Les transports/Enjeux des transports terrestres

Les transports

1. Enjeux des transports terrestres
2. Représentations des transports
3. Méthodes de collecte de données
4. Modélisation des transports
5. Gestion des transports et innovations

Annexes

• Glossaire

Module 1 : Enjeux des transports terrestres

« Il suffit de construire plus de routes pour résoudre la congestion routière », « la voiture électrique est la solution durable à privilégier pour les transports de demain » sont deux exemples d'opinions qu'on peut entendre dans les débats de société à propos des transports. Les transports, en particulier en automobile, suscitent des opinions et des attitudes tranchées!

Ce premier chapitre porte sur les enjeux des transports terrestres. Il vise à illuminer, mettre en contexte et parfois déconstruire certains préjugés. Il vous permettra aussi de mieux comprendre les choix faits et les solutions possibles pour répondre aux besoins de la société et aux défis de développement durable.

Dans ce chapitre, nous allons donc voir comment décrire les composantes des systèmes de transport, comparer les différents modes de transport selon leurs caractéristiques principales et décrire les enjeux (impacts) des transports et les interdépendances avec d'autres disciplines et activités humaines.

À la fin de ce module, vous serez en mesure de :

• décrire les composantes des systèmes de transport;
• comparer les différents modes de transport selon leurs caractéristiques principales;
• décrire les enjeux (impacts) des transports et les interdépendances avec d'autres disciplines et activités humaines.

Définitions des transports terrestres

Introduction aux transports

Les trois composantes des systèmes de transport.

Le transport est le déplacement d'objets ou d'individus (humains ou animaux) dans l'espace, d'un endroit (origine) à un autre (destination). Le transport peut donc se voir comme une façon de surmonter l'espace, caractérisé par des contraintes physiques et humaines comme la distance, les obstacles géographiques (par ex. les étendues d'eau et montagnes), le temps et les divisions administratives. Les transports peuvent se faire de différentes façons, principalement :

• par les airs (transport aérien);
• sur l'eau (transport maritime);
• sur la terre (transport terrestre);
• ou par canalisation (pipeline).

Ce livre traite des transports terrestres qui se déclinent en transport routier et guidé (c'est-à-dire dans lequel les véhicules sont guidés par l'infrastructure, principalement le chemin de fer ou un câble). Les transports terrestres impliquent différents moyens ou modes de transport, comme l'automobile, la moto, le vélo, le bus, le métro, le tramway, le train, le camion, la marche, etc.

Un système de transport correspond à « l'ensemble des infrastructures, des équipements, des véhicules et des règles de fonctionnement permettant le déplacement de biens ou de personnes, selon un mode de transport donné ou la nature de l'objet à déplacer ». On considère généralement trois composantes dans les systèmes de transport :

• les infrastructures: par ex. la route ou le chemin de fer;
• les véhicules: par ex. l'automobile, le vélo ou le train;
• les usagers: les personnes qui se déplacent.

Ce livre traitera en priorité du transport des personnes. Dans le cas du transport des marchandises, la composante des marchandises remplace la composante des usagers pour former la triade infrastructures-véhicules-marchandises.

Offre et demande de transport

Les besoins de déplacements des personnes et des marchandises constituent la demande en transport, que ces besoins soient réalisés ou pas. Ces déplacements nécessitent généralement des infrastructures et véhicules qui définissent une offre de transport.

En termes économiques, les transports sont un marché entre plusieurs acteurs, les producteurs ou fournisseurs des services de transport et les consommateurs ou utilisateurs de ces services. Plus formellement :

• l'offre de transport est caractérisée par la capacité d'infrastructures et de véhicules de transport spécifiques pendant une période de temps donnée ;
• la capacité est le nombre maximal de personnes ou la quantité maximale de marchandises (en volume ou masse) par unité de temps et d'espace que les infrastructures et véhicules peuvent transporter, et elle se décline
  • en capacité statique qui représente l'espace disponible pour le transport (par exemple le nombre de voies d'une route) et ne peut être facilement modifiée sans allouer plus d'espace à l'infrastructure de transport;
  • et en capacité dynamique qui mesure les améliorations possibles grâce à une meilleure gestion, en particulier par la technologie (par exemple avec une meilleure gestion des feux de circulation);
• la demande de transport est caractérisée par les besoins de mobilité pour la même période de temps (dans les mêmes unités que la capacité), que ces besoins soient satisfaits de façon complète, partielle, ou pas du tout.

