Billet Eco 20 : Transports : La Constante de Zahavi
Billet Eco paru dans Monaco Business News n° 64 : Qui bénéficie des investissements routiers ?
Transports : La Constante de Zahavi
simcity
La première version de Simcity, un jeu informatique de simulation de cité, offrait en 1989 un moyen facile de faire croître sa ville : il suffisait de créer de nouvelles routes ou d’élargir les existantes pour multiplier le nombre de voitures y circulant, c’est-à-dire augmenter à la fois la population, la richesse de la cité... et les embouteillages. Cette règle peut paraître simpliste voire caricaturale, mais elle correspond surprenamment bien à ce que nous constatons au quotidien : plus il y a de routes, plus il y a de véhicules pour les emprunter, donc plus de bouchons, et au final nous passons toujours autant de temps au volant. De fait, le créateur de Simcity, William Ralph Wright, était passionné par les théories du planning urbain, et notamment la Constante de Zahavi.
Dix ans auparavant, Yacov Zahavi (à ne pas confondre avec Amotz Zahavi qui est le découvreur de la Théorie du Handicap citée Billets Eco 15 et 19) avait en effet présenté le Modèle Unifié des Transports (UMOT) qui explique l’effet utilisé par Simcity :
le temps de transport quotidien se réduit avec la vitesse de déplacement, mais tend asymptotiquement vers 1,1 heure (1 heure et 6 minutes),
le budget financier de transport est proportionnel aux revenus (11-12 % pour ceux ayant une voiture, 3-5 % pour les autres).
En d’autres termes : c’est le temps et l’argent qui décident de nos déplacements, la distance parcourue n’en étant que la conséquence mathématique.
L’UMOT désespérera tous ceux qui rêvent de perdre moins de temps en trajets quotidiens, ainsi que tous ceux qui savent que réduire le temps de transport est le moyen le plus efficace (avec tomber amoureux) d’augmenter et son degré de bonheur et son niveau de santé (Hansson et al., 2011). Le baromètre ParisWorkplace/SFL/ifop 2017 (cité par Le Figaro du 17 mai 2018), avait montré que la distance du lieu de travail a un effet négatif sur les salariés... comme sur les employeurs, tant en termes de durée du travail quotidien que de turnover. il avait trouvé que la moyenne de trajet des salariés franciliens est de 47 minutes par jour, et remarqué que :
“Si presque la moitié (48 %) des salariés “proches” (moins de 20 mn de voyage), envisage de rester dans la même entreprise dans les cinq années à venir, leurs collègues qui habitent à plus de 60 mn ne sont plus que 37 % à afficher une telle fidélité.”
Mais si le chiffre de 1,1 heure de l’UMOT n’a pas toujours été retrouvé (on constate des différences régionales), ses principes ont bien été validés. Ainsi, en 2002, Joly et al. ont re-testé la constante temps de Zahavi sur plusieurs villes du monde, dont des françaises, et étudié son évolution historique. Conclusion : le modèle souffre d’ambiguïtés, le budget temps est généralement supérieur à 1 heure et 6 minutes et montre des variations entre les régions, et le temps de transport dépend des revenus, mais, dès 10 km/h, sur le grand nombre, il tend bien vers une valeur stable. ils ont ainsi confirmé ce que signalait Yacov Zahavi :
“Ainsi, quand des vitesses lentes sont augmentées, comme par l’utilisation d’une voiture au lieu du bus, une partie du temps ’gagné’ est réellement gagnée, tandis que l’autre partie est compensée par une plus grande distance de trajet. Cependant, si la vitesse initiale est élevée, pratiquement toute augmentation de vitesse est compensée par de plus grandes distances de trajet.”
