sans une connassance correcte de ces données. Leur consttuton est donc fondamentale. La descrpton fdèle de l offre, dans la stuaton de référence, nécesste une nformaton qu n est pas toujours dsponble, ou de qualté médocre. Il nous a été sgnalé, par exemple, que les banques de données routères peuvent parfos comporter des erreurs sur la longueur des tnérares. D une manère générale, l semble que les vtesses de crculaton soent mal connues, ce qu condut à des bas consdérables sur les coûts de congeston. En outre, les stuatons de type goulot d étranglement sont mal prses en compte. En ce qu concerne plus spécfquement la demande, l est fondamental de pouvor dsposer d enquêtes suffsamment détallées car, auss sophstquées soent-elles, les études ne pourront reposer que sur les bases de données exstantes. La détermnaton des volumes de déplacements et des paramètres comportementaux en dépend très étrotement. De plus, l apparaît souvent souhatable, que les enquêtes de type «marketng» pussent compléter les études à base de modèle. (6) Cf les travaux menés au SETRA par J. Poult et J.-G. Koeng et la thèse soutenue par ce derner. (7) Par exemple l affectaton entre déplacements ndvduels et transports collectfs dans le modèle MAGELLAN de la SNCF. (8) Les logcels ncluent également des algorthmes qu calculent le nouvel équlbre résultant d une modfcaton de l offre; l exste sur le marché des logcels généralstes qu exécutent les prncpales tâches avec un codage smple à effectuer. 24

25 Encadré 8 : matrce orgne destnaton (O/D) En quo consstent les matrces O/D? De même que l'on dstngue les motfs et les pérodes de déplacement, la modélsaton de la demande de transport nécesste de prendre en compte la dmenson spatale. Pour cela le terrtore est dvsé en zones et chaque déplacement est assocé au couple de ses zones orgne et destnaton. Ans, une matrce orgne destnaton (O/D) est une matrce dont les lgnes comme les colonnes sont ndexées par les zones du découpage et dont chaque case représente le volume du flux depus une zone orgne vers une zone destnaton. La matrce actuelle représente la demande qu répond aujourd'hu à l'offre exstante. S l'offre état modfée par une nouvelle tarfcaton des transports en commun, la constructon d'une lgne nouvelle ou d'une voe rapde par exemple, la matrce O/D serat dfférente. De même, s l'on supposat que l'offre restat constante pendant une longue pérode, les évolutons de la démographe et des modes de ve feraent évoluer la matrce O/D. Dans le cadre du modèle à quatre étapes, les étapes de génératon et de dstrbuton consstent à estmer une matrce O/D. Dans le cas ou le modèle segmenterat la demande par motf et par pérode de la journée, une matrce sera estmée pour chaque segment de demande. Estmaton de la matrce des déplacements actuels Les données dsponbles Pluseurs types de données nous rensegnent sur cette matrce : - les comptages de crculaton ou de fréquentaton des transports publcs dovent être compatbles avec la matrce pusqu'ls sont le résultat de l'affectaton de la matrce sur le réseau. On utlse prncpalement des comptages au travers de coupures qu permettent de connaître le nombre de déplacements entre les zones stuées de part et d'autre d'une lgne de coupure. - les enquêtes "ménages" telles que l'enquête globale de transport (présentée dans le rapport) comportent de nombreuses nformatons statstques. Le modèle dspose d'une grande lberté pour les exploter et en dédure une matrce. S le nombre de zones est fable, l'enquête "ménages" donne une estmaton drecte des déplacements zone à zone. - les fchers de l'insee sur les couples domcle traval permettent de connaître assez ben la matrce des déplacements correspondants qu sont une part mportante des déplacements des heures de ponte. La modélsaton La modélsaton permet d'explquer l'évoluton de la matrce en foncton de l'évoluton de l'offre de transport et de facteurs soco-économques comme la modfcaton de la localsaton des actvtés et des logements ou encore la crossance économque. Le chox du modèle dépend des facteurs que l'on pense devor prendre en compte et qu dffèrent pour chaque étude. On utlse auss la modélsaton pour rendre compte de la matrce des déplacements actuels ce qu permet de fare une segmentaton plus détallée, et en partculer d'utlser un découpage en zones plus fn. Projecton de la matrce Pour projeter la matrce, l faut commencer par fare des hypothèses sur les facteurs soco-économques prs en compte par le modèle. Il faut également fare une hypothèse sur l'offre car les coûts des déplacements entre zones changent sous l'effet de la constructon d'nfrastructures nouvelles, de modfcaton des condtons d'explotaton ou encore de la congeston. Les coûts de congeston et la demande peuvent être recalculés de manère tératve quand le modèle d'offre prend en compte la congeston c'est à dre quand la qualté de servce dépend du volume de la demande. L estmaton des paramètres et le «calbrage» L estmaton du modèle comporte la détermnaton des prncpaux paramètres comportementaux, et notamment ceux qu reflètent la désrablté des dfférents servces de transport et leur qualté, c est-à-dre le «consentement à payer» pour chaque type de déplacement (en prncpe c est le coût pour l usager, réel ou perçu) et chaque attrbut de la qualté de servce (rapdté, fablté, confort...). Ces paramètres varent d un usager à l autre, prncpalement en foncton de son revenu et 25

26 également en foncton de sa stuaton de captf ou non captf de la voture partculère (9). Pour un même ndvdu, ls peuvent varer en foncton du type de déplacement, de ses contrantes horares et selon que le coût est ou non supporté par lumême (c est-à-dre prncpalement remboursé par l entreprse (10) ). Parm les paramètres les plus mportants, fgurent évdemment la valeur du temps (les gans de temps, sous des formes dverses, et y comprs la décongeston éventuelle de la vore, représentant la quas-totalté des avantages dans le calcul économque) ans que la sensblté des usagers des transports en commun à la qualté de servce. En rason du très grand nombre de ces paramètres, et face à la fablesse de l nformaton dsponble, l ne saurat être queston d envsager de les estmer tous selon des méthodes économétrques éprouvées. Certans peuvent, et dovent, l être avec une grande précson ce qu peut requérr la mse en oeuvre de méthodes d enquêtes de type «préférences déclarées». L expérence condut toutefos à fare émerger des ordres de grandeur robustes, et par exemple certans spécalstes des transports en commun ont évoqué devant le groupe de traval une valeur du temps moyenne de 30F, qu recoupe assez ben celle sgnalée par d autres maîtres d ouvrage. Une technque couramment employée est celle du «calbrage» ou du «calage», qu consste à ajuster certans paramètres de manère à resttuer les condtons de crculaton le plus fdèlement possble. Il mporte évdemment de réalser un calbrage détallé, à la fos sur les temps de parcours et les volumes de trafc aux dfférentes heures de la journée. V.3 - Les exgences d une bonne représentaton de la demande La dversté des usagers, le grand nombre d optons possbles pour un même usager et l exstence de phénomènes de ponte partculèrement accusés ont pour conséquence que toute approche qu agrégerat les déplacements de manère abusve engendrerat des bas consdérables dans l évaluaton d un projet. La vtesse de déplacement en heure moyenne, pondératon de la vtesse en heures creuses et en heures de ponte, a peut-être un sens (9) C est notamment une dstncton ntrodute dans le modèle en cours d élaboraton à la DREIF. (10) L étude qu a été présentée sur le tunnel Prado-Carénage met en évdence des valeurs du temps très dfférentes selon ces deux stuatons. statstque mas est d un très fable secours pour le dmensonnement des nvestssements: on sat ben que celu-c dépend prncpalement de la congeston en ponte, et de la durée de la ponte, d où l ntérêt économque d un étalement de la ponte et la pertnence des mesures, tarfares notamment, qu condusent les usagers à dfférer leurs déplacements selon l mportance des pertes que cela entraîne (cf. chaptre 3). C est tout l art du modélsateur ou de l analyste de projet de recenser les éléments de dfférencaton les plus mportants et de les capturer dans leurs modèles ou leurs analyses. Cec concerne la descrpton des chox de l usager, le champ et le détal des déplacements couverts, enfn les effets sur la qualté de servce et l offre. Les chox de l usager En ce qu concerne les prévsons de trafc à moyen et long terme, étape essentelle de l évaluaton des projets, l est nécessare de s ntéresser aux chox des usagers, qu peuvent varer suvant les condtons de trafc. L usager peut en effet notamment : - changer d tnérare ; - chosr un tnérare à péage ; - changer d heure de départ ; - changer de mode ; - se déplacer plus souvent ; - changer de destnaton ; - changer de domcle. Ans, l est nécessare, à l avenr, de prendre ben en compte dans les modèles l ensemble du comportement de l usager. A ce propos les remarques suvantes peuvent être fates : Chox endogène de l heure de départ Pour les études de long terme, l est nécessare de prendre en compte un comportement supplémentare, qu est le chox des heures de départ. Ce chox est en réalté endogène, pusqu l dépend des condtons de crculaton. Ce mécansme est essentel pour étuder dans ces condtons satsfasantes des évolutons à long terme du réseau. En effet, dans le cas contrare, on rsque de smuler des trafcs ncompatbles avec les réseaux étudés. 26

27 Chox endogène de la destnaton Le chox de la destnaton est un des éléments mportants ms en évdence par les travaux du groupe «Transport urban et calcul économque». Il correspond à un mécansme mcro-économque clar, et sa prse en compte dans le cadre des modèles gravtares est relatvement smple, au moyen de modèles comportant une élastcté au coût généralsé de transport. C est donc une améloraton mportante, qu l faut effectvement mettre en oeuvre. Impact de l horzon d étude On dot de plus dstnguer les réactons des usagers en foncton de l horzon d étude : à l ouverture d une nfrastructure, on peut consdérer que la seule réacton des usagers est un changement d tnérare ou d heure de déplacement ; à moyen terme, on peut consdérer que les usagers auront ntégré dans leurs comportements les nouveaux temps de parcours, et qu ls modferont en conséquence leurs destnatons. Enfn, à très long terme, l effet prédomnant à consdérer est l nteracton effectve entre la localsaton des emplos et des populatons, et l exstence d nfrastructures. Le champ des déplacements couverts On a déjà évoqué les transports de marchandses, et la nécessté de ne pas les oubler ou néglger au rsque, en partculer, de sous-estmer l utlté de certans nvestssements d nfrastructure routère. S agssant des déplacements de personnes, la pratque des études menées en France fat apparaître certanes smplfcatons, agrégatons ou extrapolatons rapdes qu peuvent affecter la fablté de leurs résultats : Le chox des heures d étude Jusqu c, les études de trafc ont prncpalement été effectuées en heure de ponte, et correspondaent avant tout à un objectf de dmensonnement des nfrastructures. Cependant, les nfrastructures ne cessent pas d être utles une fos passées les heures de ponte. Auss, la réalsaton de blans précs nécesste des smulatons de trafc pour chacune des tranches horares. Cette technque est préférable à l utlsaton de multples coeffcents, dont l établssement est toujours une source d ncerttude. Les déplacements autres que domcle-traval Les enquêtes qu sont utlsées de manère prépondérante pour l établssement des matrces O/D n nterrogent que les ménages résdents. Ne sont pas ans sass drectement les déplacements des «étrangers» à l agglomératon consdérée. Dans le cas de l Ile-de-France, sont en partculer concernés les provncaux de passage à Pars. Par alleurs, l explotaton des données se concentrent souvent prncpalement sur les déplacements domcle-traval et a tendance à lasser de côté les déplacements autres (losrs, achats...). Or, d une manère générale, la proporton des déplacements domcle-traval est mantenant mnortare (sauf aux heures de ponte) et déclne contnuellement. La technque consstant à extrapoler l ensemble des déplacements à partr des déplacements domcle-traval demande au mons des justfcatons séreuses dans chaque cas. La segmentaton des déplacements Cet aspect a déjà été évoqué et l est évdent que plus fn est le découpage (géographque notamment), plus précse est la représentaton, à condton évdemment que l nformaton correspondante sot dsponble.un aspect crucal de la segmentaton est celu, déjà évoqué, en foncton de la pérode de déplacement et la dstncton entre heures creuses et heures de ponte. La quas-totalté des études et des modèles présentés devant le groupe de traval utlsent des coeffcents de passage pour passer de l heure de ponte à la journée, sans que l on sache précsèment comment sont détermnés ces coeffcents multplcatfs n quel est le sens précs de l agrégat obtenu. Une étude, présentée devant le groupe de traval et relatve à la modulaton tarfare sur l A10-A11 (en rase campagne), montre que l analyse smultanée de pluseurs tranches horares successves et la prse en compte des reports sont parfatement possbles, à condton d avor procédé aux enquêtes adéquates. La segmentaton de la clentèle Les études récentes ont montré que la clentèle des transports est très hétérogène et qu l est mpossble de prévor de manère précse des trafcs en mleu urban en tenant compte unquement des chox d un consommateur représentatf. Ans, les études des projets en mleu urban devraent modélser les comportements des dfférents usagers. Les effets de la demande sur la qualté de servce et sur l offre Les changements dans la demande des usagers, (en partculer ceux engendrés par une modfcaton de l offre), agssent 27

28 (ou rétro-agssent) sur l offre et ces effets dovent être correctement ntégrés dans la modélsaton et dans l étude. Il est apparu que très souvent les études présentées néglgent cet aspect et que les modèles correspondants fonctonnent «sans contrante de capacté», dans le cas des nfrastructures routères, ou «à champ de vtesse constant», dans le cas des transports publcs. Il n est pas étonnant alors, que la tarfcaton (et en partculer le péage urban) et les mesures d explotaton apparassent mons effcaces que la réalsaton d nfrastructures nouvelles ou l extenson des servces de transport publc. Dans le même ordre d dées, la néglgence des effets de la qualté de servce sur le comportement des usagers, et l utlsaton de valeurs moyennes ou conventonnelles (par exemple pour le temps d une rupture de charge ou sur la façon de calculer le temps d attente moyen) sont susceptbles de baser fortement les évaluatons de rentablté et donc l utlté effectve pour les usagers de certans projets. V.4 - Mértes et lmtes des spécfcatons des modèles de demande couramment utlsés dans les transports urbans Les modèles de demande qu sont mantenant couramment utlsés dans les études de transports urbans ont de grands mértes de cohérence, de souplesse (avec notamment la prse en compte de coûts généralsés) et d mplémentablté. A contraro, des schémas d affectaton entre modes ou entre tnérares qu ne respectent pas les exgences de ces modèles peuvent faclement condure à des paradoxes (11). Ces modèles comportent des lmtes, dont l faut être conscent, et qu ont été assez ben llustrées par les deux études Prado-Carénage et Orlyval. L absence d effets de revenu Les modèles de demande les plus smples supposent, par constructon, que la demande des bens et servces consdérés est ndépendante du revenu (bens à effets de revenu nuls), et donc nsensble à la contrante budgétare. Les observatons effectuées après la mse en servce du tunnel prado-carenage montrent que cette hypothèse n est pas entèrement fondée, et qu en partculer le comportement des usagers change quand la contrante budgétare se fat plus pressante (pérode des fêtes, fns de mos...) D une manère mons anecdotque, l apparaît,comme le prévot la théore classque de l utlté, que le consentement à payer pour le tunnel (et donc le gan de temps) dmnue en foncton du nombre de trajets à effectuer dans un laps de temps donné. La prse en compte de bens ou de servces nouveaux La mse en servce d un transport nouveau (métro rapde léger à tarf élevé) ou d une nfrastructure de type nouveau (vore urbane à péage) soulève des dffcultés de fond qu aucun modèle de demande ne permet de trater convenablement, s l on ne peut pas décrre les caractérstques en se référant aux servces exstants ayant serv à l estmaton. L utlsaton du modèle Logt smple, archétype des modèles urbans, peut lasser crore que cette dffculté peut être surmontée. Cependant, cette utlsaton est lmtée par le paradoxe des «bus bleu et bus rouge» (cf. Annexe 5) qu montre que cette démarche n est pas légtme. Ce paradoxe peut toutefos être résolu, sous certanes hypothèses, avec les modèles de type Logt emboîté. Dans l étude ORLYVAL, à côté d un certan nombre de dffcultés qu sont évoquées dans les autres chaptres du rapport, les auteurs ont été confrontés à ce problème et l ont résolu en ntrodusant des bonus (et donc en «estmant» le bonus applcable au mode nouveau). On peut se demander s l n aurat pas été plus opportun de consdérer ensemble (12) les modes publcs les plus performants (bus à partr de denfert et mode nouveau) et de répartr le trafc entre eux en foncton des qualtés et des coûts propres de chacun. Averts de la grande dffculté de prévor le trafc accaparé par un mode nouveau, et des conséquences fnancères majeures d une erreur mportante de prévson, les responsables de Prado-Carénage ont fat confrmer par des enquêtes très approfondes de type «préférences déclarées» les prévsons étables antéreurement par des modèles de demande, ce qu les a conduts (11) Par exemple l affectaton par ters aux tros tnérares les plus rapdes à condton que les écarts soent nféreurs à tros mnutes, pratquée par la SNCF, peut condure à ce qu une basse de temps sur un tnérare augmente le temps moyen de transport. (12) C est-à-dre de les emboîter et de répartr le trafc entre voture partculère, tax et transport collectf prs globalement en foncton des coûts et des performances moyennes de ces modes. 28

29 à adapter leur poltque tarfare et leur acton commercale (13). VI - La pratque des études de trafc Nous avons constaté la dsponblté de représentatons théorques pour étuder la demande de transport urban. Dans la pratque, ces représentatons sont mses en oeuvre par un personnel technque, à travers des logcels opératonnels, afn de produre des études de trafc. Dans la seconde phase de ses travaux, le groupe de recherche a examné des études de trafc réalsées en France pour dfférents projets urbans : voe rapde nouvelle avec péage (Prado- Carénage) ou sans péage (A16), transport en commun en ste propre (Orly-Val, lgne B du métro lyonnas, Météor, Trans Val d Ose). Chaque projet a été présenté en nsstant sur le modèle de demande utlsé. VI.1 - Blan des expertses réalsées Une étude de trafc nécesste un mportant traval, que la seule producton de résultats ne valorse pas entèrement. Pour tout ntervenant extéreur, l faut dsposer d un compte rendu transparent et suffsamment détallé. En outre, ndépendamment de l mportance du traval fourn, la pertnence du modèle chos et des hypothèses retenues condtonne entèrement la qualté des résultats. Etuder le trafc d une grande agglomératon nécesste de coder un réseau à pluseurs mllers d arcs (éléments), et pluseurs centanes de zones de demande. Calculer l équlbre entre l offre et la demande nécesste des opératons en nombre égal au produt du nombre d arcs par le carré du nombre de zones, fos le nombre de segments de demande, fos un nombre mnmal d tératons : tout cela à répéter à chaque smulaton, pour chaque scénaro d offre et chaque horzon temporel! Il y a donc un nombre consdérable de paramètres ; un contrôle extéreur est quas mpossble, sauf par reprse exhaustve donc en fat doublement des fras, ou par échantllonnage. Les documents de présentaton, à défaut de recenser toutes les valeurs des paramètres, devraent : (13) Une étude ex post réalsée récemment a perms de meux cerner les comportements des usagers. Elle a ncdemment fat apparaître des erreurs notables dans la matrce O-D qu avat été fourne. Notons qu aucune étude ex-post n a été réalsée sur ORLYVAL. - présenter clarement le modèle, la représentaton schématque ; en dscuter la pertnence face au problème traté (ex. : pour un projet de transport en commun, l est nécessare de représenter également le mode automoble compte tenu de l mportance du report modal potentel par rapport à la clentèle des transports en commun) ; - ndquer le processus de calcul du logcel et le nveau de convergence mposé ; - donner des ordres de grandeur pour des classes de paramètres ; - tester la sensblté des résultats aux valeurs des paramètres essentels. L arsenal théorque présenté c-dessus est peu moblsé. Parm les études présentées : - pas de modèle d affectaton dynamque (à l excepton d une étude de Cofroute), donc pas de report d horare n de représentaton satsfasante des fortes congestons ; - les modèles de chox d tnérare TC ont peu évolué et nécesstent donc d être modernsés ; - les évaluatons soco-économques consdèrent certans des aspects, non pas tous (ex. le modèle que développe la DREIF prend en compte les varatons de surplus lées aux reports entre destnatons et aux reports modaux, mas pas celles lées aux reports horares). En contrepont, l emplo de modèles prx-temps pour l affectaton routère consttue une force par rapport à la moyenne nternatonale : cela permet une melleure représentaton des arbtrages entre temps de parcours et prx. En outre les résultats sont souvent ncomplets parce que le modèle est ncomplet : les aspects absents du modèle ne sont jamas réntégrés, sauf par des correctons à la marge «ntutées». L expérence d Orly Val, où la clentèle observée est largement en deçà du chffre prévu, a pour cause partelle une mauvase estmaton du temps de correspondance entre le Val et le RER à Antony. Le concessonnare du tunnel Prado- Carénage nsste quant à lu sur l mportance du marketng : tant lors de la concepton du produt pour qu l convennent à la clentèle (éclarage du tunnel, nombre suffsant de postes de péage donc rapdté de passage, formules d abonnement varées ; à opposer au système complqué de bllettere et à l absence d espace pour les bagages dans le Val), que lors de la vente. 29