Exemples d'éléments constituant l'offre de transport pour chaque mode

Mode	Description de l'offre
Automobile	véhicules et infrastructure comme les routes, ponts, tunnels
Marche	chemins et infrastructure comme les trottoirs, places, passages souterrains et passerelles
Transport en commun	véhicules comme les bus et trains, infrastructure comme les routes et chemins de fer et horaires

À la différence d'un bien (physique), il est impossible d'entreposer ou d'accumuler un service comme le transport. Par exemple, un billet d'avion ne peut pas être gardé pour être utilisé plus tard une fois que l'avion est parti.

De plus, la demande de transport est une demande dérivée, c'est-à-dire que le déplacement est rarement une fin en soi, mais une réponse à un besoin de se rendre à un endroit pour accomplir une activité. L'objectif ou raison principale pour un déplacement s'appelle le motif et comprend les catégories principales suivantes: travail, études, loisir, magasinage, retour au domicile et autres.

On distingue la demande réalisée, observable, de la demande non-réalisée ou non-satisfaite, aussi appelée demande latente (c'est-à-dire cachée). Une façon de comprendre la demande latente est d'imaginer les déplacements que nous ferions si les contraintes ou coûts, par exemple le coût monétaire ou le temps de déplacement, étaient plus faibles ou nuls: nous ferions alors des déplacements que nous ne faisons pas avec les contraintes actuelles, déplacements qui constituent la demande latente. La demande réalisée est le minimum de la demande et de l'offre.

En termes économiques, le transport peut être vu comme une demande induite ou une réponse au prix du service (et à ses autres caractéristiques). Si le prix des déplacements baisse, une partie de la demande latente va être réalisée. De même, l'ajout de nouvelles infrastructures de transport peut entraîner une augmentation du nombre de déplacements grâce à une meilleure accessibilité. L'augmentation de la capacité routière (ajout de routes et de voies sur les routes existantes) entraîne des changements de mode, d'itinéraire, la génération de nouveaux déplacements, des changements à l'occupation du sol (localisation des activités) qui peuvent entraîner à leur tour de nouveaux déplacements et des déplacements plus longs: après un certain temps, la demande induite par l'augmentation de capacité peut la dépasser et résulter en une nouvelle congestion routière. La figure 4 « The land-use transport feedback cycle » illustre les relations entre les acteurs des transports, comment la modification de l'offre peut modifier la demande, et l'interdépendance complexe des transports avec l'aménagement du territoire, l'organisation des villes et l'occupation du sol.

Cependant, les effets de l'ajout d'infrastructures de transport ne sont pas certains. Par exemple, l'augmentation de la capacité des transports en commun ou de terminaux de marchandises n'entraîne pas nécessairement une augmentation de la circulation (nombre de passagers ou volume de marchandises) puisque les usagers ou clients peuvent choisir parmi différents modes, fournisseurs ou opérateurs en compétition.

Enfin, de même qu'il y a une demande induite, il y a aussi une offre induite par la modification de la demande: si la demande augmente pour certains déplacements, l'offre tendra à augmenter en réponse, par exemple par l'ajout de nouveaux services si l'infrastructure le permet (par exemple un service de train plus fréquent ou un plus grand nombre de taxis dans certains quartiers).

Modes de transport

Les différents mode de transport à Manchester, terrestres et non-terrestres.

Pour répondre à la demande de déplacement de la population, il faut être en mesure de comparer les différents modes de transports pour déterminer le plus adapté. Cela se passe de façon similaire du point de vue de l'usager qui a plusieurs choix pour effectuer un déplacement. Il existe différents moyens de se déplacer, ou modes de transports, qui peuvent être regroupés en catégories selon leurs attributs. Ces attributs ou facteurs peuvent être eux-mêmes organisés en groupes, soient les facteurs physiques, temporels, spatiaux et autres.

