Les promesses du numérique dans la résolution de la congestion urbaine
par Camille Combe | La Fabrique de la Cité
« Le passage des voitures dans l’étroitesse sinueuse des rues, le vacarme d’un troupeau bloqué arracheraient le sommeil à Drusus ou à des veaux marins. […] Nous qui nous hâtons, le flot qui nous précède nous fait obstacle, la masse de gens qui nous suit en grande foule nous presse les reins ; celui-ci me cogne d’un coup de coude, un autre me cogne d’une poutre brute, celui-là frappe ma tête d’une solive, celui-là encore d’un tonneau » — Satires III — Les embarras de Rome, Juvénal[1]
« Carrosses, chevaux et grand bruit. Voilà Paris que vous en semble ? » — Paul Scarron, Sur Paris, 1654
« Dans le même embarras se vient embarrasser. Vingt carrosses bientôt arrivant à la file ; Y sont en moins de rien suivis de plus de mille » — Nicolas Boileau, Les embarras de Paris, 1666
Rien de nouveau sous le soleil : au premier siècle de notre ère, Juvénal définit déjà parfaitement la congestion urbaine, résultat d’un déséquilibre entre l’espace disponible et le flux de circulation. Phénomène inhérent aux villes, la congestion est porteuse de lourdes conséquences. Économiques d’abord. En France, le coût du temps perdu dans les embouteillages représente près de 3,3 milliards d’euros[2]. En outre, une grande partie de l’espace viaire des villes étant partagé par les différents usagers, l’utilisation excessive de cet espace public, rare en milieu dense et conçu pour n’avoir qu’une seule fonction circulatoire, a un coût non négligeable pour les villes[3] (CNT, 2005). D’un point de vue environnemental, l’immobilisation de plusieurs milliers de véhicules polluants a des conséquences sur les émissions de CO2. À cela il faut ajouter les risques sanitaires liés aux émissions de particules fines. Aux États-Unis, la seule congestion est responsable de l’émission supplémentaire de 25 milliards de kilogrammes de CO2[4]. La congestion est aussi à l’origine de l’augmentation du stress et de l’anxiété des urbains. Dans les métropoles, où les citadins passent en général plus d’une journée par an coincés dans les embouteillages, la congestion urbaine est citée comme l’un des principaux facteurs de stress par les actifs (25%)[5].
De même que ville rime depuis toujours avec congestion, les villes ont toujours été à la recherche de la solution miracle pour enrayer le phénomène.
En 1662, avec l’accord de Louis XIV, Blaise Pascal expérimente le premier système de transports en commun à Paris pour lutter contre la congestion : les Carrosses à cinq sols. Quinze ans plus tard, les fortes restrictions imposées par le Parlement de Paris et l’augmentation des tarifs auront raison de l’expérimentation. Un siècle plus tard, sous l’action du Baron Haussmann, le visage de Paris change brutalement et opère une nouvelle distribution spatiale de la densité du cœur historique de Paris vers les artères nouvellement percées[6].
Au XXe siècle, l’automobile se démocratise et devient centrale dans la société. Ce siècle est celui de la mobilité individuelle : la voiture, plus souple et plus rapide, devient alors le premier mode de transport pour les déplacements au quotidien[7]. Elle est un symbole de réussite et d’autonomie des citadins. Face à cette massification de l’automobile, la ville se transforme[8]. Pour résoudre « le problème de la circulation automobile »[9] dans des villes dimensionnées pour les déplacements à cheval ou à pied, il faut ouvrir l’espace. Le XXe siècle consacre « le passage de la métrique piétonne à la métrique automobile »[10] : les rues s’élargissent, on multiplie le nombre d’espaces de stationnement, la ville s’étale dans un mouvement centrifuge permis par l’automobile. Malgré ces transformations, la congestion demeure, survit et devient… automobile à tel point qu’en 1908, le président du Congrès du Tourisme suggère de « canaliser » le flux routier grâce aux feux rouges, à la priorité à droite, à la création et enfin l’application du Code de la Route en 1921.
Aujourd’hui, l’espace ouvert à l’automobile par le passé se referme progressivement. Les villes modèrent la circulation automobile au profit de nouveaux modes en réduisant l’espace dédié à la voiture (voies, stationnements). Ce changement de paradigme est le fruit d’un écheveau de considérations qui mêlent certes la lutte contre la congestion, mais aussi la réduction de la pollution, la volonté de réduire l’autosolisme, la promotion de la multimodalité, notamment de modes plus vertueux (vélo, marche à pied, transports en commun). Réduction de la vitesse autorisée, péage urbain, restriction de la circulation, développement des transports en commun sont autant de solutions mises en place par les villes pour tenter de réduire la progression de la congestion.
La ville numérique au secours de la ville embouteillée : quelles promesses ?