30 Enfn, dans certans cas, les études de trafc sont mses en cause car elles offrent un appu scentfque aux arguments des promoteurs des projets. Encore faut-l noter que l emplo d un modèle ne sgnfe ren, tant que l on n a pas certfé sa pertnence théorque, sa rgueur formelle, l exacttude du dspostf de calcul et l almentaton en données (cf. Annexe 5). VI.2 - Eléments de dagnostc Le rapde blan dressé met en évdence deux problèmes de base : la queston de la pertnence du modèle et le manque de transparence de la présentaton. Les études présentées au groupe de recherche s appuent dans leur quas totalté sur des représentatons qu datent : découpage en étapes, tratement statque, prncpes des chox d tnérare automoble et des transports en commun. Deux exceptons notables dovent être sgnalées : le modèle désagrégé employé pour Orly Val (méthodologe plus récente car ben étable depus qunze ans «seulement») et le chox dynamque d tnérare testé par Cofroute pour les varatons du péage selon l horare. Mas, actuellement, le comportement prncpal modélsé est le changement d tnérare. On utlse pour cela les modèles à contrante de capacté et à l équlbre pour la voture partculère. Les transports en commun, pour lesquels le problème n a jamas eu autant d mportance, sont restés sur des prncpes d ajustement «à champ de vtesse constant». Tous les modèles savent fare une affectaton à l équlbre. Dès que l on prend en compte un comportement «stochastque» des usagers, on entre dans le domane de la recherche, qu l faut poursuvre. On sat depus peu analyser le comportement des usagers face aux péages. L expérence de Prado a perms de fxer les ordres de grandeur des paramètres. Le logcel DAVIS est partculèrement ben adapté à ces études. On fat auss depus longtemps des analyses de chox modal au moyen des technques au chox dscret. Par exemple, la DREIF a un modèle qu permet mantenant d étuder smultanément le chox d tnérare et le chox modal, compte-tenu de la congeston. Ans, nombre d améloratons apportées sur la scène nternatonale dans les dernères années demeurent absentes : procédures spécfques de chox d tnérare dans les transports collectfs, affectaton dynamque avec stockage explcte des véhcules et report d horare, modèles alternatfs de génératon et de chox de destnaton. L adopton d un logcel effectuant seulement l affectaton routère (ex. Davs en urban, Arane en nterurban) représente un nvestssement human et fnancer qu fat réfléchr à deux fos avant d acquérr un logcel d affectaton aux transports collectfs. Mas s le logcel d affectaton aux transports collectfs offre également l affectaton routère, le chox modal, la dstrbuton et la génératon, tout cela au même prx que le logcel unquement router, pourquo ne pas changer? Ans, on peut se demander s, plutôt qu nvestr dans la producton logcelle en nterne, l admnstraton ne gagnerat pas à chosr parm les logcels de stature nternatonale, qutte à les fare adapter à ses besons partculers. Cette soluton serat plus sûre car, comme certanes entreprses prvés sont passées au stade ndustrel (par exemple, les développeurs de TRIPS, ou d Emme/2), leurs produts offrent des gages de pérennté. VI.3 - Perspectves d évoluton Le dagnostc ncte donc à plus d optmsme que le constat, car l fat apparaître fnalement des causes dont le tratement est relatvement asé, à condton d y employer la volonté nécessare. Tros recommandatons mnmales peuvent être fates c. Transparence et qualté des études Une étude n a de qualté scentfque que s l exste un mnmum de transparence au nveau des hypothèses et des prncpes de smulaton, dont le résultat n est autre que la conséquence attendue. Le document de présentaton au grand publc des résultats d une étude, ne saurat satsfare aux besons d une expertse. Le rapport Boteux a nssté sur la nécessté de découper une étude de trafc en modules ayant chacun un sens propre : recuel de données, élaboraton des hypothèses, reconsttuton d observatons, smulaton de scénaros. Il faut ajouter une présentaton clare du modèle retenu, lorsqu une telle présentaton n est pas dsponble de façon standard. S équper d outls éprouvés aux fonctonnaltés étendues L outl nformatque est nécessare à la réalsaton pratque des études de trafc. En une génératon, deux évolutons mportantes sont survenues : prmo l accrossement phénoménal des capactés de calcul pour un coût désormas modque, secundo l ndustralsaton de la producton des logcels. On ne peut plus aujourd hu arguer des 30

31 lmtes nformatques, des temps de calcul, comme obstacle à des opératons auss essentelles que les tests de sensblté. Les compétences de l admnstraton en expertse ou en contre-expertse Etant donné l exstence de cabnets de consel prvés et de logcels tratant de chox de transports, faut-l contnuer à développer des outls d expertses, ou ne faudrat-l meux pas se tourner plutôt vers la contre-expertse d études qu pourraent être effectuées par des ters? Une réflexon au cas par cas devrat être menée et pourrat éventuellement condure à une utlsaton smultanée des compétences de l admnstraton et d experts prvés. 31

32 VII - Les coûts externes des transports VII.1 - Les dfférents coûts à prendre en compte Parm les coûts des transports, ceux qu retennent le plus l attenton sont les coûts externes de la route. Du pont de vue de l nterventon publque, cec est justfé par le fat que la présence de ce type de coût est source de défallance du marché, les chox des usagers n étant pas effcaces en l absence d nstruments les y responsablsant. Ces coûts externes peuvent être décomposés en tros catégores : - la premère concerne les coûts supportés globalement par les usagers de la route, mas non prs en compte par ceux-c, ndvduellement, lorsqu ls décdent de leur moblté. Il s agt de la congeston et de l nsécurté ; - la seconde concerne les dommages à l envronnement pouvant affecter auss ben les rverans d nfrastructure (comme le brut) que les génératons futures avec les émssons de CO 2 ; - enfn, la trosème concerne les nteractons entre l occupaton de l espace, les nvestssements et la demande de transports urbans. Trosème parte Coûts externes des transports Celles-c consttuent par nature un élément central des SDAU de la régon Ile-de-France. Dans celu de 1976, l se concrétsat par la créaton de radales vsant à assurer la desserte de pôles nouveaux, Défense et vlles nouvelles. Il en est de même pour le nouveau SDAURIF dont l élément structurant en matère de transport est son programme très lourd de rocades. Pour autant, tous les projets d nvestssement de transports urbans n ont pas un caractère structurant marqué, ces nteractons étant fables par exemple en ce qu concerne les prolongements de lgnes de métro qu se substtuent à des rabattements par autobus. VII.2 - Le pods relatf des dommages S l est dffcle de décrre et quantfer ce derner terme, les études générales sur les coûts externes de transports tendent à soulgner par contre l mportance relatve de la premère catégore de coûts externes par rapport à la seconde. A ttre d exemple, le tableau 3, établ récemment au Royaume-Un pour l ensemble des transports, en fournt une llustraton. Ben que reflétant seulement des coûts globaux et n nformant pas réellement sur les coûts margnaux externes, sa structure ne saurat surprendre dans la mesure où l arbtrage nveau d équpement/congeston consttue ben le coeur de toutes les poltques des transports. Tableau 4 : coûts globaux des externaltés des transports au Royaume-Un, 1993 Taxes routères (Mds de ) (dont taxes sur les carburants Mds de ) Coût des routes avec un taux d ntérêt de 8% (Mds de ) Estmaton A Sources : a,b,c 16,4 (12,7) 10,9 Estmaton B Sources : a,d Mds de % Mds de % Coûts de congeston (456 Mds de 4,18 p/km) 19,1 a 52 19,1 a 60 Usure des routes, etc 1,5 a 4 1,5 a 5 Polluton de l ar Partcules No x autres Total polluton de l ar 2,4-7,0 b 0,3 c 0,1 c 2,8-7,4 (19) (1) (0) 20 2,4 d 8 Effet de serre (CO 2) 0,4 c 1 1,8 d 6 Brut 0,6 c 2 1,2 d 4 Accdents 4,5-7,5 20 5,5 d 17 Total des coûts externes 29,3-36, ,9 100 par PCU-km e pence/km 6,4-8,1 7,0 Sources : a Department of Transport (1994) et Newbery (1990) - b Pearce and Crowards (1995) - c Pearce (1993) - d Royal Commsson on Envronmental Polluton (1994) - e 1 PCU-km est l effet de congeston d une voture partculère parcourant 1 km 33

33 Encadré 9 : l utlté économque et envronnementale de l A 86 Sud pour l année 1992 Carte du réseau Le blan de l utlté de l A 86 Sud effectué par la DREIF est basé sur le modèle de trafc DAVIS et ne porte que sur des aspects monétarsables pour lesquels des équvalents économques exstent actuellement, ce qu exclut les effets sur les paysages, les effets de coupure et les effets à long terme sur l urbansaton. Les ndcateurs utlsés sont ceux des comptes transports de voyageurs du Syndcat des Transports Parsens. Les résultats obtenus montrent que les gans de temps représentent envron 98 % des avantages monétarsables du projet (évalués à MF pour l année 1992) et que les avantages lés à la sécurté, la polluton et le brut sont mnmes (envron 50 MF en 1992 globalement). Cec résulte en parte de la concepton du projet, l obtenton de cette stablté des nusances n allant pas sans coût. Par alleurs, seuls 30 % de l avantage total du projet bénéfcent aux usagers empruntant effectvement l autoroute A86. L essentel de l avantage revent donc aux usagers des autres voes exstantes décongestonnées grâce à l A86. Les recettes des collectvtés publques sont très fables (12 MF) pusqu elles comprennent essentellement des recettes supplémentares de TIPP lées au trafc ndut. L étude de la DREIF relatve à l A 86 Sud llustre également ce pont (cf. encadré 9). Les ensegnements que l on peut retenr de cette étude sont les suvants : - Les gans de fludté sont évalués à vngt mllons d heures par an. - Les gans négatfs en terme de coût de fonctonnement des véhcules résultent de l accrossement du klométrage parcouru de vngt mllons de véhcules-km par an. - La réducton du brut provent de ce qu une parte de la crculaton sur la vore locale se reporte sur l A 86 dont l nvestssement nternalse une parte des coûts lés au brut (protectons phonques). - La plus grande fludté du trafc entraîne une dmnuton des émssons d où des gans en termes de pollutons. Par alleurs, l convent d avor à l esprt que les normes d émssons sur les véhcules sont de plus en plus strctes (cf. encadré 10). 34

34 Encadré 10 : les normes européennes Les normes qu sont prses en compte par la DREIF pour l évaluaton des émssons à l horzon 2015 correspondent aux normes actuelles et futures : normes EURO1, EURO2, EURO3. La date de mse en applcaton de ces dfférentes normes est : - EURO1 courant de l année EURO2 courant de l année EURO3 courant de l année 1999 Le tableau suvant récaptule les valeurs lmtes mposées par ces normes. Polluant Type de véhcule EURO 1 (g/km) (*) ou (g/kwh) EURO 2 (g/km) (*) ou (g/kwh) EURO 3 (Hypothèse) (g/km) (*) ou (g/kwh) 1,5 * CO VL essence 3,16 * 2,2 * VL désel 3,16 * 1 (*) 0,5 * HC + NO x VL essence 1,13 (*) 0,5 * 0,2 * VL désel 1,13 (*) 0,7 * 0,5 * Partcules VL désel 0,18 (*) 0,08 (*) 0,04 (*) CO VUL 4,5 4,5 2 HC VUL 1,1 1,1 0,6 NO x VUL Partcules VUL 0,36 0,15 0,1 CO PL 13,2 4,9 4 HC PL 2,64 1,23 1,1 NO x PL 15,8 9 7 Partcules PL - 0,4 () 0,15 () La valeur lmte pour les émssons de partcules est affectée, dans le cas des moteurs d une pussance nféreure ou égale à 85 kw, d un coeffcent de 1,7. Celles mposées récemment ne produront leur effet que progressvement, au rythme du renouvellement du parc, ce qu permet d escompter une basse des émssons polluantes dans les années à venr pour la plupart d entre elles, comme le montrent les graphques 1 à 4 (source : OCDE). Cependant, les effets quanttatfs des dfférents polluants ne sont pas encore parfatement connus. De nombreuses études contradctores exstent. Ans, l semble nécessare, tout en utlsant les valeurs qu sont jugées actuellement rasonnables, de poursuvre la recherche d une évaluaton melleure des effets des externaltés. A cet égard, les transports urbans présentent tros spécfctés majeures. Alors que dans le domane nter-urban la saturaton des nfrastructures n est approchée, en France, que de façon ponctuelle (axe Nord-Sud en pérode de ponte), elle fat parte du quotden en ste urban même s son nveau vare beaucoup d une agglomératon à l autre. Cec rend sa prse en compte nécessare dans l évaluaton des dfférents nvestssements, l utlté de nouvelles nfrastructures se justfant d abord en foncton de la dégradaton de la qualté de servce qu résulterat de l accrossement tendancel du trafc. Alors que les méthodes usuelles d études de trafc urban sont encore assez proches de celles hértées des transports nterurbans, l est temps peut-être de consdérer le transport urban comme un problème spécfque, nécesstant des technques plus complexes qu peuvent varer suvant l mportance des problèmes en présence. Ces méthodes dovent permettre d évaluer les dfférentes poltques de transport en ste urban qu tournent essentellement autour de tros dées : ne ren fare, tarfer les déplacement, nvestr dans de nouvelles nfrastructures. Dans ce cadre, on 35

35 dot remarquer que les problèmes de congeston urbane exstent non seulement pour les votures partculères mas auss pour les transports en commun (cf. lgne RER A). En outre, pour l économste, l mportant c est de gérer le système de transport à «l optmum économque». L optmum économque n est pas l absence de congeston mas une stuaton dans laquelle on maxmse le surplus collectf qu prend en compte naturellement les externaltés classques (polluton, brut,...) qu ne sont pas perçues par les usagers. Graphques 1 à 4 : émssons de gaz polluants 120 Monoxyde de carbone 25 Hydrocarbures Mllons de tonnes Mllons de tonnes Oxydes d'azote OCDE AMERIQUE DU NORD OCDE Doxyde de carbone EUROPE Doyde de carbone OCDE PACIFIQUE Mllons de tonnes Mllons de tonnes Parallèlement, le mallage des réseaux urbans oblge à prendre en compte l nterdépendance des dfférents tnérares, pour évaluer la qualté de servce d un équpement (phénomène de congeston, ou, au contrare, de délestage). Enfn, les émssons de polluants et le brut des véhcules ont des effets beaucoup plus drects sur les rverans des nfrastructures du fat de leur concentraton plus mportante qu en mleu nterurban. La congeston accentue d alleurs ces effets. Cette spécfcté de l urban peut s apprécer au regard de l évoluton des modèles de trafc qu lu sont dédés. S le modèle actuel de la DREIF ne comporte pas, à l nstar du modèle Davs, de contrante de capacté (les temps de parcours étant a pror ndépendants des trafcs), tel ne sera plus le cas du nouveau modèle, en cours d élaboraton à la DREIF, qu utlsera par alleurs des courbes débt-vtesse pour l affectaton du trafc entre les dfférents tnérares. En effet, le schéma tradtonnel des modèles utlsés par la DREIF jusqu à présent correspondat au schéma récursf c-après dans lequel le retour de l affectaton sur le calcul des coûts généralsés n est le plus souvent pas effectué dans les études réalsées à l échelle régonale. 36

36 Encadré 11 : schéma de prncpe du modèle de la DREIF HYPOTHESES MODELE RESULTATS Hypothèses soco-économques Populaton-Emplos Moblté Génératon Matrce temps moyen ntermodal Dstrbuton Répartton modale TC Réseaux VP Matrce déplacements par mode TC VP Affectaton Trafc par voe TC VP TC = Transports en commun VP = Voture partculère C = Captfs TC NC = Non captfs TC Matrce temps/coût par mode TC VP La premère façon de boucler le modèle consste en effet à consdérer les courbes débt-vtesse des nfrastructures smlares à celles utlsées en nter-urban (cf. pontllés du schéma, encadré 11). Mas cec soulève une dffculté dans la mesure où l faut alors utlser celles-c dans la zone de saturaton où elles devennent souvent nstables. Pour l évter, l une des versons du modèle Davs, qu est un modèle d affectaton des tnérares au mondre coût généralsé, avec dans une étape ntale une segmentaton fne de la demande, met des bornes sur les capactés. Ans, l n utlse les courbes débt-vtesse que jusqu à un certan nveau de trafc. Au-delà, l écrête la demande et crée donc des fles d attente. Dans tous les cas, on suppose mplctement que la structure du trafc dans le temps est la même avant et après mse en servce d un nouveau transport en commun par exemple. Or la fludfcaton de l nfrastructure se tradura probablement par une réorgansaton des heures de départ et d arrvée, les usagers restants ayant mons de rasons d évter la pérode la plus chargée. 37

