Analyse causale

D’une mani`ere g´en´erale, la Dynamique des Syst`emes est utilis´ee lorsqu’on devient conscient qu’une structure, un probl`eme, deviennent trop complexes pour en comprendre facilement les comportements pass´es, pr´esents, et surtout `a venir. On se rend compte que l’intuition h´esite, que les risques d’erreur de jugement deviennent importants, que les donn´ees disponibles et surtout utiles sont insuffisantes. On cherche `a mettre `a plat l’ensemble des variables du probl`eme (ce que nous appelons les ´el´ements du syst`eme). C’est l’´etape d’analyse causale, ou d’analyse struc-turelle (structure des relations d’influence entre variables, param`etres et donn´ees) du probl`eme pos´e, analyse dont l’apport essentiel est de permettre une perception et une repr´esentation or-donn´ees du syst`eme.

A ce stade, quelques remarques pratiques pourront faciliter la r´ealisation de ces diagrammes causaux et ´eviter des blocages ou certaines erreurs.

L’analyse causale, premi`ere ´etape de toute analyse syst´emique, permet donc de structurer un probl`eme, mais aussi de le d´ecomposer en sous-ensembles, en ´el´ements simples destin´es `a ˆetre analys´es individuellement. C’est une phase indispensable qui enrichit ´enorm´ement la percep-tion globale du syst`eme ´etudi´e, tout en g´en´erant une impression de plus en plus forte, parfois in-qui´etante et mˆeme d´estabilisante, de complexit´e des ph´enom`enes [Donnadieu et Karsky, 2002].

Plus on d´eveloppe l’analyse structurelle, forc´ement qualitative (les chiffres qui caract´erisent la connaissance sont absents d’une telle analyse qui reste par essence qualitative), plus on se rend

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FIG. 3.2 – Causes de la probl´ematique TMV

compte de la complexit´e des choses et des comportements. Pour aborder l’analyse d’un sous-syst`eme sp´ecifique d’un sous-syst`eme urbain comme celui du transport de marchandises en ville, les sch´emas suivants constituent un cadre g´en´eral tenant compte des principales causalit´es in-ternes et exin-ternes [Morin, 1981] i.e. les rapports de causes `a effets parmi les ´el´ements du syst`eme qui permettent son auto-organisation et les causalit´es avec l’environnement qui l’entoure et qui s’impose `a lui.

3.3.2.1 Analyse causale globale

Dans le cadre du syst`eme TMV vu dans sa globalit´e, les«outputs» g´en´eraux (ou constats) de la probl´ematique, pr´esent´es dans le chapitre 1 de cette th`ese s’av`erent ˆetre la congestion, la s´ecurit´e, l’accessibilit´e et les impacts environnementaux comme le montre la Figure3.2. Cette analyse doit ˆetre aussi fine que possible sans entrer dans les sp´ecificit´es d’une ville donn´ee (comme le fait d’ˆetre en bord de mer). C’est pourquoi, nous proposons une telle analyse o `u les feuilles des diff´erentes arborescences sont terminales pour conserver un caract`ere g´en´erique de la d´emarche. Autrement dit, si l’on pousse davantage l’analyse causale, il sera n´ecessaire de prendre en compte les qualit´es intrins`eques de la ville d’´etude.

Il s’agit alors de d´etailler les causes `a l’origine de ces quatre constats. La Figure3.3d´ecrit l’analyse causale du manque d’accessibilit´e.

La Figure3.4d´ecrit l’analyse causale du manque de s´ecurit´e. Elle est simple et courte. Le manque de s´ecurit´e est effectif parce qu’il survient des accidents de la route, mais aussi des accidents de manutention.

Puis, la Figure3.5constitue l’arbre causal des impacts environnementaux.

3.3. MOD `ELE CONCEPTUEL 77

FIG. 3.3 – Causes du manque d’accessibilit´e

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FIG. 3.5 – Causes des impacts environnementaux

Le dernier arbre de causalit´e est celui d´evelopp´e par les probl`emes de congestion. Il est par nature tr`es complexe et nous essayons de formuler, au moins d’une mani`ere synth´etique, les causes de la contribution `a la congestion par le transport de marchandises en ville (Figure3.6).

3.3. MOD `ELE CONCEPTUEL 79

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J#291,).,* $..#1,*+,/* -'%#$'/()/* FIG.3.6–Causesdelacontribution`alacongestion

Les feuilles de chacun des arbres se regroupent par cat´egories de causes suivantes :

– les facteurs industriels: nous retrouvons dans cette cat´egorie, tous les param`etres li´es `a l’organisation des tourn´ees comme les ressources disponibles (humaines et mat´erielles), et la strat´egie de gestion (compte propre ou d’autrui) ;

– la structure urbaine: la situation g´eographique des aires de livraison, la pr´esence ou non d’´equipements logistiques tels que CDU, ELP. . . , le r´eseau viaire forment le contexte pour le transit des marchandises ;

– la demande de marchandises: la demande de marchandises conditionne les flux de mar-chandises. Par exemple, les fr´equences de livraisons sont de plus en plus importantes et le volume des livraisons devient de plus en plus petit ;

– les flux de trafic: les causes qui touchent les flux de trafic comme les niveaux de flux, les affectations des flux dans les zones denses, la correspondance entre les heures de pointe des v´ehicules particuliers et des camions ;

– les pressions: les pressions possibles entre les acteurs, comme les pressions des habitants sur le responsable politique pour l’am´elioration de la qualit´e de vie, ou la pression d’un dispositif de contrˆole des fraudes pour le stationnement ;

– la qualit´e de vie: la qualit´e de vie est transversale, allant du nombre d’accidents `a la qualit´e de la desserte en termes d’´emissions de bruit, de polluants et de gaz `a effet de serre ;

– l’offre de transport: concerne principalement les caract´eristiques du r´eseau viaire. L’offre de transport est ´egalement li´ee aux v´ehicules sur le march´e, d´evelopp´es par les construc-teurs.