Facteurs physiques

Discutons tout d'abord les caractéristiques physiques des modes de transport :

• Le mode de transport est-il motorisé ou pas ? S'il est motorisé, quelle est la source d'énergie ? Sinon, est-il propulsé par un être humain ? Nécessite-t-il un véhicule ?

• L'infrastructure de transport est-elle réservée au mode concerné ? Quelle est la priorité de passage (« right of way ») des usagers et véhicules par rapport aux autres modes ?
  • À un extrême, sur les infrastructures à circulation mixte, les usagers et leurs véhicules sont tous mélangés dans l'espace réservé à leur déplacement, par exemple les automobiles, bus et cyclistes sur des routes où aucun espace n'est réservé à un type particulier de véhicule.
  • À l'autre extrême, sur les infrastructures réservées, les modes sont complètement séparés, par exemple dans le cas d'un métro souterrain ou surélevé.
  • Entre les deux, des espaces peuvent être réservés à certains usagers, par exemple les trottoirs pour les piétons et des voies réservées aux bus ou aux cyclistes, mais ils se croisent à certains endroits, en particulier aux carrefours, avec différentes priorités.
• Le service de transport est-il porte à porte (exactement de l'origine à la destination du déplacement), ou doit-il être combiné avec un autre mode à l'origine et/ou la destination ?
  • Dans un sens strict, le seul mode porte à porte est la marche, car la plupart des modes impliquant un véhicule nécessitent de stationner ce véhicule à un endroit spécifique qui n'est pas la destination finale comme un logement ou un bureau. On considère généralement le vélo et l'automobile personnelle comme des modes porte à porte.
• Le déplacement est-il partagé avec d'autres usagers (que l'on ne connaît pas forcément comme dans les transports en commun) ? Si oui, ces usagers ont-ils la même origine et destination ?

Facteurs temporels et spatiaux

Il y a deux attributs temporels :

• Une réservation est-elle nécessaire ?
  • La nécessité de réserver le service de transport par l'usager implique de planifier son déplacement en avance.
• Le service de transport est-il planifié ou dynamique (qui change dans le temps) ? Par exemple, les lignes de bus et leurs horaires de passages changent dans le temps, selon les jours, les saisons, et sont révisés périodiquement.

Les attributs spatiaux considérés tiennent au caractère fixe ou dynamique des itinéraires de déplacement. Si l'itinéraire est fixe, les arrêts sont-ils fixes, c'est-à-dire est-ce que le véhicule s'arrête à tous les arrêts ou seulement à la demande comme un bus ?

Déplacements multimodaux et autres facteurs

Capacité de différents modes de transport (utilisée dans Public Transport, Comparing Modes).

Un déplacement peut être fait en combinant plusieurs modes, impliquant par exemple toujours un peu de marche (avec des aides à la mobilité si nécessaire). Un déplacement combinant plusieurs modes est donc qualifié de multimodal. C'est un enjeu particulier pour le transport en commun, pour que les usagers atteignent les points de service de ce mode pour leur « premier et dernier mile (kilomètre) »): les déplacement effectués pour leur majeure partie en transport en commun sont toujours multimodaux.

Une telle catégorisation des modes n'est pas exhaustive et dépend des objectifs de la catégorisation. D'autres caractéristiques peuvent être ajoutées :

• selon la possession des véhicules liés au mode de transport, personnelle ou appartenant à une tierce partie;
• selon le caractère public (« for hire ») ou pas du service et, pour les modes de transport publics, si le service implique un contrat avec l'utilisateur (« contract carrier ») ou pas (« common carrier »).

Le taxi ou la location de voiture est un service de transport public qui nécessite un contrat entre l'usager et le fournisseur de service alors que le transport en commun est un service de transport public sans contrat.

Mentionnons encore deux autres attributs importants :

• la tarification du service de transport, que l'on paie à chaque déplacement ou que l'usager soit abonné au service;
• la capacité du mode de transport, en nombre de véhicules, mais de façon plus importante en nombre de personnes (ou quantité de marchandises), pouvant être déplacés. La figure ci-contre donne des estimations des capacités de plusieurs modes pour une voie de circulation typique de 3.5 m de large.