37 VIII - L apport des modèles de type goulot La congeston se manfeste prncpalement de tros manères : - par une basse de la vtesse ou basse de la qualté de servce ; c est le cas usuel lorsque la demande n excède pas les capactés de l offre ; c est la relaton classque débt/vtesse ; - par formaton de fles d attente ; lorsque la demande excède l offre, l y a formaton de fles d attente, dont la modélsaton est dffcle et qu condut à une basse consdérable de l effcacté du système de transport ; - par des nstabltés quant à la vtesse ou aux débts ; c est une conséquence des deux ponts précédents : l ne faut pas rasonner «en moyenne», mas prendre en compte les varatons sur une même pérode, qu condusent à des modfcatons mportantes des paramètres mesurables (débt/vtesse). Les modèles de type goulot s ntéressent plus partculèrement à la formaton de fles d attente. VIII.1 - Prncpe des modèles Le modèle de goulot d étranglement développé par Arnott, de Palma et Lndsey, consttue une façon de prendre en compte les possbltés de réorgansaton des horares de départ, reprenant l dée avancée par Vckrey dès la fn des années soxante selon laquelle la durée de la congeston est endogène : l usager souhatant arrver à une certane heure est amené, en pérode de ponte, à arbtrer entre son temps de trajet et son temps d avance ou de retard à l arrvée s l décale son départ. Dans ce cadre-là, un accrossement du nombre d usagers aura pour conséquence un plus fort étalement de cette ponte. Dans ce modèle, l arrvée (qu peut être l entrée sur une nfrastructure flude) est régulée par l ntermédare d un goulot ponctuel De débt maxmum fxé, en amont duquel une queue se forme éventuellement, dont la longueur détermne le temps d attente. Les données de base du modèle sont les suvantes : - le goulot permet un certan débt, c est-à-dre que dès que le taux d arrvée des véhcules dépasse cette valeur, une queue se développe ; les usagers sont supposés passer à travers le goulot dans leur ordre d arrvée ; - les usagers se détermnent en foncton d un coût généralsé comprenant le temps d attente passé dans la queue, le temps de retard ou d avance à l arrvée (une fos le goulot franch) par rapport à un objectf d heure d arrvée. En revanche, le nombre d usagers de la ponte est supposé fxe. On admet que l équlbre attent est un équlbre de Nash : par rapport à cet équlbre, aucun agent n a ntérêt à modfer son comportement, celu de tous les autres étant supposé fxé. Cette hypothèse, qu entraîne que les flux de départ s établssent de manère à égalser les coûts généralsés de chaque usager pusque ceux-c sont homogènes, suppose naturellement une parfate nformaton des agents et donc probablement une bonne régularté du phénomène de ponte. VIII.2 - Analyse normatve Dans ce modèle, le coût global lé à l attente dans la queue représente fnalement la moté du coût total de transport. Cec sgnfe que le comportement du goulot est très largement sousoptmal. En effet, le temps passé dans la queue représente une pure perte pusque s les usagers, partant dans le même ordre que précédemment, «attendaent leur tour», c est-à-dre ne prenaent le départ qu une fos que ceux qu les précèdent sont passés dans le goulot, les heures d arrvée seraent les mêmes mas les temps de queue seraent annulés. Cette stuaton qu est en fat optmale ne consttue ben sûr pas un équlbre de Nash et, sauf nterventon autortare d un régulateur, les usagers des extrémtés de la ponte modferont leur comportement pour rapprocher leur départ, recréant ans un phénomène de queue. Mas cet optmum peut être décentralsé grâce à un péage de congeston varable, d autant plus élevé que l on se rapproche de l heure d arrvée cble. A noter que dans ce modèle, le surplus global assocé à l ntroducton d un tel péage représente les coûts D attente dans la queue qu ont été supprmés. De plus, le coût généralsé (ntégrant le péage), pour chaque usager, se trouve nchangé avant redstrbuton du péage ou utlsaton de celu-c pour fnancer le développement de l nfrastructure. Il y a donc, d un pont de vue théorque, mons de problème d acceptablté qu avec le modèle débt-vtesse. Ceux-c réapparassent par contre, lorsque l on consdère des usagers hétérogènes. On observe alors (cf.schéma, encadré 12) que les dfférentes 38

38 C 1 C 1 catégores d usagers vont se succéder dans l occupaton de la ponte, mas dans un ordre qu peut dfférer entre l équlbre sans péage et l optmum. Encadré 12 : modèle de goulot avec usagers hétérogènes Du pont de vue de l équlbre, l ordre des départs dépend en effet des coûts relatfs entre la valeur qu accordent les usagers pour arrver à une heure donnée et leur valeur du temps, les usagers acceptant d autant meux d antcper leur arrvée que leurs coûts d avance sont fables au regard de leur valorsaton du temps gaspllé dans la queue. Par contre, on conçot que des usagers à fable valeur du temps mas travallant par exemple en équpe chercheront à arrver au plus près de l heure désrée. Ceux-c occuperont donc le coeur de ponte. Du pont de vue de l optmum, l convent d abord d élmner les temps de queue, qu consttuent un pur gaspllage. Cec peut être réalsé par un péage varable, la mnmsaton des coûts de délas condusant alors à placer au centre de la ponte les usagers dont le consentement à payer pour arrver à une heure donnée est le plus élevé. S l ordre de ces consentements «absolus» n est donc pas le même que celu des consentements relatfs (par rapport à la valeur du temps), l ntroducton du péage urban optmal aura des effets redstrbutfs mportants pusqu l nverse les ordres des départs, ramenant les usagers à forte valorsaton du temps en absolu au coeur de la ponte. 0 Number of vehcule n Queue, Q C 3 C 3 C 2 C 2 t q t 12 t 23 t n t 32 t* t 21 t' q t Departure and Tme Optmal Tme-Varyng Toll for Three Groups of Commuters wth Dfferent αand βbut the Same α/βand t* β 3 γ3 Toll β 1 γ 1 β 2 γ 2 t q t* t' q t Departure and Arrval Tme Optmal Tme-Varyng Toll for Three Groups of Commuters wth Dfferent αand βbut the Same α/βand t* (Source : Arnott and Al. Journal of transport Economcs and Polcy) ( Les α représentent les valeurs du temps, les b et les q la valorsaton des avances par rapport à l heure souhatée t * ) Ce modèle a le mérte de ben décrre les phénomènes de saturaton que l on rencontre en urban, et de prendre en compte un aspect mportant de l ajustement entre offre et demande de transports en ntrodusant la possblté pour les usagers de chosr dans une certane mesure leur horare. Il souffre cependant de deux lacunes : - le modèle consdère que le nombre d usagers est une donnée exogène ; or, son endogénésaton est a pror ndspensable pour aborder les problèmes d nducton ; - le temps de trajet est assmlé au temps d attente dans une queue précédant un obstacle ponctuel, ce qu est excessvement schématque. 39

39 Encadré 13 : modèle mxte entre un modèle de goulot et un modèle débt-vtesse On peut enrchr le modèle de Goulot en consdérant que le nombre d usagers de l nfrastructure est sensble au coût généralsé et en reprenant l hypothèse habtuelle d une nfrastructure caractérsée par une courbe débt-vtesse, conçue alors comme une relaton lant l espacement nécessare entre deux véhcules à leur vtesse. Dans un tel modèle, le coût généralsé commun à tous les usagers, et le nombre total de ceux-c sont lés de façon unvoque, le coût crossant naturellement avec le trafc. La capacté de l tnérare n est plus ponctuelle comme dans le modèle débt-vtesse mas globale : elle tradut le fat que l tnérare permet de fare transter un certan nombre de véhcules à un coût généralsé donné. On obtent alors que l étalement des départs est proportonnel au coût généralsé hors coût d un trajet à vtesse maxmum. On en dédut que contrarement au modèle de goulot, cet étalement n est pas exactement lnéare en foncton du nombre d usagers et surtout que cette relaton dépend des valeurs relatves du temps de parcours, d attente ou de retard. Alors que dans le modèle de goulot le rapport du coût total d avance-retard au coût généralsé total est de 1/2, on obtent c un rapport toujours nféreur. Même s la valeur de ½ correspond à la lmte, pour ce modèle, lorsque le trafc tend vers l nfn, les valeurs numérques examnées suggèrent qu en pratque on se stue assez lon de cette lmte (une valeur de 1/3 semble plus réalste). De la présentaton des résultats de ce modèle, émergent quelques conclusons qualtatves : - l mportance de l effet d étalement du trafc dans le temps est ben documentée. Rasonner en supposant que l évoluton du trafc s effectue à structure temporelle constante peut aboutr à surestmer lourdement l effet de décongeston lé au détournement d une parte du trafc vers un autre tnérare (ou un autre mode de transport). Il en est de même en ce qu concerne l ntérêt qu l y a augmenter les capactés face à une augmentaton du trafc. Le graphque c-après llustre ce fat : à partr d un équlbre donné, le coût généralsé augmente à peu près lnéarement avec le trafc alors que son évoluton semble explosve lorsque l on néglge les possbltés d étalement. 12 Impact de l étalement du trafc avec étalement 60 sans étalement Trafc total 40

40 VIII.3 - Multplcté des mécansmes d ajustement On observe fnalement que la non prse en compte du phénomène d étalement du trafc et d nducton entraîne des rsques de surévaluaton du surplus apporté par une nouvelle nfrastructure, en lason avec la recongeston partelle de l ancenne nfrastructure. L exemple du doublement d une nfrastructure par une nfrastructure nouvelle à péage tend à montrer que ce rsque est mportant, même s l dépend de la valeur de l élastcté de la demande. Combnée avec le problème de non prse en compte de l étalement de la ponte, l erreur commse sur l évaluaton de l avantage lé à la décongeston de l nfrastructure exstante semble pouvor être un élément non néglgeable de surestmaton de la rentablté soco-économque des projets. S la modélsaton d une dépendance crossante du temps de parcours en foncton du trafc (ex. logcels Davs, Emme/2, TRIPS) consttue dans cette perspectve un progrès ndénable par rapport aux modèles sans contrantes de capacté, les développements qu précèdent montrent que la réalté urbane est beaucoup plus complexe : - les possbltés d étalement des pontes, dont l exstence a été confrmée avec force lors des grèves des transports en commun, en décembre 1995, représentent un phénomène mportant qu l convendrat de prendre en compte dans les évaluatons soco-économques ; - la recongeston partelle des tnérares délestés mérte également d être évaluée s l on ne veut pas courr le rsque de surestmer les avantages procurés. La prse en compte de ces deux ponts nécesste que des efforts soent réalsés dans la connassance de certans paramètres : élastcté de la demande, valeur du temps (de parcours, mas auss d avance ou de retard). S la modélsaton semble encore lon de pouvor prendre en compte de façon satsfasante et opératonnelle ces éléments de complexté, l semble vvement souhatable que le développement de travaux plus ou mons académques permette de meux appréhender l ordre de grandeur des erreurs susceptbles d être commses en les néglgeant. De manère plus générale, les problèmes statstques lés à la modélsaton de la congeston en ste urban sont mportants. En nterurban, on peut avor une mage «exhaustve» de la demande, pour un coût compatble avec celu d une étude de trafc. En urban, ce n est plus possble : l urbansme est contnu et on est condut à le dscrétser de manère fne (plus de 500 zones en régon Ile-de-France). Il faut admettre qu en urban on est structurellement dans une stuaton de pénure d nformaton. Même les grandes enquêtes (type EGT pour la régon Ile-de-France) ne permettent pas une segmentaton suffsante. Dans le même ordre d dée, l hétérogénété des usagers, dont on peut penser qu elle joue un rôle mportant en transports urbans, mérterat d être meux étudée avant de pouvor l ntrodure dans les modèles opératonnels. Enfn, les modèles présentés, c-dessus, mettent en évdence l mportance partculère de l ntroducton de péages varables en ste urban. Ce pont mérte une analyse plus approfonde car on ntérêt en terme d effcacté soco-économque est souvent mal perçue, et car une confuson est fate entre deux objectfs dfférents à savor la geston du système de transport et le fnancement des nfrastructures. IX - L actualté du péage urban et ses modaltés IX.1 - Le péage : un outl performant et complémentare des outls classques L analyse de la congeston routère a condut naturellement à consdérer l ntérêt d une tarfcaton des pontes de congeston pour orenter effcacement les chox des usagers de l automoble, l nstrument le plus adapté à la régulaton de la congeston étant, en théore, la tarfcaton. L effcacté de celle-c, ou la possblté d ntrodure des nstruments tarfares adaptés, devrat donc toujours être consdérée, avant d envsager des projets d nvestssements. Ce prncpe général n est pas auss théorque qu l peut paraître à premère vue. S l on se reporte au début des années soxante-dx, c est en effet ce type de rasonnement qu avat gudé les études sur le statonnement payant. Or, cet nstrument a été ms en oeuvre et n est plus contesté aujourd hu. Le péage urban demeure par contre controversé : moyen de reconquête de la vlle sur l automoble pour les uns, rémnscence des octros pour les autres. Cependant, avec l accrossement du trafc sur les réseaux de transports terrestres, le problème de la 41

41 congeston des axes s est développé aux abords et à l ntéreur de certanes agglomératons mportantes, et en partculer en Ile-de-France. Or, la réponse à cette hausse de la demande en terme d accrossement de l offre rencontre comme lmte les coûts crossants de constructon des nouveaux axes. Il apparaît ndspensable d élargr autant que possble l évental des nstruments permettant de résoudre les problèmes de congeston. Encadré 14 : modulaton tarfare horare sur le réseau de Cofroute. Pourquo une modulaton tarfare? Le réseau de Cofroute connaît occasonnellement des phénomènes de saturaton, essentellement lors des pontes lées aux déplacements hebdomadares de week-ends et lors des prncpaux jours de grandes mgratons estvales. Compte tenu de la forme convergente vers Pars du réseau de Cofroute, celu-c est sensble aux heures de pontes de trafc qu survennent dans le sens des retours vers la captale. Ces pontes sont d autant plus agues qu elles correspondent à des retours de congés de courte durée (retours de week-end). L expérence condute par la SANEF sur l autoroute A1 pour les retours de week-end sur Pars a montré qu l état possble d agr sur la répartton temporelle du trafc des jours de ponte à l ade d une modulaton tarfare horare. De façon à mantenr la saturaton dans des lmtes auss restrentes que possble, Cofroute a souhaté ajouter cet outl de régulaton «douce» du trafc aux mesures de contrôles d accès du plan PARCEVAL, ce derner restant ndspensable pour les retours de week-end les plus chargés. Les premères observatons permettent de valder l effcacté de la modulaton tarfare. La méthodologe de l étude de trafc La démarche utlsée pour réalser l étude de trafc pour l élaboraton de la modulaton tarfare horare repose sur un modèle de smulaton des comportements prenant en compte à la fos le report spatal (changement d tnérare), le report temporel et une estmaton endogène des temps de parcours. A cette occason, on a remarqué les résultats suvants : - On peut consttuer de manère satsfasante une foncton d utlté qu prend en compte gan de temps, prx du transport et écart par rapport à l heure désrée pour réalser le déplacement. La foncton de coûts généralsés est de la forme suvante : CG(,j,h) = a d(,j) + péage(,j,h) + b auto(,j,h) + [ t(,j,h) + c (h-h 0 ) µ ] v dt avec h : heure de passage, h 0 : heure de passage désrée, d(,j) : dstance de parcours entre les zones et j, auto(,j) : longueur du parcours effectué sur autoroute, b : bonus autorouter, c : équvalent temps d un décalage d une heure du temps de parcours. - On peut smuler un modèle dynamque en superposant autant de réseaux que de tranches horares étudées, en les relant par des arcs vrtuels dont la valuaton est la pénalté de changement d heure de départ et en applquant le prncpe de Wardrop au réseau ans consttué. Les nstruments complémentares à la réalsaton de nouvelles nfrastructures sont nombreux. On peut cter : l aménagement du réseau router exstant, afn par exemple de désengorger un goulot d étranglement du réseau, ou de lmter le transt sur des vores locales ; la geston du trafc au moyen des feux de crculaton par exemple ; l nformaton aux usagers, avec par exemple des panneaux électronques ; le développement des modes de transport alternatfs (deux-roues, par exemple) ; et, surtout, les nstruments tarfares ; 42

42 Cette dernère catégore d nstruments est encore peu utlsée dans la geston du trafc urban, même dans les systèmes de transport en commun. Elle semble pourtant répondre à un souc d effcacté économque, et les expérences sur le réseau nterurban, telle que la modulaton horare des péages en week-end sur l autoroute A1 et sur le réseau de Cofroute, semblent prometteuses. En outre, la tarfcaton permet le fnancement des nfrastructures de transport par les utlsateurs. Enfn, l approche tarfare est recommandée par la Commsson européenne dans son Lvre vert, «Vers une tarfcaton équtable et effcace des transports». Graphque 5 : surplus produt par une tarfcaton optmale du transport Prx Surplus optmum produt par la demande de transports Coût margnal socal Perte de surplus sute à une tarfcaton nféreure au coût margnal pour la collectvté Coût supporté par les usagers (prx et temps de parcours) Demande Q optmum Q observée Quantté D un pont de vue économque, ce prncpe de l approche tarfare est de permettre une bonne nternalsaton des coûts externes d un déplacement par l auteur de ce décplacement. La congeston, mas auss la polluton, sont des coûts externes. L nternalsaton permet aux agents de lmter leurs déplacements à ceux dont l utlté margnale est supéreure à l ensemble des coûts collectfs, et auss de chosr le mode de transport, l horare et l tnérare qu maxmse le surplus collectf. Le graphque 5 montre les gans que l on peut attendre d une bonne tarfcaton du transport dans le cadre d une dmnuton de la demande. Il s applque également à l ensemble des chox de transports : chox modal, horare ou d tnérare. L nstrument utlsé usuellement pour nternalser les coûts externes en ce qu concerne le transport router, est la taxe ntéreure sur les produts pétrolers. Mas cette taxe permet seulement une nternalsaton de la moyenne des coûts externes. Elle ne peut pas prendre en compte les spécfctés des transports urbans que sont les pcs de congeston, géographques ou horares. Auss, d autres nstruments dovent-ls être utlsés. Le péage urban et le statonnement payant semblent à cet égard les plus ntéressants. IX.2 - Exemples de péages urbans Le seul péage urban exstant en France est le péage du tunnel Prado Carénage à Marselle. Afn de reler les autoroutes nord et sud de Marselle, la mare de Marselle a concédé un tunnel, relant le quarter du Prado au veux port au centre de la vlle, à la socété marsellase du tunnel Prado Carénage. Le fnancement du tunnel a été entèrement prvé. Une contrbuton de 70 MF a même été versée à la vlle. Le tunnel long de 2,5 Km a remplacé un ancen tunnel ferrovare, ce qu a perms de lmter les coûts à 1,2 GF. 43

43 Au nveau du péage, afn de rédure les coûts de collecte et les temps d attente, le télépéage et un système de cartes sont utlsés. Le prx de base est de 12 F par passage. Des abonnements permettent de le rédure jusqu à 10 F aux heures de ponte (7 h - 20 h) et 8 F aux heures creuses. Les usagers estment gagner une vngtane de mnutes. Carte du tunnel Prado-Carénage Graphque 6 : gan de temps estmé par les usagers (en mnutes) En moyenne 22 mnutes par déplacement Part des réponses 35 % 30 % 25 % 20 % 15 % 10 % 5% 0%