Conséquences économiques directes
Cette Constante de Zahavi (aussi appelée Constante de Marchetti) permet de mieux comprendre l’impact majeur qu’a eu la vitesse de transport sur l’histoire humaine. Que la vitesse moyenne, et donc la distance parcourable pendant le budget temps consacré au transport, augmente ou diminue, et ce sont des régions qui deviennent, ou ne sont plus, accessibles. C’est la rapidité des transports, permise par des infrastructures solides, qui avait soutenu la réussite de l’Empire romain, et c’est le quasi-blocage de la Méditerranée par les razzias et la piraterie (“La grande affiiction méditerranéenne”) qui avait ensuite étouffé l’économie européenne jusqu’à la prise d’Alger en 1830 (voir Heers, 1992). Â un niveau plus local, la qualité des transports a même eu un impact sur le mixage génétique : si pendant de nombreux siècles la plupart des mariages se faisaient entre personnes de villages voisins, la bicyclette, le train, puis les voitures et les avions, ont très rapidement étendu les zones de rencontre et provoqué un changement majeur du pool génique.
Cet impact direct de la vitesse moyenne a même pu être chiffré économiquement. Jean Poulit, ancien Directeur Général de l’institut Géographique National (iGN, France), l’avait calculé dans La Tribune de janvier 2014 en réponse à un projet gouvernemental de baisse de 12,5 % de la vitesse autorisée en France. il avait montré que, à temps de trajet constant, la limitation proposée réduirait le territoire accessible de 23,44 %, avec des conséquence coûteuses : “Cela signifie que le marché de l’emploi accessible en une heure baisse de 23,5 %, que les commerces et les équipements commodément accessibles baissent également en nombre de 23,5 %”, et donc une réduction de 1,94 % en quatre ans. La baisse de 12 % des vitesses autorisées depuis le 1er juillet 2018 sur 1 million de kilomètres de routes en France est attendue avoir le même effet, quoique plus localisé dans les campagnes.
Cela implique que la Constante de Zahavi nous offre un moyen simple de favoriser le développement économique : il suffit d’augmenter la vitesse moyenne de déplacement, c’est-à-dire notamment lutter contre les ralentissements.
Asymétrie
Les “bouchons” étaient souvent expliqués par la théorie des fluides : de même qu’on ne peut faire passer par un tuyau plus qu’une certaine quantité de matière, on ne peut faire transiter plus d’un certain nombre de véhicules par une route. il suffirait ainsi d’élargir les routes pour les résoudre. Le problème est que cette hypothèse n’explique pas les embouteillages qui apparaissent fréquement alors même que le nombre de véhicules en présence est très inférieur au seuil de saturation de la route.
Aussi une autre explication est maintenant privilégiée. Elle se base sur la constatation d’une asymétrie fondamentale : un véhicule peut toujours aller plus lentement, mais pas durablement plus vite que celui qui le précède, au bout d’un certain temps il sera contraint de ralentir s’il ne peut le doubler, ce délai dépendant de la distance qui les sépare, c’est-à-dire entre autres du nombre de véhicules sur la route. Si le véhicule suiveur s’aligne exactement sur la vitesse de celui qui le précède, il n’y aura pas d’effet bouchon, mais il a beaucoup plus de chances de ralentir un petit peu plus, et le troisième véhicule fera de même, etc., etc., jusqu’à ce que la vitesse devienne nulle, c’est-à-dire qu’un véhicule soit forcé à l’arrêt.
Pour supprimer les bouchons, il faut donc plutôt soit réduire la densité de véhicules, soit supprimer les causes de ralentissement, ce qui peut être fait en supprimant les obstacles (carrefours...), en créant des possibilités de dépassement, voire, sur les routes avec beaucoup d’entrées, en réduisant la vitesse autorisée afin que les véhicules entrants s’insèrent dans le flux sans influer sur sa vitesse. Dans certains cas, la suppression de routes peut même fluidifier le trafic (c’est le Paradoxe de Braess).
L’accès à Monaco
Les difficultés d’accès à Monaco constituent un handicap majeur. Le temps d’accès en voiture depuis Nice est multiplié par deux (voire trois) aux heures de pointe, comme de nombreux pendulaires le savent. Les conséquences économiques sur l’attractivité du pays aussi sont connues : plus grande difficulté de recrutement pour les employeurs, désorganisation des chaînes de production, et même perte de clientèle touristique.