Le tableau suivant est obtenu en caractérisant quelques modes de transport par ces attributs (la version complète traduite, adaptée et augmentée d'une version antérieure est disponible ici).

Attributs de quelques modes de transport, adapté de

Modes	Motorisé	Infrastructure réservée	Porte à porte	Partagé avec d'autres usagers	Réservation nécessaire	Horaire planifié	Itinéraire fixe	Arrêts fixes	Arrêt à tous les arrêts	Service de transport public	Implique un contrat
Marche	Non	Oui	Oui	Non	Non	Non	Non	Non	Non	Non	Non
Vélo personnel	Parfois	Partiellement	Oui	Non	Non	Non	Non	Non	Non	Non	Non
Véhicule personnel	Oui	Oui	Oui	Non	Non	Non	Non	Non	Non	Non	Non
Métro	Oui	Non	Non	Oui	Non	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Non
Taxi	Oui	Oui	Oui	Parfois	Parfois	Non	Non	Non	Non	Oui	Oui
Train	Oui	Non	Non	Oui	Non	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Non
Bus	Oui	Partiellement	Non	Oui	Non	Oui	Oui	Oui	Non	Oui	Non
Tramway	Oui	Partiellement	Non	Non	Non	Oui	Non	Oui	Non	Oui	Non

Il résulte des différences entre les différents modes de transport une compétition lorsque plusieurs alternatives existent : les usagers feront des choix selon leurs capacités, besoins et préférences, ce qui résultera en différentes parts modales, ce qui fait l'objet d'analyse en économie des transports.

Grandes tendances en transport

Quelques grands enjeux actuels du transport au Québec

Carte des principales voies de communications terrestres au Québec.

Une première tendance de fond est le vieillissement de la population. D'ici 2031, la population du Québec devrait croître de 11 %. Les personnes âgées de 65 ans passeront de 15,3 % (2011) à 25,6 % (2031) de la population et les jeunes (< 15 ans) compteront pour moins de 15 % de la population. Au niveau de la conception des systèmes de transport, il est important de tenir en compte des besoins de mobilité des personnes âgées afin de concevoir un système de transport approprié.

Le transport adapté est un service de transport pour les personnes à mobilité réduite. Ainsi, avec le vieillissement de la population, le nombre de personnes admises dans les systèmes de transport adapté au Québec a augmenté. Le nombre de personnes admises au Québec a doublé entre 1994 et 2008 (81 700 personnes). On compte 6,87 millions de passagers transportés en 2008 dont le coût par passager est de 17,07$. Comme le transport adapté est un besoin essentiel et que sa demande est en croissance, l'investissement de celui-ci est un coût collectif.

Au Québec, l'augmentation du nombre de véhicules privés est devenue plus importante que l'augmentation de la population ce qui implique que le taux de motorisation est en croissance. La motorisation est mesurée entre autres par le ratio du nombre de véhicules par personne. De 1998 à 2013, on observe une augmentation de 30,6 % du nombre de véhicules en circulation à Montréal. Un ratio plus faible pour une région indique une variété de modes de transport et de bons services de transport en commun. Le ratio du nombre de véhicules par personne est ainsi inférieur dans les grandes régions métropolitaines avec le ratio le plus bas sur l'Île de Montréal. On note aussi une augmentation de la taille et du poids des véhicules, avec 79,9 % des ventes de véhicules neufs en 2020 étant des camions légers au Canada.

La mobilité est mesurée à l'aide de plusieurs indicateurs comme le kilométrage parcouru et le nombre de déplacements par personne par jour. Au Canada, il y a une augmentation du kilométrage parcouru quotidiennement lié à une augmentation rapide des distances domicile-école et domicile-travail, mais une stabilité des quantités d'essence vendue (véhicules plus efficaces). Toutefois, on remarque de nouveaux comportements des jeunes qui sont moins enclins à posséder des véhicules et plus intéressés par ce qui est parfois appelé l'économie du partage ou collaborative, avec des services d'auto partage et de vélo partage par exemple.