44 Tableau 5 : répartton des déplacements par motf Motf de déplacement Type d heures Domcle-traval Professonel Personnel TOTAL Ponte 21,3 % 8,1 % 18,5 % 47,9 % Moyenne 10,0 % 13,9 % 18,2 % 42,0 % Creuse 3,8 % 3,0 % 3,3 % 10,1 % TOTAL 35,1 % 25,0 % 39,3 % 100,0 % Pluseurs leçons peuvent être trées de cette expérence. Outre l nformaton drecte qu elle procure sur les valeurs du temps, elle montre tout d abord la possblté tant technque que poltque de mettre en servce des nfrastructures à péage en zone urbane, avec des fnancements prvés. Elle soulgne auss l mportance qu l faut donner à l nformaton des usagers. A cet égard, une approche vértable en termes de marketng apparaît nécessare pour acquérr une melleure connassance par les usagers des avantages de l nfrastructure nouvelle. En ce qu concerne la régon parsenne, dvers projets d autoroutes à péage ont été proposés. L INRETS a étudé l un d entre eux, le projet LASER, magné par la socété GTM Entrepose en Le projet complet consste en une cnquantane de klomètres de tunnels dsposés en cnq branches, en drecton des prncpales autoroutes, et en un tunnel crculare les relant. Pour étuder ce projet et plus généralement la mse en servce de routes à péage en Ile-de- France, le modèle PRESSE a été ms en place. Tableau 6 : modèle PRESSE, surplus global soco-économque apporté dans pluseurs poltques optmales, selon dfférents crtères Test n Investsseme nts voes nouvelles km de voes Péage voes nouvelles F/voy-km Péage voes exstantes F/voy-km Surplus fnancer GF/an Surplus global smple GF/an Surplus global soco-économque GF/an Sans nvestssement, et avec péage sur voes exstantes : optmum soco-économque V sans objet 2,00 0,0 7,6 3,0 Avec nvestssement, et sans péage sur voes exstantes et nouvelles : optmum soco-économque V ,00 0,00-11,8 4,4 0,4 Avec nvestssement, avec péage sur voes nouvelles, et sans péage sur voes exstantes : Optmum fnancer V ,00 0,00 2,2 11,8 3,9 Optmum soco-économque sous contrante fnancère V ,50 0,00 0,0 19,8 6,7 Optmum soco-économque V ,50 0,00-7,1 29,2 9,1 Avec nvestssement, avec péage sur voes nouvelles, et avec péage sur voes exstantes : Optmum fnancer V ,00 2,50 2,5 18,3 6,7 Optmum soco-économque sous contrante fnancère V ,50 1,50 0,3 24,3 8,9 Optmum soco-écono-mque V ,50 1,50-6,7 32,4 10,9 Les conclusons prncpales sont les suvantes : la mse à péage des voes exstantes permet d accroître le surplus soco-économque de la collectvté ; la réalsaton d nfrastructures nouvelles à péage peut être rentable, dans certans cas, pour des socétés prvées ; cela permettra une améloraton pour la collectvté par rapport à la 45

45 stuaton exstante, sans pour autant attendre l optmum soco-économque ; le surplus soco-économque global maxmal est obtenu par la mse à péage de l ensemble de la vore, régulant donc les externaltés entre les voes exstantes et les voes nouvelles ; l essentel du surplus est obtenu grâce aux nfrastructures nouvelles. On retrouve là un problème général des transports urbans : l effcacté de nouvelles nfrastructures dépend crucalement de la manère dont sera gérée la vore exstante après le projet. Ce pont est ben connu des pratcens, la drecton régonale de l Equpement d Ile-de-France, notamment, ayant développé des stratéges systématques de reconquête des vores exstantes lors de la mse en servce de nouvelles voes rapdes. IX.3 - Modaltés du péage Les exemples précédents nous apprennent qu l est nécessare de réfléchr au système de péage à mettre en place. En pratque, deux grands types exstent, le péage de fnancement et le péage de congeston. Le péage de fnancement correspond à la recherche d un équlbre fnancer pour la socété concessonnare ; c est le système employé pour la tarfcaton des autoroutes nterurbanes. Le péage de congeston est un péage qu permet une melleure nternalsaton des coûts externes de transports. Il ne tradut pas, a pror, la recherche de l équlbre fnancer des nfrastructures, mas vse à réalser une melleure allocaton des ressources dans un contexte d externaltés. Dans le cadre d une recherche d un optmum soco-économque, un péage de congeston est préférable en théore, et plus pertnent encore en urban qu en non urban. En effet, l évte de dssuader l usage d nfrastructures dsposant de réserves de capacté, contrarement au péage de fnancement. Son nveau dépend en effet du trafc sur les voes exstantes et nouvelles. Par contre, le péage de fnancement est un bon moyen pour fnancer le développement du réseau. Cependant, le péage de congeston pourrat permettre une bonne couverture des coûts en ce qu concerne les nfrastructures urbanes, ce qu n est pas le cas en nterurban où la dstncton entre péage de congeston et péage de fnancement est forte. En effet, dans la mesure où les nfrastructures urbanes sont congestonnées, elles opèrent sans doute à des nveaux où les effets d échelle tendent à s épuser, et donc où la tarfcaton au coût margnal de court terme assure le fnancement du développement de l nfrastructure. Pour attendre l optmum collectf, l est par alleurs nécessare de tarfer l ensemble des nfrastructures, réseau exstant et réseau nouveau, ce qu va dans le sens de péages de cordon plutôt que de péages d ouvrage. Cependant, pour des rasons d acceptablté socale et de coût de collecte, l peut être plus asé de ne tarfer que les nfrastructures nouvelles. Cette lgne de rasonnement correspond au concept des routes de premère classe suvant lequel la combnason d axes payants dont la crculaton est flude, que chosssent les usagers dont la valeur du temps est élevé, et d axes gratuts, mas congestonnés, que chosssent les autres usagers, permet cependant à ces derners de bénéfcer d une certane décongeston des tnérares qu ls empruntent. Le tunnel Prado-Carénage et l expérence de Cofroute en Calforne (14) sont de bons exemples des améloratons pouvant résulter de la mse en servce de tels équpements. Cependant, le système de péage d axes ne peut permettre une nternalsaton complète des coûts externes à causes des coûts nduts par la collecte. Le télépéage ne permet pas de supprmer ces coûts sur des réseaux très denses. Il semble donc nécessare de réfléchr à des nstruments complémentares. Le premer est le péage d nterface ce qu consste en la percepton d un péage à chaque entrée de vlle. Il permet de lmter les entrées ou les sortes de véhcules à dfférentes heures pour étaler les pontes de trafc. Le second est le statonnement payant qu permet de lmter l utlsaton des véhcules personnels afn de favorser les autres modes de transport. Ces dfférents nstruments tarfares permettent de réguler les transports routers. Il faut cependant noter que leur utlsaton dot se fare parallèlement à celle de la tarfcaton des transports collectfs afn d évter des dstorsons de concurrence qu auraent pour conséquence une neffcacté collectve au nveau des chox de transport. L évaluaton économque du péage urban dot donc être poursuve, de manère notamment à précser les possbltés de substtuton possbles entre tarfcaton du statonnement et tarfcaton de la crculaton, et les termes du chox entre un (14) Réalsaton d une autoroute à péage parallèle à une autoroute exstante en ste urban 46

46 Encadré 15 : évoluton du réseau autorouter dans les agglomératons de plus d un mllon d habtants Le Centre d études sur les réseaux, les transports et l urbansme (CERTU) a mené une réflexon prospectve en 1994 et 1995 sur l évoluton des réseaux autorouters dans les vlles mllonnares. L objectf état de détermner des moyens de rédure la congeston, alternatfs à un seul accrossement de l offre. Quatre «nouveaux concepts» sont apparus : - l autoroute à double nveau de servce ; - le péage d nterface ; - le covoturage ; - les navettes de bassn d emplos. Les deux premers mettent en oeuvre une tarfcaton du réseau router. L autoroute à double nveau de servce. Inspré des réalsatons amércanes, l s agt d autoroutes à tros ou quatre chaussées dont une ou deux sont à péage. Quand l exste tros chaussées, celle qu est à péage est réversble (dans un sens le matn et dans l autre le sor). Autoroute à double nveau de servce Péage d nterface Le péage d nterface Il permet de ne pas tarfer le transt mas seulement l entrée en vlle. Ans ce sont les véhcules responsables de la congeston urbane qu supportent les coûts. Cependant, le problème de contournement des postes de péage par des tnérares alternatfs se pose. 47

47 péage d ouvrage ou d nfrastructure, et un péage cordon. La complexté de ce problème est en effet ben mse en évdence par les études réalsées dans le cadre de l élaboraton des schémas drecteurs. Mas celles-c n avaent pas poussé l évaluaton jusqu au bout. Un groupe d experts ndépendants pourrat donc être consttué pour réfléchr à la manère de mettre en oeuvre une melleure tarfcaton du transport. Il pourrat s ntéresser auss à des moyens complémentares permettant de rédure la congeston, tels que les systèmes d nformaton aux usagers ou la geston en temps réel des nfrastructures. Conclusons Il n appartenat au groupe de traval n d établr une crculare sur l évaluaton des projets de transport urban, n d organser des servces d études du mnstère de l Equpement. Pour autant, les travaux du groupe suggèrent quelques ponts de départ et recommandatons opératonnelles pour assurer le développement de l évaluaton des projets de transport en mleu urban. De manère générale, le groupe de traval a pu vérfer tout d abord que le calcul économque est l outl pertnent de l analyse des projets de transport urban. En effet, l permet de comparer les coûts et les avantages des projets, et l consttue le seul outl mpartal qu permet de hérarchser les chox entre dfférents projets. Avec l accrossement de la congeston urbane et la crossance des coûts de constructon des nouvelles nfrastructures, et étant donné le retard qu est en tran de prendre la France en matère d outls, l apparaît ans prortare aujourd hu de rénvestr dans les évaluatons économques des projets de transport en mleu urban et sur leur méthodologe. Parallèlement, une réflexon dot être condute sur les autres nstruments permettant de gérer la congeston, tels le péage urban et le statonnement payant. Dans ce cadre, les recommandatons du groupe de recherche «Transports urbans et calcul économque» s nscrvent dans un souc général de melleure transparence. Du pont de vue organsatonnel, l est nécessare en effet d attrer l attenton de l ensemble des personnes produsant les études sur la nécessté de rendre les processus d évaluaton les plus transparents possbles, en donnant accès en partculer à une documentaton de qualté. Dans un contexte où la complexté des problèmes tratés est élevée, et sans commune mesure avec ce que l on rencontre dans les transports nterurbans, seul un tel comportement permet un réel contrôle des études, garantssant leur valdté scentfque et au fond leur utlté. En pratque, ce souc de transparence devrat se concrétser par un effort de valdaton systématque des outls utlsés, des procédures suves et des évaluatons réalsées. Dans cette perspectve, la réalsaton rapde d une «évaluaton de démonstraton» à propos d une décson à prendre semblerat très utle. De même, la nécessté de réalser effectvement les études ex-post prévues par la lo dot être réaffrmée, celles-c apportant beaucoup d nformatons permettant d évter de reprodure des erreurs. Enfn, un examen des pratques étrangères pourrat utlement guder la réflexon opératonnelle. De manère plus précse, cet objectf de transparence condut à formuler les cnq recommandatons suvantes, les tros premères concernant plutôt les équpes en charge de travaux de modélsaton de la demande, et les deux autres l organsaton nsttutonnelle de l évaluaton : La recherche d une melleure connassance des déplacements. Le groupe de traval a constaté que les évaluatons de projets souffraent souvent de la connassance trop fruste des déplacements sur lesquels ceux-c sont censés agr. Dans certans cas, le problème résde dans l absence de données de base, et dans d autres, dans l explotaton des données dsponbles. En effet, s'l exste déjà un certan nombre d enquêtes sur la demande de transport, un effort dot être fat pour en permettre une plus large explotaton et favorser la dffuson des données vers l ensemble des acteurs du secteur. Cec passe par le développement d études vsant à l nformaton générale, et par la facltaton de l accès aux bases de données exstantes. Il mporte par alleurs de savor combner au meux les données ssues des enquêtes lourdes avec des approches plus légères mas plus drectement cblées sur le projet consdéré. L établssement d un programme détallé de rénovaton des outls, qu dot aller jusqu à leur certfcaton. 48

48 Le groupe de traval s est aperçu en effet que s l on dspose actuellement de modèles connus et assez adaptés, l exste un réel problème d utlsaton. Cela est dû à la complexté des réseaux étudés et des problèmes de crculaton à trater. De plus, ces modèles dovent être utlsés avec précauton pour l analyse de moyens radcalement nouveaux. Il apparaît donc ndspensable qu l y at des études de démonstraton sur les modèles, précsant leur sensblté aux dfférentes hypothèses. Une réflexon sur la poltque de développement des modèles. Au nveau de l organsaton des études, l semble nécessare de s nterroger aujourd hu, étant donnée l exstence de modèles nternatonaux et de cabnets prvés d expertse, sur les condtons de poursute de la poltque de développement des modèles exstants : sur quels types de projets l admnstraton dot-elle conserver un monopole d expertse? dans quels cas les tâches d expertse peuvent-elles être confées aux acteurs prvés? comment renforcer les capactés de contreexpertse de l admnstraton afn de pouvor meux évaluer les lmtes et éventuellement les défauts des dfférentes évaluatons? Au-delà du chox d un modèle ou d un logcel partculer, l apparaît, en effet, que les coûts de mse en oeuvre et les problèmes de certfcaton au nveau de l utlsaton sont détermnants. Par alleurs, de bonnes études de trafc réclament un suv rgoureux par les maîtres d oeuvre et les maîtres d ouvrage des travaux d évaluaton. L élaboraton d une crculare adaptée aux chox d nvestssements en mleu urban. La mse en applcaton des recommandatons du groupe et des réflexons des experts pourrat prendre en effet la forme d une crculare du type de celle que la drecton des Routes élabore sute aux conclusons du groupe de traval sur les nfrastructures nterurbanes, qu avat été présdé par M. Boteux. Cette approche permet de fxer un cadre homogène, ce qu est essentel au regard de l objectf de transparence. Toutefos, l faut prendre garde au rsque de dluton résultant de la multplcaton de ce type de crculares. Il convent donc que celle-c sot opératonnelle, et la plus cohérente possble avec celles en cours d élaboraton pour l nterurban, l ensemble devant consttuer, pour leurs utlsateurs, un corpus technque commun garantssant en partculer vs-à-vs des collectvtés locales la qualté des évaluatons fates par l admnstraton. A cet effet, la crculare devrat précser les valorsatons à adopter, et proposer un cadre d analyse rgoureux pour la mse en oeuvre du calcul économque. Dans ce cadre, des efforts devraent être fats sur le chox des valeurs du temps, l évaluaton de la décongeston de la vore, la valorsaton des petts gans de temps, fréquents en mleu urban, ans que l estmaton des effets envronnementaux. L attenton devrat être auss portée sur les clés de passage entre heures de ponte et heures creuses, ou entre jour moyen et année, et leur éventuelle substtuton par des études plus complètes, car ces clés dépendent énormément des stuatons locales et du type des varables consdérées (trafcs ou avantages). S agssant de l évaluaton de la demande, la recherche d une melleure cohérence entre les modèles et des approches de type «marketng» devrat auss être stmulée. La réalsaton smultanée de notces technques. Etant donné la complexté des évaluatons en mleu urban, une telle crculare devrat être complétée cependant, par des notes présentant des exemples-types d évaluaton : réalsaton d une rocade routère, élargssement d une radale routère, créaton d une nfrastructure routère à péage, prolongement d une nfrastructure de transport en commun, nvestssement de capacté sur RER, opératon d nterconnexon, etc... L élaboraton de telles notes pourrat notamment prolonger les études en cours sur le tramway Sant-Dens-Bobgny et le bouclage de l A86. Parallèlement, l convent d approfondr les réflexons plus théorques et les travaux d évaluaton dans tros drectons : La poursute de la recherche sur la prse en compte des aspects structurels. On a noté en effet les lmtes à la modélsaton des aspects structurels lés aux nfrastructures de transport, même s la recherche en ce domane progresse. D alleurs, le calcul économque les prend en compte en grande parte, à partr des gans de temps des usagers, et des avantages de l nducton de trafc. Dans ces condtons, cette recommandaton de poursuvre la recherche n est nullement contradctore avec un regard crtque porté sur des études purement qualtatves, qu ont souvent tendance à exagérer le caractère structurant des nfrastructures de transport. En tout état de cause, s les deux problématques des transports urbans et de la vlle ont des lens très forts, elles ne se recoupent pas totalement. L évaluaton des coûts externes tels que le brut et la polluton, et la mesure des valeurs 49

49 du temps pour les dfférents groupes d agents concernés par un projet. Il ne s agt pas là de sujets conceptuellement nouveaux, mas ls condtonnent la qualté des évaluatons. Surtout, on constate souvent en matère envronnementale de grandes dvergences dans l mportance qu peut être accordée à un même problème par les médas, par les scentfques, et par les agents économques au travers de leur comportement. Dans ces condtons, la possblté de justfer de la manère la plus objectve les valorsatons retenues dans le calcul économque pour ces effets apparaît essentelle pour que les calculs de rentablté soco-économque ne soent pas perçus comme un exercce technocratque, mas comme un moyen d apprécer l opportunté d un projet sur des bases susceptbles d être consensuelles. La mse en place d un groupe d experts de haut nveau pour clarfer le débat sur les nouveaux outls de régulaton du trafc en mleu urban. En effet, l utlsaton du péage urban, ou d autres moyens tels que les systèmes d nformaton aux usagers, le contrôle des accès autorouters, le développement du covoturage, la geston du trafc en temps réel, pourraent rédure la congeston en heure de ponte et lmter la réalsaton d nfrastructures coûteuses. Mas l convent d en précser les zones de pertnence et les modaltés éventuelles. L dée que la programmaton des projets consttue le coeur de l économe urbane tend en effet à dater, la nécessté de savor auss gérer et exploter, notamment par la tarfcaton, ces nfrastructures étant progressvement reconnue. Mas l convent mantenant d établr une doctrne d emplo en la matère. 50

