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LES SYMPTÔMES DE PERTURBATION
DU SYSTÈME AUTOMOBILE
L’étude des environnements métropolitains au chapitre précédent a conclu sur l’hypothèse selon laquelle, d’une métropole à l’autre, la congestion automobile n’affecterait pas les mêmes ménages. Les ménages motorisés touchés par la congestion seraient, en Île-de-France, des ménages plutôt modestes résidant en périphérie et, dans les régions de São Paulo et Mumbai, des ménages aisés qui vivent dans les espaces centraux.
Afin de confirmer cette hypothèse, nous analyserons, dans un premier temps, les manifestations spatiales et temporelles de la congestion automobile dans les régions métropolitaines. Nous nous appuierons sur l’étude des indicateurs d’infrastructures et de trafic (1).
Puis, nous nous demanderons si les manifestations spatiales, temporelles et sociales de la congestion évoluent en fonction du développement du système automobile (2).
1.
Les manifestations spatiales et temporelles de la
congestion automobile
D’après la définition adoptée au premier chapitre, la congestion automobile résulte d’un déséquilibre, à un moment donné en un point donné, entre la demande automobile et l’offre viaire. Comment localiser et mesurer ce déséquilibre ?
Une mesure unique et directe, qui permettrait d’évaluer les degrés de congestion au sein des métropoles et entre les métropoles, n’existe pas (ECMT, 2007, p. 44). Il s’agit alors de recourir à différents indicateurs pour appréhender les manifestations spatiales et temporelles de la congestion automobile. Autrement dit, nous cherchons à décrire, dans les grandes lignes, le comportement de l’offre face aux fluctuations spatiales et temporelles de la demande. Notre objectif n’est pas de réaliser un travail exhaustif d’ingénieur du trafic. C’est pourquoi nous adoptons une démarche empirique, en ordonnant les indicateurs disponibles. Ils permettront d’évaluer, sous plusieurs dimensions, le niveau de congestion automobile à l’échelle métropolitaine (Appert, 2005, p. 320).
Nous examinons principalement la congestion sur route, autrement dit celle du réseau de voies rapides qui irrigue la métropole. Lorsque des informations sont disponibles sur la congestion en ville, nous en faisons part.
1.1
Les données de trafic
En Île-de-France, les données de trafic dont nous disposons proviennent de boucles électromagnétiques noyées dans la chaussée. Les informations sont collectées par capteurs et transmises à des stations de comptage SIRIUS50 sur voies rapides et SIREDO51 sur voies rapides et routes nationales. Les données SIRIUS et SIREDO sont traitées par la Direction Interdépartementale des Routes d’Île-de-France (DIRIF).
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Service d’information pour un réseau intelligible aux usagers, créé en 1988.
51
Elles sont disponibles sur son site Internet52. S’y ajoutent des données de trafic collectées sur les autoroutes concédées et sur les boulevards parisiens, en particulier le boulevard périphérique.
Par ailleurs, l’entreprise américaine INRIX collecte, depuis peu, des données de trafic à partir de véhicules équipés de GPS en Europe et en Amérique du Nord. Sa méthodologie, s’inspirant des travaux menés au Transportation Texas Institute, est identique pour tous les pays dans lesquels l’entreprise est implantée. Ce qui permet, depuis novembre 2010, une comparaison annuelle des degrés de congestion dans les régions métropolitaines des États-Unis et de six pays d’Europe dont la France. INRIX n’est pas encore, pour le moment, présente au Brésil ni en Inde.
Dans la municipalité de São Paulo, les comptages sont réalisés par la Compagnie d’Ingénierie du Trafic (CET) qui dépend des services municipaux. Des agents de la CET, postés en haut des immeubles ou circulant en moto53, comptent le trafic sur les voies rapides et les avenues du réseau municipal54. Des données sont également collectées à partir de capteurs noyés dans la chaussée des rocades Marginais (Revista Epoca São Paulo, 1er mars 2010).
Dans la région de São Paulo, les données de trafic sur autoroutes sont collectées par les concessionnaires. Elles sont remises au département des routes de l’État de São Paulo (DER) ou à l’Agence nationale des transports terrestres (ANTT), lorsqu’il s’agit d’autoroutes appartenant à l’État fédéral. Les données sont disponibles sur leurs sites Internet respectifs.