Perspective historique sur le développement des transports depuis le 19^e siècle

Explorons maintenant comment les transport terrestres se sont développés dans quelques régions depuis le 19ème sicèle, en Amérique du Nord, en Europe et au Japon, et comment l'automobile est venue à dominer les routes.

Fin du 19^e siècle

Coin de la rue Tottenham en Angleterre.

À la fin du 19^e siècle, les déplacements étaient principalement effectués à pied et à cheval et on observe déjà une coexistence entre les piétons et les autres voitures (hippomobiles). Ces derniers partageaient toutefois la même voie et cela créaient plusieurs conflits d'utilisation de l'espace entre les piétons et les véhicules à cheval. Apparaissent aussi des transports en commun dont les omnibus, tirés par des chevaux, puis les tramways, alimentés par l'électricité. En parallèle au train interurbain, le système du métro (« chemin de fer métropolitain ») gagne en popularité dans les grandes villes. Initialement tiré par des locomotives à vapeur, il devient plus sécuritaire en s'électrifiant.

Le transport est toujours indissociable de l'occupation du sol et de l'aménagement du territoire: les villes à cette époque sont très denses et polluées. Certains pensent donc que la solution est d'étaler la population. C'est à ce moment que les automobiles font leur apparition, mais leur arrivée fait face à une forte hostilité de la population à cause des dangers pour les piétons, de la pollution et de l'occupation de l'espace. Jusqu'alors, la rue était un espace public, où les enfants pouvaient jouer. Plusieurs villes pensent alors qu'il faut restreindre l'accès des voitures.

Début du 20^e siècle

On associe souvent le développement des automobiles et des autoroutes à la période après la seconde guerre mondiale, mais toutes les idées qui y ont mené proviennent du début du 20^e siècle. À cette époque, les ingénieurs de circulation ont décidé de changer la conception des routes en accordant une plus grande importance aux automobiles. En effet, la coexistence des piétons avec les automobiles engendraient de nombreux accidents sur la route et la faute était souvent mise sur les piétons. Ainsi, un lobby de l'automobile pour l'appropriation des rues a commencé. Par exemple, l'Association américaine des automobilistes a commencé des campagnes dans les écoles pour convaincre les enfants qu'il était interdit de jouer dans la rue ou de la traverser.

Ces changements sont contemporains des théories de développement des villes avec l'arrivée de la Charte d'Athènes par l'architecte et urbaniste suisse Le Corbusier en 1933. Cette charte traite notamment sur la planification et la construction des villes avec l'idée de reconstruire les villes pour accommoder les automobiles et faciliter leurs déplacements rapides, en particulier en contraignant les piétons (et autres usagers) à des espaces réservés comme les trottoirs. Aujourd'hui, cette charte fait l'objet de critiques à cause du manque de preuves. On peut aussi noter des incohérences, puisque Le Corbusier soutient aussi les droits des piétons sans réaliser l'impact de ses théories.

Après la deuxième guerre mondiale

Après la seconde guerre mondiale, les pays se reconstruisent et leur population croit rapidement. Différents pays adoptent différentes stratégies de développement des systèmes de transport. Le Japon étudie les systèmes des autres pays, en Europe et Amérique du Nord, et s'inspire du chemin de fer britannique et de l'aménagement urbain allemand. Il cherche à étaler la population en développant des chemins de fer et à développer des villes compacts avec différents usages (résidence, commerce) proches, permettant d'atteindre les services essentiels à pied tout en éloignant les usines polluantes.

C'est à l'opposé de la charte d'Athènes qui séparent les usages dans des zones différentes qui ne peuvent être desservies de façon efficace que par un mode flexible comme l'automobile. Un exemple connu est le développement du système autoroutier des États-Unis, largement soutenu par l'état fédéral (« Federal Highways Act »). Les autres pays ne sont pas assez riches à la sortie de la seconde guerre mondiale pour développer des systèmes comparables. Ils constatent aussi les problèmes de la place prise par les automobiles et la congestion qui en résulte. Cela amène naturellement ces pays à maintenir et développer le transport en commun, en particulier le chemin de fer, plus efficace que les bus pris dans la circulation.

