VI Modélisation des caractéristiques de l'ore de transports en commun
VI.1 L'intégration des vitesses et des fréquences
La vitesse constitue la donnée principale dans le calcul des temps de par- cours et, de ce fait au travers du coût généralisé, de l'accessibilité. Contraire- ment au cas des voitures particulières, les vitesses en transports en commun (TC) ne sont pas directement obtenues à partir du modèle à quatre étapes mais sont intégrées au SIG de manière exogène. Ce choix s'explique par la grande variabilité des vitesses selon les caractéristiques techniques des véhi- cules et des lignes (le tramway vs bus et site propre vs site non protégé) ainsi que des itinéraires empruntés (parcours intégralement réalisé en centre-ville ou bien parcours réalisé entre quartiers centraux et quartiers périphériques, nombre d'arrêts ou plus moins important . . . ). Dès lors, au cours de notre travail, nous calculons deux séries de vitesses et fréquences correspondant chacune à un réseau (réseau 2005 ou réseau 1993) pour la période de pointe. Après avoir expliqué ce que nous entendons par heure de pointe , nous détaillerons la méthode de calcul des vitesses et des fréquences, diérente pour chacun des deux réseaux.
VI.1.1 Le choix de l'heure de pointe
Nous avons choisi de travailler en période d'heure de pointe du matin (7h - 9h), correspondant à celle où la plupart des actifs se rendent sur leur lieu de travail. Cette tranche horaire nous a paru la plus cohérente avec la dé nition donnée à l'heure de pointe. L'heure de pointe correspond à la période où la demande de transport, et de fait la congestion, est la plus importante [113].
Ne disposant pas de données sur le tra c voyageur en transports en commun selon les heures de la journée, nous posons l'hypothèse que la période de pointe se caractérise par des fréquences supérieures à la fréquence moyenne au cours de la journée, autrement dit des départs rapprochés des véhicules, et des temps de parcours supérieurs au temps de parcours moyen sur cette même journée. Certes, le choix de la période 7h-9h comme représentative de l'heure de pointe peut être sujet à débat. Notons toutefois que les caractéristiques de l'ore (fréquences et vitesses) sont sensiblement identiques au cours des périodes 17-19h et 7h-9h.
VI.1.2 Reconstitution de l'ore de transport en commun en 2005 La détermination des vitesses et des fréquences est réalisée à partir des ches horaires éditées par la Compagnie des Transports Strasbourgeois (CTS).
Principe général de détermination des vitesses
Une vitesse propre à chaque ligne de bus est dé nie à partir de la formule standard : v = d/t où v représente la vitesse en km/h, d la distance en kilomètres et t le temps en heures. Concernant les lignes de tramway, les vitesses nous sont directement fournies par la CUS [4]. Cette formule, dans le cas du tramway, n'a été utilisée que pour opérer une véri cation.
Chaque ligne de bus étant numérisée séparément, leur longueur nous est fournie directement par le SIG. Les lignes les plus courtes parcourent moins de 5 km tandis que les plus longues, traversant plusieurs communes, peuvent dépasser les 20 km. Notons que la vitesse étant un attribut de la ligne, elle est supposée identique sur tous les tronçons de la ligne (même si, dans la réalité, les tronçons d'une même ligne peuvent être parcourus à des vitesses diérentes, en raison notamment de la densité des quartiers traversés et de la typologie des voies). C'est donc une vitesse moyenne par ligne qui est calculée.
Les temps de parcours intégrés sont directement issus des ches horaires. Il convient dès lors d'apporter certaines précisions quant à la signi cation réelle de ces temps de parcours :
Ce sont des temps théoriques qui n'ont pas fait l'objet d'une véri - cation sur le terrain. Par ailleurs, nous ne possédons pas de statistiques sur la ponctualité des bus par rapport aux ches horaires.
Les temps de parcours entre les deux terminus d'une ligne incluent les temps d'arrêt aux stations.
Nous ne tenons pas compte du fait que certains arrêts d'une ligne peuvent ne pas être desservis à certaines heures.
Au cours de la période 7h - 9h, les temps de parcours d'une même ligne sont identiques. Lorsqu'ils ne le sont pas, nous calculons un temps moyen sur la période.