Nous disposons également de comptages supplémentaires réalisés en 2004, à partir des GPS embarqués et d’enregistrements en vidéo, par le Centre de recherche international sur les systèmes durables (ISSRC).
Dans la région métropolitaine de Mumbai, des comptages manuels ont été réalisés sur les grandes avenues et les voies rapides, dans le cadre de la mise en place du schéma de déplacements (MMRDA et LEA, 2008). L’association Mumbai Environmental Social Network (MESN), avec laquelle nous avons travaillé, effectue, régulièrement, des comptages manuels. Les services de la municipalité du Grand
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www.enroute.ile-de-france.developpement-durable.gouv.fr/.
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Mumbai en réalisent aussi. Mais ces comptages ne concernent que les grandes avenues de la ville insulaire et non les voies rapides.
Enfin, Google Maps met en ligne de l’information trafic en temps réel concernant les réseaux viaires francilien et paulistain. Cette information est parallèle à celle produite par la DIRIF et la CET.
Nous examinerons les indicateurs liés à l’infrastructure (1.2) avant de se pencher sur des mesures liées à la circulation (1.3).
1.2
Les indicateurs d’infrastructures
L’objectif des indicateurs d’infrastructures est de permettre aux gestionnaires d’évaluer l’offre qu’ils proposent et de savoir si elle répond à la demande. Nous avons recours à ces indicateurs pour saisir l’intensité, l’ampleur et la dimension spatio- temporelle du phénomène de congestion.
Le régime de congestion apparaît quand, au moins temporairement, la demande devient supérieure à l’offre. Les périodes de pointes de trafic, exprimant cette fluctuation de la demande, portent le nom de congestion de la demande (Buisson et Lesort, 2010, p. 82) ou de congestion récurrente. Le régime de congestion apparaît également quand l’offre devient inférieure à la demande. Il s’agit d’une congestion de l’offre ou congestion non- récurrente.
Le diagramme fondamental de la circulation lie les trois variables de mesure de la circulation. Le débit est mesuré en véhicules par heure ou par jour. La concentration, ou densité du trafic, est mesurée en véhicules par kilomètre. Enfin, la vitesse du flot est indiquée en kilomètres par heure.
La congestion sur route, en trafic continu, peut être caractérisée par le rapport entre le débit et la capacité théorique de la voirie. Ce rapport permet de saisir l’intensité de la congestion. Elle peut aussi être caractérisée par sa vitesse. Toute situation où la vitesse est inférieure à la vitesse critique est congestionnée.
Enfin, pour caractériser les occurrences spatiales et temporelles de la congestion, il importe de connaître l’extension géographique et temporelle d’une zone de congestion ou bouchon. Jusqu’où le bouchon s’étend-il ? Et combien de temps dure-t-il avant que la circulation ne redevienne fluide ?
Nous regarderons :
- a) la composition du trafic,
- b) le débit seul, une fois la composition du trafic homogénéisé, - c) le rapport entre débit et capacité.
Ensuite, nous examinerons :
- d) les vitesses de déplacement sur le réseau, - e) leur évolution,
- f) les niveaux de service, - g) l’étendue des bouchons, - h) l’encombrement général.
Pour ce travail, nous nous appuierons sur des moyennes annuelles établies par les gestionnaires des réseaux, sans toutefois négliger l’information en temps réel dont peut disposer l’usager.
a) La composition du trafic
Nous regardons, tout d’abord, comment se compose le trafic sur les voies rapides.
En Île-de-France, le réseau de voies rapides est surtout utilisé par les véhicules particuliers des Franciliens. Le trafic de transit et les poids lourds ne représentent respectivement que 5% et 8% du trafic. Le réseau occupe un rôle majeur, car il écoule 35% du trafic régional sur 7% du linéaire de voies (Orfeuil, 2011a).
Regardons de plus près la composition de l’une de ces voies rapides, le boulevard périphérique. Les voitures particulières représentent 64% du trafic, les véhicules utilitaires légers55 18% et les poids lourds 10%. Le nombre de véhicules utilitaires légers en circulation sur le boulevard périphérique a augmenté de 50% entre 2002 et 2008 (Mairie de Paris, 2010).