Ce résumé rapide illustre les chemins de développement différents choisis par différents pays (voir la page (en anglais) sur les chemins de développement des systèmes de transport).

La mobilité des enfants

La mobilité des enfants résulte des choix historiques de développement des systèmes de transport. Une étude montre la diminution de leurs aires d'activités à la suite de l'arrivée des automobiles, génération après génération. De ce fait, les villes ont décidé de créer des espaces verts à l'intérieur de ces délimitations restreintes, dans une sorte de contrepartie pour la perte leur autonomie de déplacement. Certains pays font porter la responsabilité du risque d'accident sur les piétons et les enfants tandis que d'autres insistent sur le contrôle de la circulation et non des enfants (il existe même un programme de télévision sur les premières courses effectuées par des enfants non-accompagnés au Japon).

Impacts des transports

Les trois dimensions du développement durable.

Le transport est nécessaire aux activités sociales et économiques de la population, par exemple pour étudier, travailler, rencontrer des amis et amener des marchandises de première nécessité comme la nourriture. Comme nous l'avons vu, le transport requiert non seulement différentes technologies (véhicules, énergie et infrastructure), mais aussi du temps et des effort des usagers (et le travail de personnes pour faire fonctionner les systèmes de transport). Les transports ont ainsi différents impacts, positifs et négatifs, que l'on peut catégoriser selon les dimensions du développement durable, à savoir l'économie, la société et l'environnement. Si le développement durable est un « développement qui répond aux besoins des générations du présent sans compromettre la capacité des générations futures de répondre aux leurs », des transports durables sont donc des transports qui répondent aux besoin des générations du présent sans compromettre la capacité des générations futures de répondre aux leurs.

Économie

Sur le plan économique, le transport :

• permet aux personnes d'accéder au travail et participer aux activités économiques;
• permet d'effectuer des échanges de marchandises entre les industries jusqu'au consommateur.

À l'inverse, une offre de transport qui ne répond pas aux besoins des usagers aura des impacts négatifs majeurs sur l'économie, en limitant les opportunités des personnes et augmentant le temps passé par les usagers dans des transports peu efficaces.

En général, il est possible de valoriser un certain nombre d'impacts (externalités) sur plusieurs dimensions, par exemple les conséquences des accidents de la route (une blessure pouvant diminuer la capacité d'une personne à contribuer à la société et à l'économie) ou du temps perdu et de la gêne causée aux autres usagers par chaque déplacement supplémentaire.

Société

Sur le plan social, le transport :

• permet l'accès aux activités et interactions sociales, ce qui a un impact sur la santé d'après des recherches récentes;
• contribue directement à la santé des personnes au travers
  • de la pollution, en particulier de l'air;
  • de l'activité physique, nécessaire si on utilise un mode de transport non-motorisé ou insuffisante si on choisit un mode de transport motorisé;
  • des accidents (voir dans les exemples ci-dessous) et du bruit.

En lien avec l'aspect économique, il y a aussi les impacts sur l'égalité ou l'équité d'accès aux transports. Un mode durable devrait offrir une accessibilité égale, ou minimale, à toute la population (selon les différentes définitions de l'équité).

Environnement

Sur le plan environnemental, le transport a un impact sur :

• la pollution et les dommages dans les éco-systèmes, causant des maladies et morts des plantes et animaux (y compris dans des collisions avec des véhicules routiers);
• les émissions de gaz à effet de serre causant les changements climatiques;
• la consommation de ressources non-renouvelables;
• l'aménagement de l'espace causant l'étalement urbain et la consommation d'espace (pour des infrastructures routière par ex), ce qui mène à la perte de terres cultivables et de milieux naturels et crée des effets de barrière dans les écosystèmes.

Les impacts positifs et négatifs mentionnés dans cette section montrent que déterminer la durabilité d'un mode de transport s'avère être compliqué. En effet, cela implique à mesurer tout un ensemble d'indicateurs liés à ces différentes dimensions, et dépendant souvent les uns des autres.