Et si la solution miracle tant attendue venait de la révolution numérique ? En 2005, les premières briques de ce qui deviendra plus tard la « smart city » incarnent l’utopie de la ville contrôlée, prévisible et régulée, une ville dans laquelle l’intelligence humaine s’efface au profit de l’intelligence prétendument obtenue grâce aux outils numériques. Appliqué à la ville, le numérique convoque divers imaginaires d’ordre, de sécurité, depuis longtemps véhiculés par les arts (cinéma, peinture, littérature). Dès son origine, la ville numérique se présente ainsi comme une vision idéalisée de la ville où l’on va non seulement résoudre des problèmes séculaires, notamment la congestion, mais aussi maîtriser tout à la fois développement durable et qualité de vie sur fond d’urbanisation galopante. Cette nouvelle intelligence supposée repose presque exclusivement sur les technologies de l’information et de la communication (TIC). Elle doit se lire comme la capacité pour les villes d’apprendre, de comprendre et de transformer la banalité de leur quotidien. Les géants des TIC de l’époque se lancent alors à l’assaut des villes. Le « Connected Urban Development » (CUD) sera le premier programme urbain, implanté dans trois villes (San Francisco, Amsterdam et Séoul) dont l’ambition affichée est de résoudre l’ensemble des problématiques des villes, notamment en matière de congestion[11].
Aujourd’hui, la mobilité reste le terrain de jeu favori des plateformes numériques, et la congestion, leur meilleur ennemi. Ainsi, face aux embouteillages récurrents, le numérique version Waze se propose de « déjouer le trafic », là où un Citymapper vise tout simplement à… « simplifier la ville ». La transformation de la ville par le numérique, ce sont donc de nouvelles technologies et de nouveaux acteurs. De quoi nourrir une ambition renouvelée des villes dans leur objectif de réduction de la congestion urbaine.
Cependant, au-delà des slogans marketing, quelles sont les promesses du numérique pour lutter contre les embouteillages ?
Pour Antoine Picon, ces dernières décennies ont vu le passage de la « ville des flux et des réseaux », telle qu’on la connaissait depuis le XXe siècle, à la « ville des occurrences ». Cette dernière serait fondée sur la capacité des villes à enregistrer de plus en plus d’évènements. Chacune de ces occurrences, ou données, permet de représenter la ville différemment. Dans la ville numérique, le plan laisse sa place au scénario. Données, intelligence artificielle, capteurs… Derrière le numérique se trouvent en réalité de nombreuses technologies et techniques. Elles permettent aux acteurs privés de la ville comme aux municipalités d’être en mesure de traiter en temps réel un très grand nombre d’informations. Grâce à ces nouvelles capacités acquises, on espère que la ville sera plus fluide et plus vivable. Ces promesses trouvent leurs fondements dans trois leviers que le numérique semble pouvoir actionner ou faciliter : développer la connaissance des mobilités, mieux informer les usagers et enfin mettre place un système de transport intelligent et réactif en temps réel.
Connaître : une meilleure connaissance de la mobilité grâce au numérique
Depuis le milieu des années 1970, en France, les Enquêtes ménages déplacements (EMD) permettent d’avoir une vision globale et cohérente de l’ensemble des déplacements réalisés. Les analyses découlant de ces enquêtes contribuent à l’élaboration et à l’évaluation des politiques publiques en matière de mobilité. Les enquêtes reposent sur une série d’entretiens réalisés au domicile des personnes identifiées et sont basées sur une méthodologie commune à tout le territoire national. Face à la logistique requise et aux coûts de réalisation des EMD (plusieurs millions d’euros pour des grandes villes), le numérique constitue un levier d’opportunité pour accroître la connaissance des mobilités.
Grâce aux nouvelles techniques de géolocalisation (GPS, GSM, WiFi), aux nouveaux protocoles d’acquisition de données (applications mobiles, internet, données des véhicules connectés) et à l’écosystème de la donnée, jamais la connaissance de la mobilité n’aura été si importante. Aujourd’hui, chaque objet ou citadin connecté devient une source de données supplémentaire venant enrichir notre connaissance des mobilités et donc participer à l’amélioration de celle-ci.
Informer : participer à l’amélioration de la redistribution des flux
La congestion urbaine est la résultante d’un déséquilibre dans la relation entre deux variables : l’espace (l’offre en infrastructure) et le flux (la demande de déplacement). Des applications comme Waze promettent de détourner les passagers des embouteillages en agissant directement sur la variable espace : des axes non embouteillés sont préférés aux axes majeurs. En Belgique, la ville de Gand a mis en place « la plus ambitieuse modification de circulation du pays ». Celle-ci avait pour ambition de réduire la circulation de près de 40% en centre-ville en restreignant l’accès automobile à l’hypercentre[12]. Un partenariat entre Waze et la ville a permis de produire une carte précise et active dès l’entrée en vigueur du nouveau plan de circulation, permettant ainsi d’éviter les embouteillages aux abords de la zone à circulation restreinte. Les données de l’application ont également permis aux automobilistes de trouver des itinéraires de substitution n’empruntant pas les axes centraux de la ville, opérant ainsi une redistribution optimisée du trafic.