50 Annexe 1 : lettre de msson du Groupe de recherche Equpement-Econome «Transports urbans et calcul économque» 1. Dans le prolongement des rapports établs par M. Marcel Boteux sur les méthodes d'évaluaton économque dans le secteur des transports, et par M. Mchel Rousselot sur les compétences économques du mnstère de l'equpement, qu tous deux préconsent un approfondssement et un renouvellement des outls, l a été décdé en accord avec le mnstère de l'econome de consttuer un groupe de recherche commun sur le thème des "Transports urbans et du calcul économque". L'objectf recherché est à la fos : de favorser une opportunté de réflexon en commun entre les deux départements mnstérels ; de vser à établr des éléments de doctrne économque sur un sujet dffcle et d'actualté ; de permettre à de jeunes cadres des deux départements mnstérels et d'organsmes rattachés, ayant une solde formaton économque de base mas peu d'expérence professonnelle, d'approfondr leur culture mcro-économque et de développer leur capacté à aborder des problèmes concrets de manère rgoureuse. 2. Pour marquer le caractère symbolque de la démarche, le sémnare est placé sous le patronage d'hubert Levy-Lambert, qu a fortement contrbué, tant dans le domane de la théore économque que dans son applcaton concrète, au développement du calcul économque, et qu a notamment beaucoup oeuvré sur les problèmes de transport, urbans et nterurbans. L'anmaton opératonnelle sera assurée conjontement par deux pratcens ayant une pratque, de la recherche (Alan Bernard pour l Equpement, Domnque Bureau pour l'econome). 3. L'essentel du traval du groupe sera consttué de présentatons par les partcpants de travaux dvers : contrbutons récentes (ou mons récentes s elles ont gardé leur pertnence) de la lttérature économque, études applquées (du type Etudes stratégques de transport applquées au schéma drecteur de l'ile-de-france, Plan stratégque des déplacements), documents de méthode (type crculare des routes), dossers économques d'nvestsse-ments réalsés récemment (ORLYVAL), en cours de réalsaton (type EOLE, METEOR) ou en projet (ORBITALE, MUSE, bouclage de la Franclenne). Parallèlement quelques exposés de conférencers nvtés permettront d'aborder des thèmes d'ntérêt général en relaton étrote avec le calcul économque (fscalté, équté et redstrbuton) ou de fare état d'une expérence ou d'une réflexon longue. L'objectf est de vérfer la pertnence du calcul économque - ou éventuellement de mettre en évdence, de manère très précse, les obstacles rencontrés - dans un domane où, prncpalement en France, l apparaît très contesté. 4. Le programme de traval vse à couvrr les prncpaux champs et les prncpales approches pertnents pour le domane vsé. Dans la démarche théorque ou méthodologque : rappels de théore économque concernant les prncpes de geston optmale des transports et applcaton du crtère du surplus ; modèles d'affectaton de trafc ou des déplacements avec chox contnus et chox dscrets ; modèles urbans. Dans le domane applqué : études structurelles ou de synthèse (SDAU, PSD), méthodes mses en oeuvre pour prévor les effets de mesures de poltque de transport (réalsaton d'nvestssements, tarfcaton), évaluaton de projets, expérences de péage urban... La sélecton des thèmes a été effectuée pour tenr dans une pérode de temps ben défne (un an à rason d'une séance tous les qunze jours) et évter les rsques de dsperson. Fgure en annexe une esqusse de programme général (lste de thèmes possbles sans ordre chronologque), ans qu'une bblographe. 51

51 Annexe 2 : lste des membres du groupe de recherche Mnstère de l Econome et des Fnances Drecton de la Prévson Mme Tourjansky, MM. Bureau, Aubert, Berther, Delache, Hornung, Lescure Mnstère de l Equpement, du Logement, des Transports et du Toursme Consel général des Ponts et Chaussées M. Bernard Drecton des Transports terrestres MM. Leconte, Roudaut, Sauvant, Leuxe Drecton des Routes M. Mourad Drecton des Affares économques et nternatonales MM. Dornbusch, Dumartn, Moulner Servce technque des routes et autoroutes (SETRA) M. Naln Centre d études sur les réseaux, les transports et l urbansme (CERTU) MM. Allan, Noël Insttut de recherche sur les transports et leur sécurté (INRETS) Mme Polacchn, MM. Leurent, Papon Drecton régonale de l Equpement de l Ile-de- France (DREIF) MM. Koeng, Condet Syndcat des transports parsens Mme Debrncat COFIROUTE M. Delons ISIS M. Hennebelle SGE M. Pron 52

52 Annexe 3 : lste des séances de la premère phase 16 févrer 1995 Statonnement payant (exposé naugural de M. Hubert Levy-Lambert) 10 ma 1995 L évaluaton économque (M. Roger Guesnere) 23 févrer 1995 Concepts et modèles de base de l économe des transports (M. Bernard) 9 mars 1995 Congeston urbane: le modèle de goulot de Arnott et al (M. Bureau) 23 mars 1995 Le modèle monocentrque de l économe urbane (M. Bernard) 12 avrl 1995 Modèles de demande dans les transports urbans (MM. Leurent et Koeng) 26 avrl 1995 Le péage urban (MM. Lauer, Papon et Matheu) 23 ma 1995 Equté et redstrbuton (M. Serge-Chrstophe Kolm) 7 jun 1995 Modèles de congeston et ajustement offredemande (M. Berther) 22 jun 1995 Etudes du SDRIF: projets A184 et A16 (M. Poult) 11 jullet 1995 L étude du péage urban dans le plan stratégque des déplacements (M. Allouche) 53

53 Annexe 4 : lste des séances de la seconde phase 23 novembre 1995 Dosser de vore de l agglomératon de Grenoble (MM. Lauer et Klaerr-Blanchard) Réseaux contrastés de l'ile de France (MM. Poult et Koeng) 11 janver 1996 Trans Val d'ose (M. Bourdon et Mme Carnel) METEOR (MM. Vver, Maubos et Lenor) 25 janver 1996 Pcs de polluton urbane (M. Lescure et Mme Tourjansk) Prse en compte des émssons de polluants dans les études de la DREIF ( M. Koeng) 8 févrer 1996 Autoroute A86 dans le Val de Marne (M. Koeng) ORLYVAL (MM. Orfeul, Fradn et Allouche) 7 mars 1996 Présentaton des expertses effectuées: Etudes et modèles de la DREIF (MM.Berther et Naln) Dosser de vore de l agglomératon de Grenoble (M. Aubert) Rapport de synthèse sur les modèles de demande (MM. Aubert et Leurent) 21 mars 1996 Tunnel du Prado-Carénage (M. Claude Abraham) 11 avrl 1996 Présentaton du modèle DAVIS (M. Barber Sant Hlare) Lgne B du métro de Lyon (MM. Gascon et Garner) Densté urbane et réseaux de transport (M. Pron) 22 févrer 1996 Modulaton du péage sur A10 et A11 en fn de week-end (M. Delons) Péage d'nterface (MM. Lauer et Abelle) Segmentaton de la clentèle sur le réseau autorouter (M. Hennebelle) 2 ma 1996 Autoroute A16 (M. Koeng) Rapport d expertse des études Trans Val d Ose et METEOR (MM. Delons, Leurent et Mourad) 54

54 Annexe 5 : note sur les modèles de demande (J. M. Aubert, F. Leurent) «Les modèles de chox dscrets, une référence pour le calcul économque du surplus de la demande de transport» Introducton Dans les pays ndustralsés, l'ncessante actvté des ctés provoque de forts besons de déplacements urbans, tant des personnes qu crculent d'un leu à un autre afn de mener des actvtés dverses, que des bens achemnés entre usnes, entrepôts, commerces et habtatons. Dans les grandes agglomératons, ces besons de déplacements exercent une presson crtque sur le système de transport et son envronnement : les pontes journalères causées par les mgratons matn et sor des travalleurs et des étudants s'allongent contnuellement. A Pars, le boulevard pérphérque est occupé ntensvement plus de quatorze heures par jour! A la perte de temps et à l'énervement des usagers vctmes de la congeston, au manque à gagner économque de ceux qu pour esquver la congeston modfent un déplacement désré, s'ajoutent les effets sur l'envronnement : nsécurté des personnes, gêne sonore, émssons chmques des moteurs qu sont d'autant plus mportantes que la crculaton sut un régme processonnare. Quels remèdes apporter, comment amélorer le système de transport urban? Ben des solutons ont été proposées : constructon de nouvelles routes, améloraton du statonnement, améloraton des transports collectfs chaque soluton a ses qualtés et défauts propres sur les plans technque, socétal et nsttutonnel. Que décder, comment chosr? Lorsqu'aucune soluton ne domne les autres sous tous les aspects, l faut arbtrer : l'arbtrage est une décson poltque, qu peut s'appuyer sur la théore économque et, partculèrement, sur le calcul économque. Le calcul économque sert à évaluer un projet en mesurant en termes monétares ses avantages et ses nconvénents ; l estme une valeur du projet. Une comparason des valeurs économques des dfférents projets ade à prendre la décson. L'emplo du calcul économque est d'autant plus justfé que le coût des actons est élevé : rappelons qu'en mleu urban dense une nouvelle nfrastructure de transport, route ou transport collectf en ste propre, coûte pluseurs centanes de mllons de francs du klomètre Dans le calcul économque publc en matère de transport urban, un poste mportant est le surplus de la demande, c'est-à-dre les avantages et coûts des usagers actuels et éventuellement nouveaux. L'objectf de cette note est d'exposer et d llustrer la méthode d'évaluaton du surplus de la demande de transport urban qu s'mpose aujourd'hu sur le plan théorque, à savor l'évaluaton à partr d'un modèle de chox dscret fondé sur la théore de l'utlté aléatore du consommateur. Nous espérons ans contrbuer à l'améloraton de la pratque françase. Notre exposé se développe en quatre partes. La premère parte décrt en termes économques la demande de transport urban, et rappelle les prncpes des modèles qu servent à smuler les réactons de la demande à des actons de l'offre. La deuxème parte présente les modèles de chox dscret, depus la justfcaton par la théore de l'utlté aléatore du consommateur jusqu'aux applcatons à la représentaton des comportements de déplacement. La trosème parte trate de l'nterprétaton économque des modèles de chox dscret et de la formulaton à donner au surplus de la demande. Enfn la quatrème parte trate du bon usage des modèles. I - Des modèles pour représenter le comportement de la demande de transport L'expresson "demande de transport" a une très large accepton : on l'emploe pour désgner les besons de servce de transport (par exemple un achemnement d'une orgne à une destnaton par un réseau modal) auss ben que les acteurs économques qu éprouvent ces besons (par exemple l'auteur du déplacement entre l'orgne et la destnaton). Dans ces condtons, les modèles 55

55 d'étude de la demande de transport tratent des sujets varés et prennent des formes dverses. Cependant on peut dégager un objectf commun : smuler la réacton des demandeurs face à une modfcaton de l'offre, et un postulat méthodologque commun, assmler le comportement d'un demandeur à un chox économque. Nous commencerons par décrre la demande de transport en termes économques ( 1.1). Pus nous ndquerons brèvement quelles mesures d'offre font l'objet de modèles ( 1.2) et sous quelles formes prncpales ( 1.3). I.1 - Descrpton économque de la demande de transport L'offre de transport correspond à la forme actve du verbe "transporter", tands que la demande se défnt par les expressons "être transporté" ou "fare transporter", autrement dt par la consommaton d'un servce de transport. Quels sont les caractères économques du ben transport? Mentonnons en cnq : ) c'est un ben complémentare d'un ben prncpal, un ben ntermédare ; pour un voyageur, le déplacement n'est un but en so qu'en cas de promenade, mas le plus souvent l permet de mener une actvté au leu de destnaton ; pour une marchandse, le transport est une facture, une étape dans le processus de producton ; ) en tant que facture, un déplacement n'est stockable ou déplaçable que dans des marges restrentes : par exemple modfer d'un moment l'nstant de départ ; se posent donc des questons de dsponblté dans l'espace et dans le temps ; ) le servce peut être rendu sous pluseurs formes, varantes, qu sont des technques de producton concurrentes et parfos complémentares ; par exemple, pluseurs modes s'offrent au voyageur parsen : la marche, la bcyclette, le tax, les transports collectfs, l'automoble s'l dspose d'une voture, etc. ; v) le ben offert est certes le mouvement entre une orgne et une destnaton, selon un horare donné ; mas l présente d'autres caractères physques auxquels la demande est sensble : durée, confort, sécurté, agrément tourstque ; on regroupe ces caractères dans une noton de "qualté de servce" ; v) le prx est un crtère de chox parm d'autres qu fréquemment se révèlent plus détermnants (notamment certans crtères de qualté de servce). Par rapport à ces prncpaux caractères, on suppose usuellement que la demande : ) non seulement est atomque en termes d'acteurs décsonnels, mas encore se segmente, se désagrège, selon l'espace et le temps ; ) chost des mouvements physques à effectuer, en foncton des leux où elle peut ou dot effectuer ses actvtés ; pour les personnes, les actvtés sont foncton de stuatons famlales et professonnelles, elles dépendent de relatons entre ndvdus, entre ndvdus et entreprses, entre entreprses. ) chost le servce qu lu convent le meux, parm ceux qu'elle connaît, selon un arbtrage partculer entre la dsponblté spatale et temporelle, la possblté d'accéder aux modes, les facteurs de la qualté de servce, le prx ; v) n'a souvent qu'une nformaton mparfate au sujet des condtons de déplacement ; des enquêtes montrent que les personnes qu répètent régulèrement un même mouvement orgnedestnaton s'affectent à un mode habtuel, et qu'elles apprécent médocrement les performances des modes concurrents ; v) peut adapter son comportement, dans des condtons partculères, avec des causes et des conséquences spécfques ; un changement de mode de déplacement peut être provoqué par un accès à l'automoble et le temps épargné peut servr à de nouvelles actvtés donc suscter de nouveaux déplacements, tands que le retour au mode antéreur est mprobable. De ces brefs rappels, retenons avant tout l'extrême dversté du marché des déplacements urbans, où s'échangent des bens d'une même nature mas qu prennent des formes très varées. Pour analyser ce marché, l convent souvent de segmenter selon la relaton orgne-destnaton, la pérode temporelle, la technque de producton (le mode). I.2 - Modélser la demande de transport pour smuler ses réactons à des mesures d'offre Qualfcaton d'un modèle. Pour précser le sens et le contenu d'un modèle, l convent d'explcter : ) le sujet d'étude et le ste d'applcaton concrète ; par exemple le transport de marchandses ou de voyageurs, pour un terrtore urban ou nterurban; précser le leu et l'époque, tant pour 56

56 la stuaton connue et observée (appelée conventonnellement "actuelle") que pour les stuatons de projet ; ) le type d'usage désré : dstnguer entre usage en lgne pour un modèle d'explotaton en temps réel, qu ade au plotage d'un système, et usage hors lgne pour un modèle de planfcaton en temps dfféré, qu ade à la drecton, à préparer l'avenr non mmédat ; ) le contenu et la manère de la représentaton conceptuelle : quels objets (varables) sont représentés, quelles relatons de causes à effets sont consdérées? La démarcaton entre varables exogènes (fxées à l'extéreur du modèle) et varables endogènes (détermnées dans le modèle) est fondamentale ; l faut précser la manère dont chaque objet ou relaton est représenté, car elle peut nfluer consdérablement sur le résultat d'une smulaton ; v) les aspects technques : formulaton mathématque, résoluton nformatque, almentaton économétrque. En général, un modèle d'étude de la demande de transport est relatf à un ste donné ; l sert à la planfcaton (15) (des nvestssements, de l'explotaton) mas n'est pas employé "en lgne". Sa représentaton conceptuelle se rattache à l'analyse systémque du transport par Mannhem et Frybourg (cf. fgure 1), selon laquelle les déplacements effectués (autrement dt les servces de transport échangés) résultent de la rencontre entre l'offre d'achemnement (les réseaux, les servces accessbles) et la demande de crculaton (le système d'actvtés). Cet équlbre économque est une premère relaton, drecte, entre l'offre, la demande et les quanttés échangées. Il y a deux autres relatons mportantes qu sont des rétroactons : l'adaptaton de l'offre à partr des quanttés échangées (accrossement de la capacté ), et la modfcaton des actvtés en rason des échanges (relocalsaton, modfcaton des durées, des fréquences ). Enjeux d'une offre de transport Les prncpaux utlsateurs des modèles de la demande de transport sont les explotants de transport et les autortés publques de tutelle. Les problématques qu'ls assgnent aux modèles de demande sont détermnées en foncton des enjeux spécfques à l'offre de transport : le tableau 1 récaptule les dfférents enjeux. Chaque enjeu représente un crtère à satsfare ; l ndut des problématques technques qu sont des mses en oeuvre de moyens, de projets partculers. Par exemple, l'enjeu de la qualté de servce ndut la problématque technque de rédure la congeston, pour laquelle des actons technques sont d'accroître la capacté, d'étaler la demande dans le temps par la tarfcaton Un modèle de la demande de transport sert à smuler la réacton de la demande face à des actons technques. De façon connexe, on appelle également modèle de la demande de transport un modèle qu smule l'évoluton du trafc, c'est-à-dre de la demande serve, ben qu'l ne représente pas explctement la foncton de demande. Adéquaton des modèles de la demande de transport aux problématques technques lées à l'offre. Au terme de ces nécessares rappels et défntons, et avant de décrre les grands prncpes de fonctonnement des modèles de la demande de transport, nterrogeons-nous quant au champ couvert par ces modèles, autrement dt examnons les problématques qu'ls couvrent et celles qu'ls néglgent Grand prncpes des modèles de la demande de transport Illustrons par deux exemples la forme des modèles de la demande de transport. Consdérons d'abord la queston du trafc automoble dans une agglomératon. Le trafc total, défn comme l'ensemble des dstances parcourues par les véhcules, s'exprme par : - Populaton motorsée = Populaton [Pop] x Taux d'équpement ndvduel [TEI], - Nombre de déplacements en automoble = Populaton motorsée x Taux ndvduel de moblté automoble [TIMA] d'une personne équpée, - Nombre de déplacements d'automobles = Nombre de déplacements en automoble / Occupaton moyenne d'une automoble [OMA], Pop TEI TIMA - Trafc total TT = dstance OMA moyenne d un trajet [DMT]. Pour analyser le trafc total, l faut étuder le rôle de chaque terme qu entre dans sa composton. Pour smuler son évoluton de façon (15) et potentellement, à l'évaluaton économque des projets : mas ce n'est pas le cas général en pratque! 57

57 vrasemblable, l faut appréhender l'évoluton de chacun des termes. Il est van d'attendre une modératon du trafc total là où les composants Pop, TEI, TIMA, DMT dovent augmenter tands qu'oma dot décroître! Toutes ces consdératons sont utlement précsées par l'emplo d'un modèle quanttatf dans lequel ntervennent les dfférents composants. Fgure 1 : relatons entre l'offre et la demande de transport Offre = système de transport rétroacton sur l'organsaton du transport technques de producton prncpes de comportement Condtons de déplacement Usage de l'offre par la demande : les déplacements servs Demande = système d'actvtés rétroacton sur les actvtés, leur localsaton, leur nscrpton dans le temps Tableau 1 : enjeux, problématques technques ndutes, actons technques approprées Assurer le servce, dsponblté Sécurté Prx abordable Qualté de servce Organsaton nterne Impact sur le mleu human Impact sur le mleu naturel Impact sur le mleu technque Enjeu Problématques technques Actons technques Desservr le terrtore, Horares de servce Rédure les rsques Rapdté d'nterventon Dmnuer les coûts d'explotaton Obtenr des subventons Rédure la congeston Amélorer le confort Amélorer l'nformaton Amélorer l'accuel Effcacté, rentablté, condtons de traval des salarés Rédure les nusances aux rverans Contrôler les effets sur l urbansme Rédure la consommaton énergétque Rédure les émssons de polluants Artculaton aux autres modes Accroître la capacté, Etaler la demande dans le temps par la tarfcaton et l'nformaton Lmter le brut Lmter les émssons de pollants Ce premer exemple est représentatf des modèles d'évoluton du trafc, la premère des deux prncpales famlles de modèles de la demande de transport. Il s'agt de projeter dans le temps, généralement à court terme, le trafc d'un certan genre sur un réseau modal ou un terrtore donné, en s'appuyant sur des séres chronologques. En pratque, on emploerat le modèle consdéré en précsant la date t à laquelle chaque composant est évalué, et en ndquant pour chaque composant exogène (Pop, TEI, TIMA, OMA, DMT) une évoluton supposée, elle-même dédute d'un modèle partculer qu'l faudrat explcter et déalement mettre en cohérence avec le modèle de base. Il exste notamment des modèles du taux 58