Exemple : les impacts de la voiture électrique

Station de recharge de véhicules électriques.

Pour connaître les impacts d'un mode de transport, il faut effectuer une analyse de tous ses composants, de leur fabrication à leur fin de vie, soit une analyse du cyle de vie. Les impacts d'une voiture électrique sont liés à sa fabrication et à son utilisation, qui dépend de la source de production de l'énergie électrique que le véhicule utilise. Une étude du Centre international de référence sur le cycle de vie des produits, procédés et services (CIRAIG) tire les conclusions suivantes au Québec :

• une voiture électrique doit rouler au moins six ans (soit 85 300 km) pour qu'elle soit véritablement plus verte qu'une voiture électrique en matière d’impact sur la santé;
• en matière d'émissions de gaz à effet de serre, une voiture électrique devient avantageuse sur le plan environnemental après environ deux ans d’utilisation (soit 29 000 km).

Il faut bien noter que le cas du Québec est un cas idéal: au Québec, l'énergie électrique est renouvelable puisqu'elle est produite à partir des barrages hydroélectriques. Par contre, l'électricité en Allemagne est produite avec des ressources fossiles qui la situe près de la moyenne mondiale des émissions de gaz à effet de serre par kWh produit, et l'électricité en Chine est majoritairement produite avec des centrales à charbon. Ainsi, les impacts sur la santé humaine d'une voiture électrique sont comparables à une voiture conventionnelle en Allemagne et pires en Chine.

D'autres études évaluent les impacts environnementaux de plusieurs nouveaux modes de transports, en particulier les modes partagés comme le vélo et l'auto-partage.

Exemple : la sécurité routière

Introduction

Les accidents de la route constituent un des impacts négatifs les plus importants du transport, avec des effets directs et indirects dans toutes les dimensions du développement durable. En particulier, les accidents de la route sont un problème de santé publique majeur dans le monde. L'Organisation mondiale de la santé (OMS)

• estimait en 2018 qu'il y a 1,35 millions de morts par an (et plus de 50 millions de blessés graves par an (2013)) dus aux accidents de la route;
• note que « 93 % des décès sur les routes surviennent dans les pays à revenu faible ou intermédiaire qui possèdent environ 54 % du parc mondial de véhicules »;
• projette une aggravation de la tendance des accidents au fur et à mesure que les pays se développent et que la motorisation augmente.

Au Canada, les coûts des accidents sont plusieurs ordres de grandeurs plus grands que d'autres coûts liés aux transports comme la congestion et représentent plus de 2 % du PIB. Au Canada, il y a eu un peu moins de 2000 morts par an dans des accidents de la route entre 2015 et 2016, ce qui est considéré d'un point de vue historique comme un succès.

Définitions

Hiérarchie de la gravité des accidents (D : décès; B : blessures (graves ou légères); DM : dommages matériels seulement) et des événements sans collision ou conflits de trafic.

La sécurité routière est caractérisée par l'absence d’accidents. C'est la moyenne du nombre d'accidents par catégorie, pour un lieu donné et une période de temps donné. Il y a plusieurs façons de catégoriser les accidents. En particulier, chaque accident peut être caractérisé par sa gravité ou les conséquences de l'accident (mortel, causant des blessures graves ou légères ou sans blessures) comme illustré sur la figure ci-contre. D'autres catégories sont le type d'accident (arrière, à angle droit, etc.), le nombre et le type des véhicules et usagers impliqués (y compris les sorties de route à un seul véhicule). Un lieu peut être un élément spécifique du réseau routier (un carrefour ou une route spécifique) ou un ensemble de ces éléments (par exemple les carrefours giratoires).

La moyenne des accidents correspond à l'espérance en termes mathématiques, c'est-à-dire le nombre moyen d'accidents par unité de temps si tous les facteurs ayant une influence sur les accidents de la route comme les conditions de circulation, les conditions météorologiques, les caractéristiques des conducteurs étaient figés pendant une certaine période de temps. Les accidents étant rares et aléatoires, il faut considérer des périodes de temps assez longues pour obtenir des observations assez stables, mais pas trop longues pour éviter que les facteurs des accidents comme la technologie des véhicules changent.