Depuis l’implantation de ce nouveau plan de circulation dans l’hypercentre de la deuxième ville de Belgique, la municipalité a constaté une hausse de la fréquentation des bus et des trams de près de 15% et une augmentation du nombre de cyclistes (27%). Effets secondaires du plan, ces augmentations peuvent en partie être attribuées au numérique. En effet, la capacité des services numériques à agréger et diffuser un très grand nombre de données permet de créer des applications comparant l’ensemble des solutions de mobilités sur un trajet donné. Ces calculateurs d’itinéraires multimodaux peuvent potentiellement orienter le choix final de l’usager d’un mode vers un autre selon leur compétitivité, exprimée en temps et/ou en coût.
Optimiser : la mise en place d’un système de transport intelligent
Les ITS, ou « Intelligent Transportation Systems », sont une infrastructure de transport augmentée par la donnée. Elles reçoivent et communiquent avec le système global — véhicules, smartphones et applications. Les ITS consacrent l’hybridation de l’infrastructure physique (routes, réseaux de transports) et de l’infrastructure numérique. Les avantages de ce type de réseau sont nombreux : ajustables en temps réel, ils permettent d’améliorer leur efficacité globale en termes de sécurité et de fluidité. Un réseau de transport intelligent pourra ainsi orienter les utilisateurs en fonction de la circulation sur le réseau.
À Singapour, pour faire face à la rareté de l’espace disponible et à la saturation des routes, l’État a mis en place un système de péage urbain. À son lancement en 1975, le système est manuel et fonctionne indépendamment des conditions de circulation. En 1998, l’outil est réinventé : il devient numérique et dynamique. Il permet à la cité-État de renforcer sa maîtrise des flux par une tarification dynamique et ciblée, qui s’adapte en temps réel aux conditions de circulation. L’introduction du numérique a permis de réduire le flux de véhicules de 10 à 15% par rapport au précédent système de péage urbain manuel[13].
Ce type de système permet d’optimiser en temps réel l’infrastructure physique tout en informant les utilisateurs du réseau. Le numérique n’est plus simplement une source d’information, il devient un véritable protocole mettant en communication l’ensemble des objets connectés sur un réseau.
De la connaissance, de l’information, de l’intelligence, mais le problème demeure…
Grâce aux données et aux outils numériques, les villes sont désormais en mesure de savoir d’où viennent et où vont les points, où ils se trouvent et pourquoi ils se déplacent. Le numérique a apporté de nombreuses informations telles que la vitesse de circulation, la présence d’incidents, indispensables à la compréhension de la congestion sans que celles-ci ne permettent (encore) de réduire concrètement le phénomène. Citant l’exemple bostonien, Marta Gonzalez, professeur associée au Massachusetts Institute of Technology (MIT), indiquait que seulement 2% des routes de la ville atteignaient le maximum de leur capacité et qu’une action ciblée sur cette faible part des routes permettait de réduire les temps de trajets de près de 18%. L’exemple de Boston montre également que les embouteillages ne sont jamais exclusivement locaux[14]. Ainsi, en déplaçant un problème vers un autre territoire, les applications de navigation ont conduit à créer de nouveaux embouteillages, empirant ainsi la congestion alors qu’elles promettaient d’y mettre fin.
À New York, figure de proue de la ville intelligente, le numérique n’a pas inversé la tendance en matière de congestion urbaine : les New Yorkais ont passé en moyenne 91 heures coincés dans les embouteillages en 2017. La congestion s’est même aggravée ; en effet, depuis le début des années 1980, la congestion dans les métropoles de plus de 3 millions d’habitants aux États-Unis a cru de près 25%. Au début des années 2000, les petites métropoles américaines (entre 500 000 et 1 million d’habitants) ont même atteint les niveaux de congestion que les métropoles américaines de plus de 3 millions d’habitants connaissaient dans les années 1990[15]. Si, depuis 2011, Uber et consorts facilitent la mobilité en proposant, par simple pression sur un smartphone, de disposer « du moyen de transport le plus simple », ce sont près de 50 000 véhicules supplémentaires qui transforment la mobilité des New Yorkais au quotidien, venant même concurrencer les transports publics… et créer des embouteillages[16].