58 d'équpement en automobles (Madre et al. pour la France). Notre second exemple touche à la prévson du trafc sur une nouvelle route. Sot un tnérare router exstant dont le doublement est envsagé : par exemple construre une autoroute pour renforcer un axe de crculaton nterurbane consttué actuellement d'une route natonale. Quel trafc peut-on attendre sur le nouvel tnérare, connassant la stuaton actuelle? Ce trafc permettrat-l un fnancement par le péage,.e. concéder la nouvelle route de façon qu'n fne la constructon sot fnancée par les usagers va la socété concessonnare? Quelle est l'utlté soco-économque du projet? Pour répondre à ces questons, on modélse la réacton des usagers de la route exstante à la mse en servce du projet. Le taux d'adopton de la nouvelle route dépend de ses caractérstques et de celles de la route exstante, notamment les caractérstques en termes de prx (y comprs le péage) et de temps de parcours. Le modèle revent donc à un chox entre pluseurs varantes (exstante ou nouvelle) d'un même ben (l'achemnement entre l'orgne et la destnaton) en foncton de varables explcatves (caractérstques de prx et de temps qu est un nveau de servce) : c'est un modèle de chox dscret. Fgure 2 : le schéma classque des études de transport Etape 1 : génératon des flux par zone Etape 2 : dstrbuton 0 réceptons émssons D1 D2 D3 Dj Comben de déplacements sont éms et reçus par chaque zone? Où vont et d'où vennent les déplacements éms? Etape 3 : chox du mode de transport 0 réseau du mode 1 réseau du mode 2 0 Etape 4 : affecton aux tnéares D1 D2 D3 Dj chemn n k D Quel est le mode de transport utlsé? Quel est le chemn suv? Ce second exemple est (ben pauvrement) représentatf de la seconde grande famlle de modèles de la demande de transport, à savor les modèles d'étude géographque de la demande de transport. De façon générale, un modèle d'étude géographque de la demande de transport représente des déplacements qu sont l'occason de chox de la part de leur auteur : chox de destnaton, du mode, de l'tnérare, de l'horare 59

59 L'archétype de cette famlle de modèles est le modèle dt à quatre étapes (cf. fgure 2). Dans le modèle à quatre étapes, on suppose que l'auteur d'un déplacement effectue pluseurs décsons successves : - la génératon (y a-t-l déplacement?) : consdérant la localsaton des actvtés socoéconomques (résdences, emplos, écoles, commerces, losrs ), des hypothèses de moblté servent à quantfer les déplacements éms et reçus par chaque zone d'actvté. - la dstrbuton (déplacement entre quels leux?) : on défnt la seconde extrémté géographque de ces émssons et réceptons, de manère à détermner le volume de déplacement entre chaque leu d'orgne et chaque leu de destnaton ; - le chox modal (quel mode est utlsé?) : pluseurs modes s'offrent éventuellement au voyageur (à Pars, le chox se pose entre automoble, tax, bus, métro, vélo, RER... sans oubler la marche) et au chargeur en ce qu concerne les marchandses. - l'affectaton (quel est le chemn emprunté?) : une fos appréhendés les flux de déplacements utlsant un mode donné, l'étape d'affectaton rattache chaque déplacement à un chemn sur le réseau de ce mode. On a appelé schéma classque de prévson de la demande de transport, l'enchaînement séquentel des quatre prncpales étapes. On s'est ensute affranch de cet ordre partculer : désormas chaque modèle est conçu de façon modulare, avec une dsposton relatve des "composants" chose afn de suvre au plus près les comportements observés dans la réalté. Dans la sute de la note, nous consdèrerons exclusvement des modèles appartenant à cette seconde famlle. Les deux caractères prncpaux sont la dmenson géographque, qu semble nécessare pour étuder la clentèle potentelle d'une certane nfrastructure, et la justfcaton en termes de comportement économque. Notons que cette justfcaton a été donnée dans les années soxante-dx, alors que depus cnquante ces modèles se répandaent avec pour seules justfcatons comportementales des analoges avec la physque. Il est hors de notre propos de décrre en détal les modèles d'étude géographque de la demande de transport. Indquons cependant à ttre d'exemples la méthodologe suve pour deux des étapes, à savor la dstrbuton spatale et l'affectaton aux tnérares (cf. fgures 3a et 3b). Fgure 3a. Technque de l'étape de dstrbuton spatale. Objectf = calculer les fluxq j entre orgnes et destnatons j, éventuellement par motf et pérode de déplacement. Inputs = les émssons S et réceptons R des zones, plus une matrce O-D des nveaux de servce (temps généralsés) G j. Méthode : l exste pluseurs prncpes, le plus connu étant le gravtare. On suppose que le temps généralsé fat obstacle au déplacement, comme la dstance à la force d'attracton entre les masses. D'où q j =a S b j R j f(g j ), avec a j, b j des facteurs d'équlbrage à estmer, et f(x)=exp(-ax) ou Kx -β. Fgure 3b. Technque de l'étape d'affectaton aux tnérares. Objectf = répartr le trafc entre tnérares concurrents sur un réseau modal. Inputs = les flux orgne-destnaton du mode, q jm. Outputs = chemn(s) suv(s) entre l'orgne et la destnaton j sur le réseau m, répartton de q jm entre ces chemns. Méthode : deux ou tros étapes. 1) Calculer des plus courts chemns (PCC) entre les orgnes et les destnatons. 2) Charger ces chemns. 3) S l'on suppose que les temps de parcours dépendent du trafc. Alors calculer les nouveaux temps sur la base des trafcs affectés, recalculer des plus courts chemns, dérouter vers les nouveaux PCC une certane fracton du trafc total, recalculer les flux présents sur les arcs, fare réagr les temps, etc. Itérer jusqu'à convergence. Adaptaton partculère aux problèmes à péage. On consdère une dstrbuton de la valeur du temps, donc pluseurs perceptons du coût généralsé, donc affectaton des fortes valeurs du temps aux chemns rapdes même s'ls sont chers et des fables valeurs du temps à des chemns plus économques. 60

60 La procédure ARIANE. Un célèbre représentant franças de la famlle des modèles d'étude géographque du trafc est le logcel ARIANE, applcable par les servces technques du mnstère des transports à l'étude des projets routers en mleu nterurban. ARIANE regroupe en fat un modèle de trafc et une procédure d'évaluaton économque. Le modèle de trafc comprend : ) une règle de projecton dans le temps de la demande par relaton orgne-destnaton, qu résulte d'un modèle économétrque de la premère famlle ; ) une règle de fonctonnement technque de l'offre : le temps de parcours d'une route dépend du trafc local ; ) une règle pour répartr le trafc d'une relaton orgne-destnaton entre tnérares concurrents (étape d'affectaton strcto sensu) ; v) une règle de calcul du trafc ndut (rémnscence d'un modèle de génératon). Le modèle global de la DREIF. Autre exemple concret, le modèle de demande utlsé par la drecton régonale de l'equpement d'ile-de-france pour défnr le schéma régonal des nfrastructures de transport, tant routères que de transport collectf. Ce modèle est séquentel ; l enchaîne une étape de génératon, une étape de dstrbuton selon un prncpe gravtare, une étape de partage horare pour détermner la porton de la demande journalère qu s'affecte à l'heure de ponte du sor, une étape de chox modal entre automoble et transport collectf, enfn une étape d'affectaton (par chox du plus court chemn, sans modélsaton explcte des contrantes de capacté sur le réseau router). Mentonnons enfn, pour l'exhaustvté, une trosème famlle de modèles dts de demande drecte (Cf. Qunet, 1990), tombée en désuétude depus ses quelques utlsatons dans les années Cette famlle se stue à la conjoncton des deux autres. II - Théore des chox dscrets Comme nous l avons vu c-dessus, dans le secteur des transports, la modélsaton se trouve confrontée au problème du chox d un ndvdu entre dfférentes alternatves (modes de transport ou tnérares dfférents) pour satsfare un même beson. La théore néoclassque propose une résoluton s appuyant sur la foncton d utlté d un consommateur représentatf. Cette foncton dépendrat de sa consommaton de l ensemble des bens proposés. Dverses crtques remettent en queston cette approche néoclassque. Tout d abord, le concept d ndvdu représentatf permet dffclement d appréhender la dversté de la populaton et de répartr les avantages consécutfs à la réalsaton d un projet entre les dfférents groupes. Ensute, le caractère détermnste du processus de chox néoclassque est en contradcton avec l ntroducton d un facteur probablste dans les modèles de processus de chox des ndvdus en psychologe. Enfn, quand ben même les ndvdus sont ratonnels, ls peuvent ne posséder qu une nformaton parcellare sur les conséquences du chox d une des alternatves qu leur sont proposées. Ans, s un ndvdu n est pas en stuaton d nformaton parfate, son chox peut être très dfférent de celu prévu par un planfcateur. Dès lors, l semble qu une remse en queston du modèle néoclassque pourrat permettre une melleure compréhenson des fonctons de demande et donc, à terme, pourrat apporter de melleures bases aux prévsons réalsées dans les études de projets de transport. La théore des chox dscrets permet une premère approche alternatve. II.1 - Fondements théorques des modèles de chox dscrets La théore des chox dscrets peut se dvser en deux sous-théores. La premère qu ne répond qu à la premère des crtques du modèle néoclassque présentées c-dessus comprend des modèles à utlté détermnste. La seconde ntrodut un caractère stochastque dans la foncton d utlté. Elle généralse en fat les modèles à utlté détermnste, pusqu on peut revenr d un modèle à utlté stochastque à un modèle à utlté détermnste en fasant tendre la varance du facteur stochastque vers 0. II.1.1. Modèle à utlté détermnste Le modèle de chox dscrets à utlté détermnste permet de proposer une analyse 61

61 smple du problème des chox des ndvdus. La populaton des ndvdus susceptbles de se déplacer étant dvsé en groupes d ndvdus ayant des caractérstques communes (caractérstques soco-économques, éventuellement leu d orgne et de destnaton), l affecte à chaque groupe un chox détermné de transport. Consdérons un groupe d ndvdus ayant des caractérstques communes X. Chaque ndvdu de ce groupe est face à un certan ensemble d alternatves, commun à l ensemble de la populaton, pouvant lu permettre de satsfare un même beson. L ndvdu est parfatement ratonnel et peut décder de ne ren fare (C est en fat une alternatve mplcte). Le chox de l alternatve j par l ndvdu du groupe d ndvdus de caractérstques X lu apporte une utlté u j (X). L ndvdu chosra l alternatve qu lu apportera la plus grande utlté s cette dernère est postve, snon l chosra de ne ren fare. L ensemble du groupe auquel l appartent agra comme lu. Ans la demande pour une alternatve j sera la somme des effectfs des groupes pour lesquels l utlté u j est maxmale. Ce modèle est ntéressant du fat de sa smplcté mas ne permet pas de comprendre pourquo des ndvdus qu semblent appartenr à la même sous-populaton peuvent fare des chox dfférents en pratque. De plus, son caractère détermnste suppose une connassance parfate des caractérstques des ndvdus, et une ratonalté parfate. Ces hypothèses semblant très fortes, le développement de modèles les levant partellement est enrchssant. II.1.2. Modèle à utlté stochastque a) Défnton Pour permettre de répondre aux crtques des bologstes et des psychologues sur la ratonalté des ndvdus et des économstes sur la connassance parfate des ndvdus, l ntroducton d un caractère stochastque dans le processus de chox est nécessare. Elle peut avor leu à deux nveaux : sot au nveau de la prse de décson elle-même, sot au nveau de la foncton d utlté. La premère approche, qu reprend le traval des psychologues et des bologstes, a été ntée par Luce et complétée par Tversky. Elle suppose qu un ndvdu, qu est confronté à un ensemble d alternatves qu lu apportent chacune une utlté dfférente, pourra chosr chaque alternatve avec une probablté dépendant de l ensemble des alternatves. La deuxème approche est plus proche de la théore néoclassque et est donc plus utlsée par les économstes. Elle ne remet en effet pas en queston la ratonalté du consommateur. Il nous a donc semblé plus smple de présenter les fondements de la théore des chox dscrets en retenant cette dernère approche. Les modèles avec utlté stochastque supposent que tous les ndvdus sont ratonnels. Cette ratonalté se comprend dans le sens où les ndvdus vont chosr l alternatve qu leur apportera l utlté stochastque la plus élevée. Cependant, le facteur stochastque peut en fat contenr le caractère partellement rratonnel des ndvdus comme cela est explcté c-dessous dans l analyse de la sgnfcaton de la parte stochastque de l utlté. La populaton est dvsée, comme dans le modèle à utlté détermnste, en groupes rassemblant les ndvdus ayant certanes caractérstques communes. Dans la sute de cette parte, nous nous ntéresserons aux chox d un seul groupe qu peut comprendre l ensemble de la populaton pour smplfer. Cependant, l est possble dans des modèles plus complexes de préserver une répartton de la populaton dans dfférents sous-groupes et d applquer à chacun de ses sous-groupe la procédure qu est applquée à l ensemble de la populaton dans cette note. Chaque ndvdu est confronté à n alternatves pour satsfare un beson donné. Le chox de l alternatve j par l ndvdu lu apporte l utlté : j j j U = u +ε j où u est la composante détermnste de j l utlté et ε une varable aléatore de moyenne nulle. Deux nterprétatons dfférentes peuvent être données au caractère stochastque de la foncton d utlté. La premère est l nterprétaton psychologque. Un ndvdu réagt à des stmul extéreurs. La réacton à un 62

62 stmulus donné est par nature aléatore. Ans, le chox à un nstant donné dépend de l état d esprt de l ndvdu. Les économstes ont une nterprétaton conceptuellement très dfférente. Ils consdèrent que l utlté d un agent dépend de nombreuses caractérstques socoprofessonnelles. Cette utlté est détermnste, mas une ncerttude s ntrodut lors de l observaton d un ndvdu. Pour Mansk [1977], l exste quatre sources d erreur : - Les caractérstques d un agent ne sont qu mparfatement connues par l observateur. - Au sen d une populaton donnée, les préférences des agents varent. - Des erreurs de mesure sur les caractérstques sont possbles. - La foncton d utlté n est pas connue avec certtude. L observateur dot se contenter d une forme smplfée. Une autre source d erreur exste pour un modèle applqué aux chox de transport : l erreur de défnton des alternatves. Pour résoudre le modèle, on fat l hypothèse que: j j k k { } (, j, k), j k, P u + ε = u + ε = 0 Cette hypothèse est peu contragnante. Elle est vérfée en partculer s les j ε sont ndépendamment dstrbuées de manère contnue. Ans, la probablté que l ndvdu chossse le ben j est alors : j j k k { { u } j P = P u + ε = Max + ε k La demande moyenne du ben j est donc égale à : D j { u { }} j j Max u k k k = P + ε = + ε Pour smplfer cette expresson, certanes hypothèses dovent être fates. Tout d abord, on suppose que tous les ndvdus sont semblables. Les composantes détermnstes de l utlté sont donc les mêmes pour tous les agents, et les aléas suvant les mêmes los de dstrbuton. En consdérant que le groupe est composé de N ndvdus, on obtent alors : k k { u Max{ u }} D j j j k = P + ε = + ε { } k k donc = NP u + ε = Max{ u + ε } D j j j k L utlté que tre un ndvdu de ce processus de chox peut être détermnée en prenant l espérance de l utlté aléatore qu l tre d un chox. Prendre l espérance ne pose aucun problème, car l ndvdu ne supporte aucun rsque. Le caractère stochastque se trouve entre l observateur extéreur et l ndvdu. U = Max u j + j E ε b) Calcul des probabltés de chox Pour exprmer la probablté P q un ndvdu donné chossse dans le cas où la foncton de répartton globale des aléas est connue, l est souhatable de réécrre la probablté P de la manère suvante. 1 { 1,..., } P = P ε ε u u ε ε u u n n Sot g la foncton de dstrbuton des aléas. g est défn sur R n. En reprenant l expresson précédente, P peut être exprmé au moyen de g. 1 u u P u u = n u u + gy ( + x x yn + x) dx 1,...,,..., n dy... dy... dy 1 [ ] n S G est la foncton de répartton globale (16) des e, en effectuant un smple changement de varables dans l expresson précédente, on obtent : + 1 n ( ) P = G' u + x u,..., x,..., u + x u dx Dans le cas où les e sont dentquement et ndépendamment dstrbué, cette expresson peut se smplfer, en utlsant la foncton de densté commune f et la foncton de répartton F. Ans, + () ( ) j P = f x F u + x u dx j (16) G est défne sur R n. G(x 1,...,x n)=p{ε 1 x 1,..., ε n x n 63

63 La vrasemblance d un modèle peut être calculé à partr de cette formule. Sa smplcté relatve permet de détermner des estmateurs faclement calculables pour certanes dstrbutons. Le modèle logt, présenté cdessous, en est un bon exemple. c) Exemples de modèles à deux alternatves On se lmte au cas où les ndvdus n ont le chox qu entre deux alternatves. Tros exemples vont llustrer la théore des chox dscrets. 2 1 Dans le premer la dfférence ε = ε ε est supposée être dstrbué unformément sur l ntervalle [-L,L]. La probablté de chosr l alternatve 1 est donc égal à : P 1 0 = 1 L 1 2 s u u L u 1 2 dx u u + L = 2L 2L 1 2 s L u u 1 2 u 1 2 s L u u L Le deuxème exemple est l exemple du modèle probt. Les deux aléas sont des varables normales de moyenne nulle, de varance 2 2 σ et σ et de covarance σ 12. Dès lors, s σ = σ + σ 2σ, on a : P u u 2 1 x = dx 2 2 exp σ π 2σ Enfn, le modèle logt s obtent en supposant que la dfférence e sut une lo logstque, c est à dre une lo dont la foncton de répartton est Fx ( ) = + x 1 1 exp. µ La probablté de chosr la premère alternatve est alors : P 1 1 = 1 + exp µ 1 2 ( ( u u ) ) S on compare les formes des probabltés dans ces tros modèles, celle qu semble être la plus facle à utlser est la trosème. En effet, la seconde formule n est pas calculable analytquement, et dans le modèle de dstrbuton unforme, les effets de bord peuvent être mportants. Cec explque en parte pourquo le modèle logt est le plus utlsé comme on pourra le vor c-dessous. II Applcaton aux chox de transport La théore des chox dscrets est offre un cadre cohérent pour de nombreux modèles de transport utlsés usuellement. Elle peut servr d alleurs à modélser chaque étape du processus de chox. a) Prx-temps La SNCF utlse un modèle de chox modal qu permet de détermner la répartton entre du trafc entre l avon et le tran pour certanes catégores d usagers. La répartton entre tnérares après la répartton ntermodale se fat en affectant tout le trafc sur l tnérare dont le coût généralsé moyen est le plus bas. Au nveau du chox modal, la SNCF utlse un modèle nommé modèle prx-temps, pusqu l s agt d un arbtrage entre le prx du moyen de transport et la durée du trajet. La SNCF consdère en effet que le coût généralsé d un usager qu chost le mode de transport k est la somme du prx du moyen de transport et du produt du temps de transport par la valeur que l usager attrbue au temps, sot : k k Cg = p +ν. T k L usager chost alors le mode de transport qu mnmse ce coût généralsé. Pour résoudre ce modèle, la valeur du temps est supposée être dstrbuée suvant une lo lognormale dans la populaton. Le modèle prx-temps ressemble en fat à un modèle à utlté détermnste où les usagers sont réparts dans autant de groupes qu l y a de valeurs du temps. Cependant, l est auss possble de le rénterpréter comme un modèle à utlté aléatore où l utlté détermnste s écrrat : k k k k u = u0 p νt ε k avec ε un facteur aléatore dont la lo de dstrbuton dépend du temps de trajet. b) Matsse Le modèle Matsse est un modèle développé par l'inrets. C'est un modèle d'affectaton mult-modale des voyageurs à longue dstance. L'objectf du modèle est de trater un ensemble d étapes du chox (mode, tnérare, horare, et fréquence). Le modèle trate des voyages (aller et retour) de groupes de voyageurs. La segmentaton des voyages est très fne. Elle s'opère sur sx dmensons prncpales : le motf, la valeur du temps, le moment souhaté du mleu de trajet, la fréquence dans l'année, 64