Sur le réseau secondaire des boulevards parisiens, les voitures constituent encore la majorité du trafic (57%), même si leur part est en baisse depuis 2001 (elle était alors de 69%). Sur la période 2001-2009, les deux-roues motorisés et les véhicules utilitaires légers ont pris de l’importance : leur part dans le trafic est passée respectivement de 10% à 17% et de 9% à 13%. Les taxis constituent 7% du trafic (Mairie de Paris, 2011).
L’augmentation des déplacements en véhicules utilitaires légers s’explique par le développement des livraisons à domicile et par la montée des services qui accompagnent la vente d’un produit (installation, reprise des anciens équipements…). Les restrictions d’accès et les baisses d’usage des poids lourds multiplient également les déplacements en véhicules utilitaires (8 camionnettes de petit gabarit sont nécessaires pour livrer le chargement d’un poids lourd). Les véhicules utilitaires pèsent lourd dans le trafic francilien, car ils roulent beaucoup et longtemps. Un chauffeur-livreur parcourt en moyenne 80 à 100 kilomètres par jour56 et effectue 12 livraisons. Si les véhicules utilitaires participent à la congestion, ils la subissent aussi de façon aiguë, car leur valeur du temps est élevée. Plus de 40% des chauffeurs- livreurs travaillent sous contrainte horaire, livrant principalement en matinée. La congestion (encombrements de pointe et incidents) est la cause de près de 50% des retards déclarés (SESP, 2008 ; IAURIF, 2004).
Dans la région de São Paulo, la composition du trafic paraît assez proche de celle de l’Île-de-France.
Dans la municipalité de São Paulo, les voitures particulières représentent 75% du trafic, les deux-roues motorisés 10% et les taxis 5% (ISSRC, 2004). Le réseau municipal des voies rapides occupe également un rôle majeur, puisqu’il écoule près de trois fois plus de véhicules par heure que les avenues du centre étendu (ISSRC, 2004).
Sur le réseau métropolitain des voies rapides, la part de la voiture particulière baisse légèrement (70%), tandis que la part de véhicules commerciaux (véhicules utilitaires et poids lourds) augmente (16%). Depuis l’ouverture, en avril 2010, du tronçon sud de la rocade périphérique Rodoanel destinée au trafic de transit (voir figure 9, chapitre 3), le nombre de poids lourds en circulation sur la rocade Marginal
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Un habitant de grande couronne qui utilise la voiture comme mode principal parcourt environ 22 km par jour en semaine (DREIF, 2001).
Pinheiros a chuté57. Cette baisse a été entérinée, en septembre 2010, par l’interdiction de circulation des poids lourds pendant la journée sur la Marginal Pinheiros.
Les deux-roues motorisés jouent un rôle particulier dans la composition du trafic paulistain depuis la fin des années 1980, début de leur forte croissance. La majorité des deux-roues motorisés (65%, d’après Vasconcellos, 2005b) est utilisée pour la livraison de produits, souvent commandés sur Internet. Le développement d’Internet58
et les difficultés de circulation dans la région de São Paulo ont favorisé l’émergence de ces livreurs à moto, surnommés motoboys, qui se faufilent dans la circulation (Nardelli, 2007). D’origine pauvre ou modeste, ils appartiennent souvent au secteur informel. Ils sont soumis à une forte pression temporelle par leurs employeurs et leurs clients. Cette pression les rend très sensibles à la congestion automobile. Elle les force à adopter une conduite parfois imprudente dont ils sont les premières victimes (on compte plus d’un mort par jour en moto dans la région de São Paulo) (Stiel Neto et al, 2006, Vasconcellos et Sivak, 2009).
À la différence de l’Île-de-France et de la région de São Paulo, les trafics dans la région de Mumbai sont hétérogènes sur l’ensemble du réseau viaire. Ils se décomposent en une quarantaine de moyens de transport (chars à bœufs, carrioles à bras, bicyclettes, deux-roues motorisés, autorickshaws, autobus, camionnettes, taxis, voitures particulières, etc.).
Sur les voies rapides qui écoulent une part importante de la circulation, le trafic est beaucoup moins hétérogène. Il est constitué principalement de voitures particulières et de taxis (33%), de deux-roues motorisés (21%), d’autorickshaws (21%) (MMRDA et LEA, 2008).