3.3.2.2 ´Elaboration d’un sch´ema causal

Dans ce paragraphe, nous voulons d´evelopper, en restant coh´erent avec les sch´emas de r´ef´erence de la ville [Fusco, 2003] (i.e. mod`eles tr`es agr´eg´es donnant un cadre g´en´eral pour l’analyse de syst`eme), un sch´ema syst´emique appropri´e `a l’´etude de l’am´elioration du trans-port de marchandises en ville. Ce sch´ema doit fournir une vision synth´etique des principales interactions existantes dans le fonctionnement du syst`eme TMV, pour d´epasser la vision lin´eaire des sch´emas couramment utilis´es.

A cet effet, nous allons faire co¨ıncider les activit´es urbaines du sch´ema g´en´eral de la ville

3.3. MOD `ELE CONCEPTUEL 81

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FIG. 3.7 – Sch´ema causal pour le syst`eme TMV

avec celles r´epertori´ees dans le paragraphe suivant issues de l’analyse causale. Traditionnelle-ment, les ´etudes sectorielles identifient trois ´el´ements cl´es des syst`emes de transport de mar-chandises : la demande de mobilit´e de marmar-chandises, l’offre de transport (infrastructures, ser-vices) et les flux de trafic, qui correspondent au v´eritable transport de marchandises `a l’int´erieur de la ville. En amont de ces trois ´el´ements on consid´erera la structure urbaine, comme la loca-lisation des activit´es, et les facteurs industriels (concernant notamment les caract´eristiques des activit´es). En consid´erant ´egalement les pressions exerc´ees par les transports urbains et les as-pects de la qualit´e de vie qui peuvent ˆetre mis en relation avec le transport de marchandises en ville (accessibilit´e, qualit´e de l’air, s´ecurit´e, etc.), on obtient le sch´ema causal syst´emique de r´ef´erence illustr´e par la Figure3.7.

Le sch´ema propos´e contient un certain nombre d’hypoth`eses quant aux liens de causes `a ef-fets entre les diff´erents ´el´ements, qui permettent de saisir le fonctionnement g´en´eral du syst`eme TMV et ses sp´ecificit´es par rapport `a d’autres activit´es urbaines. Ces liens causaux ne doivent cependant pas ˆetre interpr´et´es de fac¸on strictement d´eterministe. Il s’agit, plus g´en´eralement,

d’hypoth`eses concernant l’influence que chaque ´el´ement peut jouer sur les autres. En ce qui concerne les facteurs industriels, par exemple, ils sont susceptibles d’influencer `a la fois la struc-ture urbaine, la demande de mobilit´e de marchandises et l’offre de transport.

En revanche, la structure urbaine est un ´el´ement en forte interaction avec les autres ´el´ements du syst`eme : elle est probablement influenc´ee par les facteurs industriels, par l’offre de trans-port et par les niveaux d’accessibilit´e dans l’espace urbain. De mˆeme, elle influence l’offre de transport, la demande de mobilit´e de marchandises et plusieurs aspects de la qualit´e de vie (les niveaux d’accessibilit´e, la qualit´e de l’air, etc.). En particulier, le lien entre structure urbaine et offre de transport est susceptible d’exister dans les deux sens. D’une part, certaines infra-structures et services n’existent qu’en pr´esence de infra-structures urbaines particuli`eres (la mise en place d’un Espace Logistique Urbain, par exemple, n´ecessite une certaine concentration d’ac-tivit´es en rapport avec la demande de mobilit´e de marchandises autour de la zone d’implan-tation). De l’autre, l’existence de certaines infrastructures peut conditionner le d´eveloppement urbain, comme le montre l’exemple, pr´esent´e par Merlin, [1991], des divers espacements entre

´echangeurs des autoroutes parisiennes sud et nord.

L’offre de transport, `a son tour, est susceptible d’influencer `a la fois la demande de mobilit´e de marchandises, les flux de trafic et d´etermine, `a elle seule, un certain nombre de pressions

´economiques et environnementales, ind´ependamment des flux de trafic produits (par exemple, les co ˆuts financiers et la consommation d’espace urbain n´ecessaires `a la r´ealisation des infra-structures). En poursuivant la lecture du sch´ema, la demande de mobilit´e de marchandises est susceptible d’ˆetre influenc´ee `a la fois par l’offre des infrastructures et des services de transports, par les facteurs industriels, par la structure urbaine et par les niveaux d’accessibilit´e. Enfin, les pressions des transports d´ependent des flux de trafic produits et de l’offre mise en place, tandis que l’ensemble des aspects de la qualit´e de vie (niveaux d’accessibilit´e, s´ecurit´e, qualit´e environ-nementale) d´ependent de fac¸on complexe des caract´eristiques des flux (les vitesses, les niveaux de trafic), de la structure urbaine (la localisation des activit´es) et des pressions (les ´emissions polluantes). Nous soulignons ´egalement que les pressions produites localement par les trans-ports urbains peuvent ´egalement affecter les ´ecosyst`emes r´egionaux et globaux, ext´erieurement au syst`eme TMV (c’est le cas, notamment, des ´emissions de gaz `a effet de serre, des consomma-tions ´energ´etiques, etc.).

3.3. MOD `ELE CONCEPTUEL 83

FIG. 3.8 – Mod´elisation sur quatre horizons