Les vitesses obtenues
Les vitesses ainsi calculées sont répertoriées dans l'annexe 5. L'indicateur vitesse commerciale , fourni par les exploitants de réseaux, est souvent utilisé pour mesurer la performance des lignes de bus. Nous le mobilisons ici a n de véri er la abilité de nos résultats. La vitesse commerciale est par dé nition le quotient de la distance parcourue divisée par le temps total nécessaire pour la parcourir, y compris les durées d'arrêt35. Contrairement
à la vitesse moyenne, la vitesse commerciale intègre les temps d'arrêt aux stations. Des données fournies par la CTS et reprises par la CUS estiment la vitesse commerciale moyenne du réseau CTS à 18 km/h en 2001, c'est-à- dire avec les quatre lignes de tramway A, B, C et D. Le rapport d'activité de 2005 de la CTS souligne une baisse de la vitesse commerciale en 2005 de 1.7% après 5 ans de hausse. Nous supposons à la lumière des données disponibles une augmentation annuelle de 2% durant les 5 ans de hausse . On peut ainsi estimer à environ 18.8 km/h la vitesse commerciale en 2005. Toutefois, il convient de rester prudent à double titre face à ce résultat. D'une part, c'est une vitesse commerciale moyenne sur l'ensemble du réseau CTS qui, a priori intègre l'ensemble des lignes exploitées qu'elles soient urbaines (313 km de lignes bus et 25 km de lignes de tramway) ou interurbaines (359 km de lignes exploitées). De plus, cette moyenne n'intègre pas la distinction heure de pointe , heure creuse . Nos calculs, qui portent exclusivement sur le réseau urbain, aboutissent à une vitesse commerciale moyenne arrondie de 16 km/h en période de pointe.
Comme l'on pouvait le supposer, les lignes présentant les vitesses commer- ciales les plus faibles sont celles qui desservent le centre-ville (lignes no10,
no14) ou des quartiers denses en termes d'habitat et/ou d'activités (ligne
no4a, par exemple). A l'inverse des lignes reliant Strasbourg ou Illkirch-
Graenstaden à des communes périphériques telles la ligne no65 ou no66 au
Sud et la ligne no71 ou no72 au Nord présentant les vitesses commerciales
les plus élevées.
La détermination des fréquences
Le calcul des temps de parcours selon la méthode du plus court chemin considère, lorsqu'il y a des correspondances, le temps d'attente entre chaque véhicule et par conséquent la fréquence de chaque ligne. La fréquence d'une ligne peut se dé nir comme l'intervalle de temps entre deux véhicules à un point d'arrêt donné. Tout comme pour les vitesses, une fréquence est détermi- née pour chaque ligne, à partir des ches horaires. Les précisions apportées précédemment sur la signi cation des vitesses s'appliquent également aux fréquences.
Les fréquences obtenues
Les fréquences obtenues sont présentées dans l'annexe 5. Les lignes de tramway sont, à l'exception de la ligne D, celles présentant les temps d'attente entre deux véhicules les plus faibles (fréquences d'environ 5 minutes). Il en est de même pour certaines lignes de rabattement sur le réseau tramway (lignes no19 ou no2 et no2a). A l'inverse, les lignes traversant plusieurs communes
ont une fréquence en heure de pointe d'environ demi-heure. C'est le cas de la ligne no21 qui relie Strasbourg à Kehl en Allemagne.
VI.1.3 L'ore de transport en commun en 1993 : le problème de la reconstitution de la donne
Comme le souligne Alain Bonnafous [20], la disponibilité de la donne peut amener à remettre en cause la séquence problématique/donne/analyse. Sans en arriver à ce stade, l'impossibilité d'obtenir des données du type des ches horaires pour 1993, s'avère frustrante dans l'optique d'une comparaison du niveau d'accessibilité précédant et suivant la mise en place du tramway. De ce fait, nous avons envisagé de reconstruire les informations manquantes à partir des éléments existants dont nous disposons. Nous présentons les diérentes étapes de la détermination des vitesses et des fréquences en vigueur sur le réseau de transports en commun de 1993. Il convient toutefois de garder à l'esprit que reconstruire la donne s'apparente à reconstituer le mammouth à
partir de sa dent ! Cela impose des hypothèses et des choix méthodologiques contestables en laissant nécessairement dans l'ombre certaines dimensions de la réalité.