Cette mixité du trafic donne l’impression, même sur les voies rapides, d’un chaos sans règles apparentes. Pourtant cela fonctionne avec sa logique propre (Vanderbilt, 2008, p. 217). Ce n’est pas tant l’organisation en couloirs, à l’occidentale, qui prime mais une « organisation de type interstitiel ». « Dans ce contexte, la fluidité n’est pas synonyme d’un écoulement continu. Elle revêt la forme d’une discontinuité généralisée, résultat du maximum d’adaptation des agents du
57
Communiqué du gouverneur de l’État de São Paulo, 19 mai 2010.
58
trafic les uns aux autres », produisant « un effet de congestion permanent mais jamais durable » (Grimaud, 2010, p. 33).
Les trois photographies de la page suivante donnent un aperçu de la composition du trafic sur voies rapides dans les trois régions étudiées. Nous avons sélectionné le boulevard périphérique en Île-de-France, la rocade Marginal Pinheiros dans la région de São Paulo (avant son interdiction aux camions, en journée) et la voie rapide occidentale dans le Grand Mumbai. À l’exception des autorickshaws qui circulent entre les voies à Mumbai, la composition du trafic sur voies rapides présente une relative uniformité, plutôt inattendue, d’une métropole à l’autre. Nous notons également l’importance des camionnettes blanches sur le boulevard périphérique et des motos sur la Marginal.
Figure 12 - Vue sur le boulevard périphérique vers l'ouest, Porte d'Orléans, mai 2011 GL.
Figure 13 - Vue de la Marginal Pinheiros, sens nord-sud, depuis le pont de Jaguaré, oct. 2009 GL.
b) Les trafics journaliers moyens sur voies rapides (débit)
Afin d’homogénéiser la composition du trafic, les différents modes de transport sont convertis en unité de voiture particulière (UVP)59. Nous obtenons le débit mesuré en trafics journaliers moyens annuels (TJMA), soit le trafic moyen au cours d’une journée sur une année donnée60
.
La carte ci-après présente la répartition du trafic sur les voies rapides des trois régions. Une couleur est attribuée à chaque tronçon en fonction de son débit.
En Île-de-France, la lecture de la carte fait ressortir une concentration du trafic en petite couronne. Les débits journaliers les plus élevés se trouvent sur le boulevard périphérique parisien et la radiale A4, en particulier le tronc commun avec la rocade A86. Les trafics journaliers moyens annuels sur les radiales autoroutières principales et le boulevard périphérique sont pratiquement stables depuis vingt ans (URF, 2010). Néanmoins, nous observons, depuis une décennie, une baisse du trafic sur les radiales arrivant sur le boulevard périphérique depuis l’A86 et une augmentation du trafic sur les rocades A86 et Francilienne (A104) (DIRIF, 2010, p. 9).
Dans la région de São Paulo, la Marginal Tietê (MT) est l’axe le plus fréquenté. Elle est suivie par la Marginal Pinheiros (MP) et la radiale Bandeirantes (SP348). Sept des dix radiales autoroutières qui permettent l’accès aux rocades Marginais ont connu une forte croissance du trafic entre 1997 et 2007. Comme en Île- de-France pendant les Trente Glorieuses (Flonneau, 2004), la croissance de la motorisation est associée à un desserrement de la population dans un contexte économique stable. Elle entraîne une déconcentration du trafic vers les périphéries61. Par ailleurs, la mise sous concession des radiales a amélioré la qualité de leur voirie et a participé à la hausse du trafic (O Estado de São Paulo, article du 3 avril 2009, d’après Metrô, 2007).
Dans la région de Mumbai, les axes méridiens de la péninsule restent les plus chargés. On observe, depuis quelques années, une meilleure répartition du flot de trafic aux heures de pointe : 60 % du trafic en direction du sud et 40 % en direction du nord le matin (Balakrishnan, 2006).
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Un poids lourd correspond à 2 UVP, un deux-roues motorisé à 0,4 UVP (TRB, 2000).
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L’année 2008 pour la région de Mumbai et l’année 2009 en Île-de-France et dans la région de São Paulo (à l’exception des rocades Marginais pour lesquelles nous ne disposons que des chiffres de 2010, du Rodoanel et de la radiale SP070 pour lesquels nous ne disposons que des chiffres de 2008).