Loin de se résorber, la congestion semble également progresser dans de nombreuses villes[17]. De l’examen de l’INRIX Global Traffic Scorecard, le plus grand classement de villes en fonction de leurs embouteillages, aucun véritable mouvement global de réduction de la congestion ne ressort. Plus encore, Los Angeles, Moscou et New York, villes déjà très engagées dans la révolution numérique, forment un trio de tête stable depuis plusieurs années : celui des villes les plus embouteillées au monde… Il devient donc urgent de réinterroger le lien entre numérique et mobilité.
Cet article constitue le premier d’une série de quatre épisodes que consacre La Fabrique de la Cité au rôle du numérique dans la résolution de la congestion urbaine.
[1] Traduction issue de « Rien de nouveau sous le soleil / Nihil novo sub sole » — Anne Quesemand, Juliette Le Maoult, Univers Poche, 2010, 73p
[2] Calcul réalisé par l’INRIX avec les hypothèses suivantes : « La valeur du temps perdu par le conducteur est estimée à 50 % d’un salaire horaire national et dans une ville, étant donné que la proportion de productivité perdue dans le trafic est censée se récupérer durant la semaine de travail. Le CEBR estime que 80 à 90 % des coûts directs (carburant, temps d’un employé́) sont ensuite répercutés par les entreprises sur les ménages utilisant la voiture pour leur déplacement. »
[3] Frédéric Héran, Emmanuel Ravalet, La consommation d’espace-temps des divers modes de déplacement en milieu urbain, Application au cas de l’Île-de-France, Programme national de recherche et d’innovation dans les transports terrestres, 2008. [Consulté le 22 février 2018] (URL : http://isidoredd.documentation.developpement-durable.gouv.fr/documents/Temis/0063/Temis-0063282/17652_2008.pdf)
[4] David Schrank, Bill Eisele, Tim Lomax, TTI’s 2012 Urban Mobility Report, Texas A&M Transportation Institute, 2012. [Consulté le 22 février 2018] (URL : https://static.tti.tamu.edu/tti.tamu.edu/documents/ums/archive/mobility-report-2012.pdf)
[5] Christine Mateus, Embouteillages : « Des conséquences sur la journée de travail », Le Parisien, 11 septembre 2017. Disponible sur : <http://www.leparisien.fr/transports/embouteillages-des-consequences-sur-la-journee-de-travail-11-09-2017-7250673.php> [Consulté le 22 février 2018]
[6] Marc Barthelemy, The Structure and Dynamics of Cities: Urban Data Analysis and Theoritical Modeling, Cambridge University Press, 2016
[7] Yann Dubois, « La transition urbaine ou le passage de la ville pédestre à la ville motorisée — de Marc Wiel », Forum Vies Mobiles, 11 décembre 2012. Consulté le 22 Février 2018, (Lien : http://fr.forumviesmobiles.org/printpdf/484)
[8] Frédéric Héran, De la ville adaptée à l’automobile à la ville pour tous. L’exemple parisien, in Déplacements. Architectures du transport, territoires en mutation, Anne GRILLET-AUBERT, Sabine GUTH (dir.), Recherches/Ipraus, Paris, 2005, pp. 173–186.
[9] C. D. Buchanan, Traffic in Towns, HMSO, Londres, 1963, 264 p.
[10] Yann Dubois, op. cit.
[11] Cisco, Connecting Cities: Achieving Sustainability Through Innovation, October 2010
[12] Waze, Reducing Traffic in Ghent City Center (Lien : https://www.waze.com/fr/ccp/casestudies/reducing_traffic_in_ghent_city_center) [Consulté le 7 février 2018]
[13] Kian-Keong Chin, Road Pricing — Singapore’s 30 years of experience, CESifo DICE Report, 2005. (Lien : http://www.cleanairinstitute.org/cops/bd/file/gdt/55-dicereport305-forum3.pdf) [Consulté le 22 février 2018]
[14] Smithsonian, Will We Ever Be Able To Make Traffic Disappear, 7 mai 2017 (Lien : https://www.smithsonianmag.com/innovation/will-we-ever-be-able-to-make-traffic-disappear-180955164/)[Consulté le 9 février 2018]
[15] David Schrank, Tim Lomax, The 2005 Urban Mobility Report, Texas Transportation Institute, May 2005 (Lien : http://www.apta.com/resources/reportsandpublications/Documents/urban_mobility.pdf) [Consulté le 4 mai 2018]
[16] Emma G. Fitzsimmons, Winnie Hu, The Downside of Ride-Hailing More New York City Gridlock, The New York Times, 6 mars 2017. Disponible sur <https://www.nytimes.com/2017/03/06/nyregion/uber-ride-hailing-new-york-transportation.html> [Consulté le 22 février 2018]
[17] INRIX Global Traffic Scorecard (Lien: http://inrix.com/scorecard/) [Consulté le 9 février 2018]