Etat des lieux des données disponibles
Les seules données dont nous disposons sont les plans papier des réseaux de transports en commun de 1993 et 2005, et les lignes de bus et de tramway numérisées qui en sont issues, ainsi que les ches horaires pour 2005.
Méthode utilisée pour reconstituer la donne
La méthode utilisée pour déterminer les vitesses consiste à superposer les réseaux numérisés des deux années considérées comme illustré par la gure 11.
Fig. 11 Illustration de la méthode de reconstitution de la donne On envisage dès lors la composition de chaque ligne du réseau 1993. Au- trement dit, à partir du SIG on détermine les tronçons de lignes 2005 qui ont remplacé les tronçons de ligne du réseau 1993. On évalue alors le poids de chaque tronçon du réseau 2005 dans chaque ligne de 1993. On attribue ensuite la vitesse de chaque tronçon 2005 sur la ligne 1993 en fonction de son poids dans cette même ligne (cf. tableau 10). On procède de la même manière pour établir les fréquences de chaque ligne.
Situation 2005 Calculs pour 1993 Rés. 1993 Rés. 2005 Part H. Pointe H. Pointe
Freq Vit Freq Vit
Ligne 2 Tram C 0.25 5 14.5 1.25 3.5
Ligne 7 0.15 7 16 1.4 3
Ligne 4a 0.60 10.00 12 6 7
1.00 9 13
Tab. 10 Reconstitution de l'ore en 1993 : exemple de la ligne no2
Les hypothèses
Nous posons les hypothèses suivantes :
La vitesse d'une ligne 1993 est proportionnelle aux vitesses des tronçons 2005 qui la composent.
La vitesse des bus sur une même ligne n'a pas évolué entre 1993 et 2005.
Lorsqu'un ou plusieurs tronçons d'une ligne de bus de 1993 a été rem- placé par un ou plusieurs tronçons d'une ligne de tramway, on ne considère pas la vitesse du tramway sur ces tronçons mais une vitesse calculée ad hoc. Nous avions dans un premier temps pensé établir cette vitesse en considérant la vitesse moyenne des lignes de bus de 2005. Toutefois, les lignes de tramway étant localisées dans les quartiers cen- traux de Strasbourg, on estime que les lignes de bus qu'elles ont rem- placé circulaient à une vitesse moyenne inférieure à celle de l'ensemble des lignes de bus de 2005. Dès lors, la vitesse ad hoc est calculée sur la base de la vitesse moyenne des lignes desservant principalement les quartiers centraux en 200536. La vitesse moyenne sur ces lignes est de
14,7 km/h en heure de pointe. Cohérence des données obtenues
Les vitesses et fréquences obtenues sont répertoriées dans l'annexe 4. La vitesse commerciale moyenne et arrondie obtenue est de 14.5 km/h en pé- riode de pointe. Cette vitesses est inférieure de 12% en période de pointe aux vitesses calculées en 2005. Cette diérence est liée, en raison de la méthode même de reconstitution de la donne, à l'absence de tramway en 1993 et aux
bus, supposés plus lents, qui circulaient à la place. La vitesse commerciale fournie par la CTS sur l'ensemble de son réseau en 1993, est de 15.5 km/h. Tout comme précédemment, en l'absence d'informations plus précises, nous supposons que cette vitesse commerciale inclut non seulement la vitesse des lignes du réseau urbain mais également celle de lignes intercités non inté- grées. De même que précédemment, on retrouve une certaine logique dans la mesure où les lignes avec les plus fortes vitesses commerciales suivent un iti- néraire majoritairement localisé dans les quartiers périphériques, à l'inverse des lignes présentant de faibles vitesses commerciales. Sur la question des fréquences, l'absence de tramway tend à augmenter le temps d'attente d'un véhicule.
Fig. 12 Représentation des couches thématiques des réseaux de transports en commun en 1993 et en 2005
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Le manque d'information sur les caractéristiques de l'ore de transports en commun constitue l'un des écueils principaux pour la mise en ÷uvre opé- rationnelle de notre SIG. Si la détermination des vitesses et des fréquences pour le réseau de 2005 est réalisée à partir des ches horaires élaborées par la CTS, l'absence de telles sources pour 1993 nous a obligé à reconstituer la donne.