64 la durée du voyage, la talle du groupe en voyage. Matsse porte les déplacements d'un segment sur le mode abstrat (l'expresson mode abstrat ntègre la façon dont le mode est utlsé : moyen rapde ou lent, par exemple) de mondre coût généralsé stochastque. Le modèle utlsé est un probt. c) Comment modélser les chox horares En mleu urban, l est dffcle de trater la congeston comme en mleu nterurban avec des courbes moyennes de débt-vtesse. Des phénomènes de queue apparassent, face auxquels les usagers ont tendance à modfer leurs horares. Arnott, de Palma et Lndsey ont développé un modèle de goulot d étranglement. Ses données sont les suvantes : - le goulot a une capacté s, auss dès que le taux d arrvée dépasse s une queue se développe. - les usagers passent dans leur ordre d arrvée et devront donc attentre un temps Q s l y a s une queue de longeur Q. - un usager a une utlté qu s écrt α TV + β Ta s l est en avance et α TV + γ TR en retard, avec T v le temps passé dans la queue, T A le temps d avance et T R le temps de retard. On suppose que tous les usagers ameraent arrver tous à t *. On peut alors rechercher un équlbre Nash. Les flux s établssent alors de manère à égalser le coût généralsé. Les horares extrêmes de la ponte, t q et t q, et t n l horare de départ pour arrver à t* peuvent être ans détermnés grâce aux équatons * * * ( t tq) ( t tn) ( tq' t ) β = α = γ et la contrante de capacté t q Qtotal ' tq =. s Ce modèle, qu n est pas encore dffusé en France, montre comment les chox horares peuvent être prs en compte pour permettre de prévor le comportement des usagers. Ans, la théore des chox dscrets semble adaptée à cette étape du processus global de chox des usagers. II.2 - Le Modèle logt Le modèle à utlté aléatore est un modèle très général. N mporte quelle lo de dstrbuton peut être retenue pour les aléas. Cependant, comme le but est d obtenr des modèles assez smples, l est préférable de ne retenr que certanes los ben partculères. II Résoluton du modèle logt multnomal Le modèle logt spécfe une dstrbuton dentque et ndépendante des aléas suvant des los de Gumbel (ou lo "doubleexponentelle"). La lo de Gumbel est caractérsée par un paramètre m qu est lé à la varance. Sa foncton de répartton s écrt : j F( ε ) = x µ + γ exp exp où γ est la constante d Euler, ce qu assure une µ 2 π 2 moyenne nulle. La varance vaut. 6 La lo de Gumbel a une proprété remarquable : la dfférence de deux varables qu suvent une lo de Gumbel sut une lo logstque. Avec cette proprété, on peut montrer que les probabltés de chox s écrvent smplement : P j = j exp u µ k exp u µ k L utlté du consommateur est alors : j U = µ Ln u exp k k µ II Lmtes du modèle Logt Une premère lmte forte est la proprété d ndépendance par rapport aux chox extéreurs. Cette proprété peut s llustrer par l exemple suvant. Imagnons qu un groupe de N consommateurs semblables se trouve face à un chox de transport entre deux modes la voture et le bus. Fasons l hypothèse que chaque mode permet à chaque ndvdu de retrer une utlté u 0. La probablté qu un consommateur chossse la voture est ½. Supposons mantenant que l ensemble des alternatves est un peu plus 65

65 large. Tros alternatves, la voture, le bus bleu et le bus rouge, s offrent à notre consommateur. Or, s l n a pas aucune préférence pour une couleur donnée, l est normal qu l retre une utlté u 0 de son trajet dans le bus bleu ou rouge. Ans, la probablté qu l chossse la voture n est plus que d un ters. L ntroducton de la dfférencaton des couleurs change donc profondément le chox du consommateur. Cette proprété apparaît très contestable. Pour résoudre le problème d ndépendance par rapport aux chox extéreurs, l sufft de n nclure dans un ensemble d alternatves que des possbltés ayant le même nveau de dssemblance. Au cas où les alternatves ne semblent pas toutes assez dfférencées, l faut mettre en place des modèles à pluseurs étapes. Par exemple, un modèle voulant détermner le mode et l tnérare d un déplacement devra contenr dans une premère étape un chox modal, et dans une seconde étape un chox d'tnérare par mode. Cependant, l est ntéressant de noter que certans modèles ne semblent pas tenr compte de cette proprété. Or, la proprété d'ndépendance par rapport aux chox extéreurs devrat lmter leur utlsaton dans le cas de concurrence entre des chox de transport de dfférents nveaux. Une autre lmte du modèle logt est sa nonrésoluton complète du problème de l'hétérogénété des populatons. En effet, l consdère le chox d'une seule parte des ndvdus ayant des caractérstques socoéconomques communes. En toute rgueur, pour détermner le trafc d'un tnérare, l faut applquer un modèle de type logt à tout groupe d'ndvdus jugé pertnent. Cela a pour conséquence de rendre nettement plus complexes les stuatons tratées et de rendre plus dffcle une bonne estmaton des paramètres des dfférents modèles. Cependant, cette dffculté se retrouve dans la plupart des modèles économques. II Généralsaton du modèle Logt Pour surmonter les dffcultés lées à la proprété d'ndépendance par rapport aux chox extéreurs, le modèle logt multnomal peut être généralsé. Un exemple d une telle généralsaton est présenté c-dessous : le modèle logt emboîté. En fat, le modèle logt emboîté, comme le modèle logt multnomal, appartent à une catégore plus générale de problèmes : les modèles à valeurs extrêmes généralsées. Cette catégore a été défne par MacFadden (1978) au moyen d un théorème qu donne une condton suffsante sur la forme des probabltés de chox entre pluseurs alternatves pour que ces probabltés dérvent de la maxmsaton d une utlté aléatore. Le modèle logt emboîté a été formulé par Ben-Akva. Il consste en une procédure de chox à pluseurs étapes, chaque étape étant modélsée par une procédure de type logt. On se contentera c d un modèle à deux étapes, qu est assez facle à généralser à un plus grand nombre. La premère étape consste à chosr un groupe A l parm L groupes d alternatves. Le regroupement des alternatves se fat de manère à homogénéser le meux possble. Par exemple, dans un modèle de chox de transports, un groupe pourrat comprendre les tnérares pour un mode donné. La seconde étape consste à chosr une alternatve parm celles du groupe retenu. L utlté apportée par le chox d une alternatve s écrt de manère classque avec l aléa qu sut une lo double-exponentelle de paramètre m 2 : ~u = u +ε Pour la premère étape, l utlté qu apporte le chox d un groupe A l donné est auss stochastque : ~ l l l V = V +η V l est défn de manère à assurer une cohérence entre les deux étapes. ( ) l V = E u ~ = µ Ln exp u µ Al 2 2 Al On fat l hypothèse que les aléas de la premère étape suvent une lo doubleexponentelle de paramètre µ 1 et qu ls sont ndépendants des aléas de la seconde pérode. Ans, la probablté de chosr l alternatve qu se trouve dans A l s écrt : 66

66 P = l exp V µ 1 k exp V µ k 1 exp u µ 2 exp u µ A l MacFadden a montré, avec en partculer le théorème des valeurs extrêmes généralsées, que le modèle logt emboîté peut être obtenu à partr de la maxmsaton d une utlté stochastque s et seulement s µ 1 est supéreur à µ 2, c est à dre s l hétérogénété des préférences au nveau supéreur est au mons auss élevée qu au nveau nféreur. Lorsque les deux paramètres, µ 1 et µ 2, sont égaux, le modèle redevent un modèle logt multnomal. II Applcaton aux chox de transport Le modèle logt du fat de sa smplcté est très utlsé dans les modèles de répartton de trafc. Ans, le modèle Magellan de la SNCF est un modèle logt lnéare et, le modèle Arane du SETRA et la théore de l accessblté développée par la DREIF peuvent faclement être déduts du modèle logt. a) Modèle Magellan La SNCF utlse un modèle logt lnéare, le modèle Magellan, dans ses études d'évaluaton de la rentablté de ses nvestssements en Ilede-France. Ce modèle est une applcaton drecte de la théore des chox dscrets avec utlté stochastque. Le modèle Magellan utlse une descrpton fne des réseaux de transport de l Ile-de- France. La dstrbuton des déplacements orgne-destnaton est détermnée à partr de la stuaton actuelle et des prévsons socodémographques de la populaton et de l emplo. Ensute, pour estmer la répartton modale entre transport en commun et véhcules partculers un modèle de type logt lnéare est utlsé. Le trafc des transports en commun s écrt : Trafc T C = trafc total x e U e TC U 2 TC + e U Les varables rentrant dans le calcul de U VP sont le temps de trajet, le prx, et la destnaton (ou non) vers Pars. U TC est une somme pondérée du temps de trajet en tran, du temps V P de trajet en bus, du nombre de correspondances, du temps d attente ntal, du temps de correspondance, du temps d accès à ped, du temps d accès en véhcule partculer et du prx du trajet. L affectaton des transports en commun se fat sur le trajet dont le temps généralsé est le plus fable. b) Arane Le logcel Arane utlse le modèle développé par le SETRA pour la prévson du trafc sur les nfrastructures nouvelles. Celu-c est un modèle de chox d tnérare à l ntéreur du mode router dans le domane des transports nterurbans. Dans le logcel Arane, les véhcules sont réparts dans dfférents groupes suvant leur destnaton. Pour chaque groupe on détermne l ensemble des tnérares qu peuvent être suvs. Ensute, les effectfs des groupes sont réparts entre les dfférents tnérares possbles au moyen d une lo de répartton, nommée en France la lo d Abraham (C.Abraham l a mportée des Etats-Uns à la fn de l année 1950). La lo d Abraham suppose que le rapport entre k le trafc T de l tnérare k de l orgne l destnaton et le trafc T de l tnérare l s écrt: T T k l = k ( Cg ) l ( Cg ) θ θ k où Cg est le coût généralsé (17) moyen de l tnérare k. θ est un coeffcent qu reflète la dsparté des chox des usagers. Plus ce facteur est proche de 0, plus les usagers ont tendance à se répartr de manère unforme entre les dfférents tnérares. θ peut être faclement estmé au moyen de l économétre avec des observatons sur les chox concrets des agents. La valeur retenue actuellement en général est 10. (17) k k k k k Cg = ν t + cf + ce l + p où t k est le temps de trajet, l k la longueur du trajet, ce le coût untare d utlsaton du véhcule, p k les péages payés sur l tnérare k, et cf k le confort de l tnérare k. On peut noter que des courbes débt-vtesse sont utlsées pour estmer les temps de parcours, et qu en pratque c est un processus tératf qu permet d obtenr un équlbre 67

67 Le trafc de chaque tnérare peut être dédut à partr du rapport entre les trafcs. k T T j l k θ ( Cg ) l ( Cg ) = j θ En fat ce modèle peut se dédure d un modèle logt non lnéare dans lequel la foncton d utlté des agents serat de type logarthmque. u k k ( Cg ) = θln + ε k c) La théore de l accessblté Pour l étape de dstrbuton spatale du trafc, donc du chox de destnaton à partr d une orgne, la drecton régonale de l équpement de l Ile de France utlse un modèle basé sur la théore de l accessblté. Les ndcateurs d accessblté vsent à mesurer la satsfacton que les ndvdus retrent du système de transport. Pour mesurer le nveau de satsfacton d un usager face à un beson, l semble ntéressant de détermner l ensemble des destnatons que l usager peut attendre et de décrre chacune d entre elles avec les servces qu elle propose pour répondre au beson de l usager et le coût que dot dépenser l usager pour l attendre. Ans, un ndcateur d accessblté pour un usager résdent dans une zone s écrt usuellement: A = Dk j j j D j est le nombre de destnatons stuées dans la zone j susceptbles de satsfare le beson consdéré (nombre de commerces ou nombre d emplos par exemple). k j est un coeffcent qu dépend des coûts généralsés de transport entre la zone et la zone j. La défnton de k j utlsée par la DREIF est : k j cj = exp c Ans A 0 cj = D exp j c0 j Dans ce cadre, la probablté d un ndvdu de la zone de chosr comme destnaton la zone j pour satsfare son beson est : π j = k cj Dj exp c0 c k Dk exp c 0 Ce modèle peut être rénterprété comme un modèle de chox dscrets à utlté aléatore. Il peut être consdéré comme un modèle logt multnomal où l utlté que retre un ndvdu de son déplacement dans la zone j pour satsfare un beson donné est défne par : j ( ) j j j u = c0 ln D c + ε III - Estmaton économque des avantages produts par la réalsaton d un projet de transport Les modèles de chox dscrets applqués aux transports dovent permettre une bonne prévson des trafcs. Cette prévson dot pouvor ader à la détecton des dffcultés qu peuvent apparaître sur le réseau et, surtout, à l évaluaton soco-économque des projets, seul moyen de comparason entre avantages et coûts. Pour cette évaluaton des projets, l est nécessare de pouvor détermner le surplus net dégagé par un projet. Cette parte présentera la méthode de calcul du surplus dans le cadre de la théore mcro-économque classque, et les dffcultés qu peuvent survenr lors de son applcaton à la théore des chox dscrets. III.1 - Utlté d un projet III La théore du surplus La théore classque repose sur le concept de ben-être collectf (Welfare). Dans ce cadre, la collectvté cherche à maxmser une foncton de ben-être collectf W qu dépend de l utlté de chaque agent U. La varaton de ben être s écrt alors : W dw = d U U Or sute à la réalsaton d un projet autorouter, les demandes du consommateur des dfférents bens vont varer. Cette varaton entraînera une varaton de la foncton d utlté. 68

68 du U d Q Q j = j j Du fat du programme de maxmsaton des agents sous contrante budgétare, cette équaton devent, sous l hypothèse que les prx des bens ne dépendent pas de la consommaton de chaque agent (ce qu est le cas s la concurrence est parfate) : U Q = λ p j j avec λ l utlté margnale du revenu du consommateur ( du = λ dr ) et R le revenu de l ndvdu. W Ans, dw = λ dr U On fat alors l hypothèse de la dstrbuton optmale des revenus, qu consste à consdérer que l accrossement margnal du ben-être collectf procuré par l accrossement margnal du revenu d un ndvdu est constant dans la populaton. Cette hypothèse suppose l exstence de mécansmes de redstrbuton externes au problème consdéré, et parfats. Elle est nécessare à l agrégaton des suppléments ndvduels d utlté. Cette hypothèse ben qu elle semble assez forte est assez vérfée dans ce sens, qu l semble nécessare d évter d utlser le secteur des transports dans un processus de redstrbuton des revenus dans la populaton. En effet, une telle utlsaton serat assez neffcace en général, du fat de la dffculté de dscrmner entre usagers. Par contre, dans des cas partculers (aménagement du terrtore par exemple), les rasons de redstrbuton peuvent être présentées après le calcul économque. Ans, on retrouve la formule classque du calcul économque : j dw = pjdq j Jules Duput en 1844 utlse une analyse de ce genre pour calculer le surplus lé à la tarfcaton d un ouvrage. Il propose en effet comme surplus, une ntégraton de la foncton de demande. On retrouve alors ce terme de ben-être collectf partagé entre deux catégores d agents, les consommateurs et le gestonnare de l nfrastructure à péage. Graphque 1 : varaton de surplus sute à une basse du coût généralsé Demande c f c Varaton de surplus lée au trafc ndut Varaton de surplus lée au trafc reporté Coûts généralsés III Applcaton aux transports Dans la formule de calcul classque, le surplus apporté par un projet de transport est égal à la somme pondérée par les prx des varatons des consommatons des dfférents bens. La queston est donc de savor quels sont en ces termes les avantages et les nusances que retrent la socété de la réalsaton d un projet de transport. Un ndvdu retre de son déplacement une utlté lée au fat que ce déplacement lu permet de satsfare certans besons. Cependant chaque déplacement a un coût, que l on désgne sous le nom de coût généralsé, et qu comprend pour parte des coûts monétares lés à l utlsaton d un mode de transport et des coûts non monétares, tels que l nconfort et le temps perdu, qu peuvent être monétarsés. Pour calculer le surplus drect lé à la réalsaton d un nouveau projet, l faut dstnguer entre un déplacement que l usager aurat effectué auparavant et un déplacement nouveau. Dans le cas d un smple report d tnérares, ce que gagne l usager est la dmnuton de son coût généralsé. Dans le cas d un déplacement ndut, son avantage est dfférent, l est supéreur à zéro, mas nféreur à celu qu l retrerat s c état un déplacement qu l effectuat avant car snon, cela sgnferat que l utlté du déplacement est supéreure aux ancens coûts généralsés, et donc qu l aurat dû fare ce déplacement même quand le projet n état pas réalsé. En fat le calcul revent à ntégrer une foncton de 69

69 demande de transport en foncton du coût généralsé. De plus, l exste des coûts que l ndvdu ne supporte pas drectement. Les externaltés négatves sont la congeston qu peut résulter du déplacement de l ndvdu et qu représente un surcoût de transport pour les autres ndvdus, le brut, la polluton, et les dépenses de sécurté lées au déplacement de l ndvdu que la collectvté devra prendre en charge (sécurté socale). Ces coûts sont prs en charge par la collectvté qu reçot de l ndvdu des taxes qu couvrent une parte des coûts. La collectvté prend auss en charge les coûts d nfrastructures. Par contre, en général, l n exste que peu d externaltés postves lées au transport. En effet, dans notre pays, la majeure parte du terrtore est attegnable dans des condtons assez correctes de transport. Ans, un usager peut toujours, même avant que le projet étudé ne sot réalsé, se rendre dans n mporte quelle zone du terrtore. Le fat qu l ne s y rende pas (ou que certans agents ne se rendent pas chez lu) dans un premer temps est dû au trop pett d ntérêt qu l y trouve par rapport à son coût généralsé (ou à leurs coûts généralsés). S fnalement l s y rend après la réalsaton d un projet, c est le fat que son coût généralsé a bassé. Ans, toute l utlté qu l retre de son transport est déjà comptablsée dans les calculs c-dessus. L utlté que pourraent retrer d autres ndvdus du déplacement du premer ndvdu est en fat le résultat d un transfert de consommaton de dfférents bens que l ndvdu consommat déjà avant que le projet ne sot réalsé dans d autres régons. III.2 - Applcaton de la théore du surplus aux modèles de chox dscrets III Le modèle logt multnomal a) Défnton du surplus Le modèle logt multnomal est reprs tel qu'l est présenté plus haut (cf ). L'utlté d'un ndvdu qu'l retre du fat de l'offre de l'ensemble des alternatves A est défn par : U = Max( u ) = u E ~ µ ln exp µ Sute à une varaton élémentare ( du ) A l'ensemble des utltés détermnstes apportées par les dfférentes alternatves, la varaton de l'utlté U s'écrt : du = k exp u µ du k exp u µ = P du S on ntrodut λ l'utlté margnale du revenu ( λ = U R) on peut donner l'expresson du gan monétare équvalent d'un ndvdu sute à la transformaton élémentare. Le gan monétare équvalent de l'ensemble de la populaton est égal à la somme des gans monétares des ndvdus. Cela donne donc un gan élémentare pour la populaton de : de N = Pdu λ S on magne une transformaton mportante des utltés détermnstes entre un vecteur V et un vecteur V f, le surplus monétare équvalent pour la populaton se calcule en ntégrant les surplus élémentares sur l'ensemble de la transformaton. En partculer, s on magne que seul l'utlté d'un ben change, le ben 1 par exemple, 1 u f 1 E = N P du 1 u λ Dans le cas où l'utlté margnale du revenu peut être supposée constante, le gan monétare équvalent devent : E 1 N = u ln exp λ µ b) Lens avec le modèle classque dans le cas d'un modèle à utlté lnéare Dans le cas où l'utlté est lnéare, c'est à dre qu'elle s'écrt u = a + r p (où a est une caractérstque du ben, p son prx et r le revenu du consommateur), le modèle logt possède des proprétés assez partculères. Tout d'abord, la demande de chaque ben ne dépend pas drectement du revenu des agents puqu'elle (elle peut en dépendre à travers la défnton des groupes d ndvdus) s'écrt, en smplfant le terme qu dépend du revenu : 1 u f 1 u de 70