Pour les résoudre, le pays ne peut plus compter sur les limitations de vitesse : l’autoroute payante est déjà limitée à 110 km/h et le sera bientôt à 90 km/h, et la Moyenne Corniche est probablement la seule 4-voies à terre-plein central limitée à 70 km/h avec radar automatique (à Èze). il faut donc privilégier les autres solutions, c’est-à-dire soit réduire le nombre de véhicules, ce que les échecs continuels de la SNCF ne permettent pas, soit supprimer les causes de ralentissement. C’est ce que le Gouvernement Princier fait en améliorant l’infrastructure, avec succès : l’ouverture du Tunnel Albert-II et de la Liaison Marquet ont par exemple déjà permis de réduire de 15 mn le temps d’accès à Fontvieille aux heures de pointe, tout en améliorant la qualité de vie des résidents. L’ouverture annoncée de la Bretelle de Beausoleil sur l’Autoroute aura probablement aussi un effet économique positif.
Mais la Constante de Zahavi nous apprend aussi que les bénéficiaires de ces investissements ne seront pas toujours ceux que l’on croit. L’amélioration des transports permettra aux pendulaires d’habiter plus loin sans augmenter leur budget temps. Cela signifie que, comme les difficultés d’accès à Monaco ont fortement augmenté la valeur de l’immobilier en Principauté et dans les communes limitrophes, leur amélioration aura pour effet d’augmenter cette valeur dans des zones de plus en plus distantes du pays. En d’autres termes : les propriétaires de logements éloignés seront parmi les bénéficiaires des investissements monégasques sur les transports, qu’ils travaillent ou non à Monaco.
Philippe Gouillou
Références : Hansson et al. (2011, doi:10.1186/1471-2458-11-834) - Heers (1992, ISBN : 978-2262029432) - Joly et al. (2002, HAL : 00088507) - Orwell (1948) - Poulit (2005, ISBN : 978-2849410028) - Sandow (2011, ISBN: 978-9197834469) - Stutzer et Frey (2004, RePEc:zur:iewwpx:151) - Tachet et al. (2017, doi:10.1038/srep42868) - Zahavi (1979) - La Tribune, 6 janvier 2014 - Evoweb.net, 23 avril 2018 - Billets Eco 7, 12, 15, 19
Photo : Cap d'Ail, 22 janvier 2018 à 7h37.
Références
Hansson, E., Mattisson, K., Björk, J., Stergren, P. O., & Jakobsson, K. (2011). Relationship between commuting and health outcomes in a cross-sectional population survey in southern Sweden. BMC Public Health, 11. doi:10.1186/1471-2458-11-834
Heers, J. (1992). Le Moyen-Age une imposture. Perrin (Coll. Tempus). (Poche, 2008, ISBN: 978-2262029432)
Joly, I., Crozet, Y., Bonnel, P., & Raux, C. (2002). La “Loi” de Zahavi, quelle pertinence pour comprendre la contraction ou la dilatation des espaces-temps de la ville ? Rapport de recherche.
Orwell, G. (1948). 1984
Poulit, J. (2005). Le territoire des hommes : La création de richesse, d’emplois et de bien-être au sein d’une planète préservée. Bourin Editeur. ISBN : 978-2849410028
Sandow, E. (2011). On the road: Social aspects of commuting long distances to work. Umeå University, Sweden. ISBN: 978-91-978344-6-9
Stutzer, A., & Frey, B. S. (2004). Stress That Doesn’t Pay : The Commuting Paradox. Institute for Empirical Research in Economics - University of Zurich. Handle: RePEc:zur:iewwpx:151
Tachet, R., Sagarra, O., Santi, P., Resta, G., Szell, M., Strogatz, S. H., & Ratti, C. (2017). Scaling Law of Urban Ride Sharing. Scientific Reports, 7, 42868. doi:10.1038/srep42868
Zahavi, Y. (1979). The “UMOT” project. US Department of Transport.
Liens
Réduire les limitations de vitesse, c'est freiner la croissance et l'emploi. Jean Poulit. La Tribune 6 janvier 2014
France : Les radars de Big Brother. Philippe Gouillou. Evoweb. 23 avril 2018
Comment l’État français a laissé tomber ses routes. Vincent Bénard. Contrepoints. 21 août 2018
Billets Eco :
©Philippe Gouillou - Jeudi 18 octobre 2018