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c) L’intensité de la congestion (rapport entre débit et capacité)
Après avoir examiné la fréquentation journalière du réseau, nous cherchons à estimer l’intensité de la congestion. Pour cela, nous établissons le rapport entre le trafic journalier moyen annuel (TJMA) sur un tronçon donné et la capacité d’écoulement théorique du tronçon, en fonction du nombre de voies (Appert, 2005, p. 317 ; WBCSD, 2004, p. 46).
Le niveau de saturation est atteint lorsque le ratio est supérieur à 100%. Lorsque le ratio se trouve entre 80 et 100%, la congestion est fréquente. Lorsqu’il est entre 60 et 80%, elle est sporadique. Avec un ratio inférieur à 60%, il n’y a pas de congestion récurrente sur le tronçon.
La carte ci-après présente une estimation de l’intensité de la congestion sur le réseau des voies rapides des trois régions métropolitaines. Elle produit des résultats assez surprenants qu’il convient de commenter. Les tronçons coloriés en rouge (saturation) et en orange (congestion fréquente) dominent en Île-de-France et dans la région de Mumbai alors que le jaune (congestion sporadique) l’emporte dans la région de São Paulo. Pourquoi ?
En Île-de-France, la circulation sur le réseau des voies rapides augmente très peu. Le réseau semble fonctionner à capacité. Parallèlement, depuis dix ans, la circulation dans Paris intra-muros a baissé d’environ 20% (Mairie de Paris, 2010). Il y a bien un phénomène de déconcentration de la congestion. En un siècle, les embarras de Paris ont fait place aux embouteillages de banlieue (Flonneau, 2004). L’Île-de-France tend à se rapprocher du modèle londonien où la congestion est généralisée à l’ensemble de la région métropolitaine (Appert, 2005, p. 320).
Dans la région de São Paulo, la congestion est encore principalement localisée sur les grandes avenues du centre étendu et de la banlieue proche. Nous ne possédons pas les données concernant le trafic journalier moyen annuel des grandes avenues qui desservent le centre historique (Avenue du 23 Mai et Radial Leste). Mais, d’après d’autres indicateurs que nous examinerons par la suite, il semble que ces avenues soient encore, avec les Marginais Tietê (MT) et Pinheiros (MP), les points noirs du trafic paulistain.
Concernant les Marginais, nous aurions pu nous attendre à une intensité plus sévère de la congestion. Or, les données dont nous disposons datent de 2010, après la
fin des travaux qui ont permis de doubler quasiment la capacité de la Marginal Tietê. Elle est passée de 12 à 22 voies. Son débit journalier est du même ordre que celui du tronc commun A4-A86 en Île-de-France. Pourtant, la capacité du tronc commun est deux fois moindre. L’ouverture du tronçon sud de la rocade périphérique Rodoanel la même année, suivie d’une limitation de circulation des poids lourds sur la Marginal Pinheiros (MT), a permis de repousser une partie du trafic de transit en périphérie et de délester les Marginais et l’autoroute Bandeirantes (SP348).
Dans la région de Mumbai, la congestion se concentre dans la péninsule, sur les voies rapides occidentale (WEH – Western Express Highway) et orientale (WEH – Eastern Express Highway). Les points noirs restent les avenues de la ville insulaire62, qui permettent d’accéder à la pointe de la péninsule, durant les heures de pointe. En banlieue, les voies locales de direction est-ouest sont très embouteillées, surtout au niveau du franchissement des voies ferrées. Le manque de voies rapides de direction est-ouest incite le trafic de transit à emprunter ces voies locales. Par ailleurs, les travaux de construction du métro aérien accentuent les difficultés de circulation, principalement dans le quartier d’Andheri, en banlieue ouest.
De cette première analyse de la congestion sur voies rapides, à partir du débit et de la capacité, il ressort que le réseau paulistain, qui pourtant supporte des volumes de trafic importants, apparaît congestionné de façon moins intense que le réseau francilien. Si la congestion semble moins sévère sur les voies rapides de la région métropolitaine, elle serait encore intense sur les avenues du centre étendu. Il convient de confirmer cette hypothèse par d’autres indicateurs dont les vitesses de circulation.
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En particulier, les carrefours de Mahim Church, d’Haji Ali et de Mahalaxmi et les tronçons de Peddar Road et Marine Drive.