70 D = N k exp a p µ k k exp a p µ De même, l'utlté globale des consommateurs est égale à : S = R+ µ N Ln exp a p µ Ans l utlté margnale du revenu est constante et égale à 1. La foncton de demande est ntégrable pusque les condtons de SLUTSKY sont vérfées, et donc on peut défnr à partr des fonctons de demande la foncton d'utlté ndrecte V d'un consommateur représentatf. D'alleurs la foncton S est une spécfcaton de la foncton V. Ans, le modèle classque peut s'applquer pusque le modèle logt est équvalent à un modèle avec un consommateur représentatf ayant une foncton d'utlté contnue. Le calcul du surplus peut donc se fare de la manère la plus classque, le prx mesurant ben le consentement margnal à payer. c) Modèle logt à utlté non lnéare L utlté non lnéare peut s écrre sous la forme u = f( r p, a ). Dans ce cas, l ntégraton au sens classque pose de séreuses dffcultés. La foncton de demande est ben ntégrable et donc non-dscernable d une foncton de demande d un modèle avec des bens contnus. Cependant, la foncton d utlté ndrecte du consommateur représentatf qu peut être dédute des fonctons de demande est dfférente de la foncton d utlté globale du modèle de chox dscrets. En effet, cette dernère ne vérfe pas les égaltés de Roy et donc les prx ne représentent plus le consentement à payer. Cela est dû en partculer à la forme de l utlté margnale du revenu. En effet, la foncton de demande s écrt avec une utlté non-lnéare : D = N k (, ) f r p a exp µ k k f( r p, a ) exp µ Elle vérfe donc ben les condtons nécessares à son ntégrablté. Ans, on peut lu assocer une foncton d utlté d un consommateur représentatf. Cette dernère sera cependant dfférente de l utlté défne dans le cadre d un modèle de chox dscrets comme la somme des espérances des utltés des ndvdus, sot: S = µ N Ln (, ) f r p a exp µ En effet, l sufft de constater que S ne vérfe pas les égaltés de Roy : D V p = V r Ans, dans le cas de l utlté non-lnéare, les calculs de surplus ne peuvent pas se fare en utlsant la procédure classque utlsant les fonctons de demande. Cela est dû à la varablté de l utlté margnale du revenu. La mesure correcte de l utlté des consommateurs est alors ben mesurée par la foncton W et non par une foncton d utlté ndrecte V qu serat dédute des fonctons de demande. Le calcul du surplus dot donc être effectué avec précauton. III Applcaton aux modèles de chox de transport On peut tenter applquer ce schéma d évaluaton aux modèles utlsés actuellement pour évaluer les projets. Deux cas ont semblé exemplares : le cas du modèle Arane et le cas de la théore de l accessblté. a) Le logcel Arane D après le , le modèle de trafc ntégré dans le logcel ARIANE pourrat être rénterprété comme un modèle logt multnomal avec des utltés qu s écrraent : 71

71 u ( Cg ) k k k = θln + ε Cette écrture rendrat alors dffcle l ntégraton du revenu net des coûts. En effet la cohérence économque nécessterat la possblté d ntégrer un facteur du type r-cg k qu représente l ensemble des consommatons de l'agent autres que le ben transport étudé. Mas cela ne serat pas possble car on arrverat alors à des probabltés dfférentes de consommaton, du fat de la non-lnéarté du facteur en coûts généralsés. Cette non-lnéarté poserat en outre d mportants problèmes au nveau du calcul du surplus, comme le montre le En effet, un gan de 5F représente deux gans d utltés très dfférents suvant les coûts généralsés ntaux. Ans, une rénterprétaton du modèle d affectaton du trafc du logcel Arane («la lo d Abraham») au moyen d un modèle logt ne semble pas cohérente avec le calcul de type classque comprs dans le logcel Arane. b) La théore de l accessblté D après le paragraphe , la théore de l accessblté est équvalente à un modèle logt à utlté lnéare. u j r cj j = ln( Qj ) + + ε c 0 L utlté margnale du revenu est constante (elle est égale à 1/c 0 ). Il est donc possble d applquer la formule du paragraphe Cela donne un gan monétare équvalent pour les N agents consdérés de: E = Nc0 ( ln A) Ce type de spécfcaton permet de prendre correctement en compte le surplus que les agents trent d une melleure accessblté à un certan nombre de servces. Du fat de la lnéarté de l utlté spécfé dans le modèle, le calcul du surplus est équvalent au calcul de surplus classque, c est à dre une ntégraton de la foncton de demande. III Synthèse Ans, le calcul du surplus peut se transposer de la théore des chox dscrets à la théore classque. Cependant certanes précautons dovent être prses. Il semble nécessare de prvléger dans un premer temps des modèles à utlté lnéare pour évter les problèmes d ntégraton des surplus monétares. L utlsaton de modèles logt à utlté non lnéare est délcate. Elle dot ncter les utlsateurs à procéder à un calcul un peu plus complexe que le calcul classque de surplus, résultat d une certane varablté des utltés margnales du revenu. Cela devrat amener à une réflexon sur la pertnence de l utlsaton actuelle de certans modèles. Enfn, la cohérence entre calcul économque et théore de l accessblté montre que l utlsaton de cette dernère ne remet nullement en cause le calcul économque. Celu-c peut en effet s adapter faclement aux modèles utlsés. Or, l est le seul moyen de pouvor établr une comparason à peu près objectve entre les coûts et les avantages. Ans, la présentaton d ndcateurs d accessblté dot être prolongée par l évaluaton soco-économque des projets. IV - Du bon usage des modèles de la demande de transport Notre présentaton des modèles de la demande de transport, de leur nterprétaton économque et de l'emplo de leurs résultats pour le calcul économque, est restée théorque : elle ne préjuge pas de la pratque. De fat l'état de la pratque, en France tout du mons, est ben en deçà des possbltés théorques. Nous allons étayer ce constat ( 4.1), avant de prescrre des actons pour amélorer la pratque, regroupées en deux lots : certfcaton technque pour apprécer un modèle partculer ( 4.2), certfcaton admnstratve pour forcer la mse à nveau du mleu professonnel ( 4.3). IV.1 - Etat de la pratque, en France et à l'étranger Afn de décrre l'état de la pratque, nous dstnguerons entre les sujets tratés, les méthodes, les outls, le mleu technque, les normes d'exécuton et de présentaton des études de trafc. IV Du côté des sujets tratés En France, le seul sujet pour lequel une étude de trafc sot recommandée(admnstratvement 72

72 parlant) est l'étude des projets routers en mleu nterurban. Dans les autres domanes, on constate l'exstence de modèles chez les collectvtés terrtorales et les explotants des prncpaux réseaux. Ctons par exemple, pour les réseaux franclens, les modèles de la DREIF, du STP, de la RATP, de la SNCF, de COFIROUTE développés ndépendamment. Mas des communautés urbanes telles que Llle ou Marselle ne dsposent pas de leur propre modèle de planfcaton mult-modale des transports (18) Les agglomératons moyennes commandent ponctuellement des études ; parfos des promoteurs de projets d'nfrastructure leur soumettent des études réalsées à leurs fras. Cependant le champ d'applcaton des modèles se rédut à la planfcaton de l'nfrastructure, éventuellement des horares de servce dans le cas des transports collectfs. Dans les agglomératons qu dsposent d'un modèle de planfcaton, l arrve que celu-c serve à étuder les plans de crculaton : or ce sujet exgerat des modèles travallant à une autre échelle, plus fne. Il exste un état de l'art nternatonal, une offre de modèles de transport fourne par des bureaux d'étude pour la plupart anglo-saxons (MVA, HCG ). Cette offre couvre des sujets relatvement gnorés en France : affectaton dynamque, affectaton aux transports collectfs urbans, trafc de marchandses, calculs de brut et d'émssons de polluants ; cela aux échelles tant urbane qu'nterurbane. Le marché franças paraît en retard par rapport au marché nternatonal, à pluseurs aspects : évental des sujets tratés, pertnence des méthodes, normes d'exécuton et de présentaton des études. IV A propos des méthodes La règle de répartton du trafc router entre tnérares concurrents actuellement mplantée dans ARIANE a été développée en Calforne dans les années 1950, ans qu'au Canada et en Allemagne. Les seules avances françases tennent à la répartton prx-temps et aux prncpes du modèle MATISSE (Cf. rapports d'o. Morellet). Mas dans l'affectaton aux réseaux de transport collectf, dans (18) à notre connassance. Cette stuaton semble regrettable, car les nvestssements de transport lés à des agglomératons de cette talle peuvent attendre des montants consdérables l'affectaton dynamque sur un réseau router, dans le chox du mode de transport de voyageurs ou de marchandses, la France n'a pas produt de méthode largement dffusée, n mporté des méthodes standard conçues alleurs, sauf dans des cas trop solés pour être représentatfs. IV A propos des outls Les pratcens accèdent aux méthodes par l'ntermédare de logcels qu sont des outlssupports. Ans ARIANE pour l'affectaton routère nterurbane, DAVIS pour l'affectaton routère urbane. Sur le marché nternatonal, l exste des logcels généralstes qu permettent de trater chaque étape du schéma classque de façon solée ou au sen d'une structure défne par l'utlsateur : ctons Emme/2, Mn UTP, TRIPS. Il n'y a pas d'équvalent franças à ces produts. Les servces technques du mnstère des transports les utlsent rarement, par conformsme vs-à-vs des outls tradtonnels dont le champ (les sujets tratables) n'a pas évolué depus 25 ans. Ce sont surtout les flales françases des bureaux d'étude anglosaxons qu contrbuent mantenant à la dffuson de ces produts. IV A propos du mleu technque Les pratcens franças des études de trafc ont été formés par compagnonnage : ls l'ont ndqué en réponse à une enquête menée en 1995 (Cf. Leurent 1996a). Très peu ont des bases théorques soldes leur permettant de concevor d'autres emplos pour les logcelsoutls que ceux auxquels ls ont été formés. Fort dfférent est le cas de leurs homologues anglo-saxons : ls dsposent généralement d'une formaton spécalsée, ls n'ont pas d'attachement partculer pour un logcel donné ou une méthode donnée. IV A propos de l'exécuton et de la présentaton des études de trafc La dépendance de la plupart des pratcens franças envers leur outl habtuel se répercute dans la présentaton des études : souvent on crot caractérser la méthode en mentonnant unquement le nom du logcel qu a serv, alors que cette étquette ne précse nullement les optons choses, qu sont les vras détermnants Il convendrat de meux présenter la méthode 73

73 de modélsaton retenue. Tout auss mportant, de meux présenter les hypothèses d'applcaton et les résultats : des règles technques smples suffraent, comme l'édton de certanes cartes, la sorte de quelques ndcateurs quanttatfs, l'oblgaton de certanes analyses de sensblté. Le rapport Boteux (1994) pousse en ce sens et ndque des drectons à suvre. IV.2 - Valdaton et certfcaton des modèles La queston de la valdaton technque du modèle employé dans une applcaton donnée est fondamentale. Dfférentes méthodes peuvent la résoudre, tel que l examen réguler des nnovatons par un groupe d experts de l économe des transports. Il est auss possble d utlser une méthode systématque de certfcaton technque développée à l'inrets (Leurent 1996b), pour reconnaître l'erreur d'un modèle et s possble la rédure. IV Une méthode de certfcaton des méthodes L'erreur d'un modèle se décompose en erreur de concepton, erreur de formulaton, erreur nformatque, erreur d'estmaton et erreur exogène a pror. L erreur de concepton tent à la schématsaton du système étudé, à la défnton et au chox des varables explcatves (exogènes) ou explquées (endogènes), à la mse en relaton de ces éléments par des mécansmes explcatfs. La formulaton du modèle consste à synthétser les mécansmes explcatfs par une formule caractérstque, qu relève d'un problème type de mathématque. L'erreur de formulaton procède d'un manque de conformté entre la formule caractérstque et les mécansmes élémentares spécfés dans la concepton, ou d'un manque de cohérence logque, ou d'une nsuffsance de caractérsaton. L'erreur nformatque tent au dspostf de calcul (support matérel, logcel, opérateur) ou à l'algorthme de résoluton de la formule caractérstque, qu peut manfester des mprécsons par arrond ou un défaut de convergence. L'erreur économétrque d'un modèle de smulaton englobe l'erreur d'estmaton lée à la spécfcaton numérque de la formule caractérstque, et l'erreur exogène a pror relatve aux varables exogènes. Elle lmte l'apttude emprque du modèle, sa capacté à reprodure des états observés (que des observatons aent ou non serv à l'almentaton économétrque du modèle). L'objectf de la certfcaton technque est de rendre transparent le modèle de smulaton, de l'examner et le corrger de manère qu'l ne contenne pas d'erreurs horms celles, conceptuelles, dans la représentaton théorque du système étudé, et celles, économétrques, mputables aux données d'applcaton. Suvant la décomposton de l'erreur, on déclne la certfcaton technque selon quatre dmensons : conceptuelle, formelle, nformatque et économétrque, cette dernère portant à la fos sur l'erreur d'estmaton et l'erreur exogène a pror. A chaque dmenson de certfcaton s'attachent des concepts opératores spécfques, valables autant pour la certfcaton que pour la modélsaton : la certfcaton conceptuelle révèle des objets de concepton ms en relaton par des mécansmes explcatfs, qu sont des phénomènes consttutfs de la représentaton théorque du système modélsé. La certfcaton formelle examne la formule caractérstque du modèle, qu consttue la synthèse mathématque des mécansmes explcatfs spécfés dans la concepton et étude également l'exstence et l'uncté des solutons à la formule caractérstque. La certfcaton nformatque traque les défauts de la méthode de calcul : l s'agt de détecter les mprécsons par arrond, et surtout d'examner la convergence des calculs vers une soluton à la formule caractérstque. La certfcaton économétrque détecte l'erreur économétrque en dentfant les objets et les relatons auxquels elle s'attache. Elle explcte l'ncerttude exogène a pror relatve aux varables exogènes et aux paramèters. Elle examne et dscute les hypothèses statstques qu détermnent cette ncerttude, et elle étude ses effets sur le résultat d'une smulaton. 74

74 La certfcaton technque a été applquée à un modèle d'affectaton prx-temps du trafc router, applcable notamment à l'étude d'une route à péage en mleu urban. Dans une applcaton, la certfcaton conceptuelle et la certfcaton économétrque sont de la responsablté du pratcen, tands que la certfcaton formelle et la certfcaton nformatque sont de la responsablté du concepteur du logcel de calcul. IV Réflexons sur une organsaton de la certfcaton De manère générale, on peut se demander quelles règles méthodologques fxer et comment les fare respecter? Autrement dt, comment exercer une tutelle technque? Une tutelle technque des études de trafc peut s'exercer à pluseurs moments : - en amont, par la fournture d'outls, par la prescrpton de normes et de modaltés d'applcaton ; - en cours d'étude, dans le cas où la tutelle assure la maîtrse d'ouvrage, par la fournture de moyens humans, fnancers et matérels ; - en aval, par le contrôle technque de l'étude. Références de l annexe 5 L mportance de la tutelle en amont dépent de la qualté des pratques courantes de la professon. Quels sont les crtères de performance? Par alleurs, la tutelle en cours d'étude dot être exercée en cohérence avec les tutelles amont et aval. Autrement dt, l faut fournr des moyens permettant l'applcaton des procédures technques, dans des condtons compatbles avec les exgences technques du contrôle de qualté en aval. Une condton nécessare de la réusste d un tel contrôle tent à la techncté du commandtare de l'étude. Une autre condton nécessare tent au bon sens des règles mposées. Faut-l mposer des contrantes de méthode comme en Angleterre où une étude de trafc router nterurban dot commencer par une justfcaton comportementale du modèle chos et par une reconsttuton, à l'ade du modèle, d'une stuaton observée? Cette règle paraît en effet assez conforme à l'esprt de l'économétre, à savor confronter le modèle aux observatons et employer les observatons pour ajuster le modèle. Anderson S.P. A. de Palma and J.F. Thsse (1992) Dscrete Choce Theory of Product Dfferentaton, The MIT Press, Cambrdge, MA. Delons (1996), Estmaton des avantages économques lés à la modfcaton de l offre de transport. Koeng J.G. (1974), La théore de l accessblté, un nouvel outl au servce de l aménagement, Revue générale des Routes. Koeng J.G. (1976), Les ndcateurs d accessblté dans les études urbanes : de la théore à la pratque, Revue générale des Routes. Leurent F. (1995a), Une boîte-à-outls pour opérer dverses affectatons statques du trafc router. INRETS Research Report n 198. INRETS, Arcuel. Leurent F. (1996a), Portée et Lmtes des Modèles de Trafc. Rapport de conventon INRETS-DRAST. INRETS, Arcuel. Leurent F. (1996b), Pour certfer unmodèle - le cas de l'affectaton statque du trafc route, en cours de paruton, INRETS, Arcuel. Madre, sur la motorsaton Morellet O. & H. Julen (1990), MATISSE, un modèle ntégrant étrotement nducton et partage modal fn du trafc. Rapport de recherche INRETS n 129. INRETS, Arcuel. Ortuzar J. de Doz et L. Wllumsen (1990), Modelng Transport. Wley, Londres. De Palma A. et J.F. Thsse (1987), Les modèles de chox dscrets, n Annales d Econome et Statstques. Poult J. (1973), Approche économque de l accessblté, SETRA. Poult J. (1974), Urbansme et transport : les crtères d accessblté et de développement urban, SETRA Qunet E. (1990), Analyse économque des transports. PUF, Pars. Small K. (1992), Urban Transportaton Economcs, H.A.P., Luxembourg. 75