Facteurs favorisant les accidents

Il n'est pas surprenant qu'on observe plus d'accidents dans un pays plus peuplé, par exemple si on compare les bilans routiers des États-Unis et du Canada. Plus d'habitants veut dire généralement plus de véhicules et des distances parcourues plus importantes, ce qui augmente les « chances », en termes de probabilité, soit les opportunités, d'avoir un accident.

Pour comparer des groupes de personnes ou des régions différents comme des pays, il faut donc prendre en compte l'exposition, c'est-à-dire une mesure des opportunités d'avoir un accident : cela peut être quelque chose de très simple comme la population (le nombre d'habitants), mais on préfère des mesures plus proches des opportunités d'accident comme la distance totale parcourue ou la durée totale passée par les usagers sur la route. La façon la plus simple de comparer ensuite des groupes ou région différents est de calculer un taux d'accident par unité d'exposition, par exemple le nombre d'accidents mortels par an par habitant (exposition = nombre d'habitants) ou par km parcouru (exposition = distance totale parcourue par les usagers dans le groupe ou la région).

L'exposition, le fait de se déplacer, constitue le premier facteur d'accident : si on ne se déplace pas sur la route, on ne risque pas d'avoir un accident. Cela dit, une fois qu'on se déplace sur le réseau routier, les accidents résultent généralement d'un ensemble de facteurs qui peuvent être rattachés aux trois composantes des systèmes de transport et qui sont catégorisés ci-après par leur ordre d'importance :

• les facteurs liés aux véhicules sont les moins importants, puisque les véhicules sont devenus plus sécuritaires depuis les années 1970 (entre autres grâce la prise de conscience suite à la publication du livre Unsafe at Any Speed de Ralph Nader aux États-Unis) et protègent mieux leurs passagers de blessures graves;
• les facteurs liés aux infrastructures, comme l'état de la route ou les problèmes de visibilité, sont les seconds en importance;
• les facteurs liés aux usagers, dit "facteurs humains", en particulier liés aux conducteurs, sont les plus importants, avec environ 90 % des accidents impliquant un tel facteur comme l'inattention et la conduite sous influence.

Diagnostic par analyse des accidents

Il y a deux grandes familles de méthodes d'analyse de la sécurité routière. La première repose sur l'analyse des accidents. C'est ainsi qu'on peut catégoriser les facteurs de chaque accident qui s'est produit et déterminer à quelle composante des systèmes de transport les facteurs favorisant le plus les accidents se rapportent.

Cependant, les accidents sont rares et aléatoires : à la différence des autres mesures de la circulation, ils sont rarement observés et étudiés directement sur le terrain. Heureusement, la chance d'observer un accident en se plaçant à un endroit du réseau routier est faible. Mais cela veut dire que caractériser la sécurité routière et identifier des problèmes peut nécessiter une longue période d'observation ou de collecte de données. Les analyses reposent donc sur des sources secondaires comme les rapports d'accidents de la police et des usagers impliqués à leurs assurances, et les fichiers des personnes blessées traitées dans les hopitaux. Les données de ces rapports sont ainsi partielles ou incomplètes puisqu'elles reposent souvent sur ce qui est noté par des personnes qui ne sont pas témoins de l'accident et rarement sur des mesures objectives, par exemple sur la vitesse des usagers avant l'accident. Cela veut aussi dire que la qualité des données varie d'une région ou d'une source de données à l'autre. C'est finalement une approche intrinsèquement réactive : il faut attendre que des accidents se produisent, sur une période longue, typiquement de plusieurs années, pour déterminer la sécurité d'une route.

Diagnostic par méthodes proactives

La seconde famille de méthodes d'analyse de la sécurité routière est qualifiée de proactive. Développées depuis les années 1970, ces méthodes reposent sur l'observation des comportements des usagers et leurs interactions, sans avoir à attendre que des accidents se produisent. On identifie en particulier des situations très dangereuses, appelées conflits de trafic ou presqu'accident, où la collision est évité de justesse par une manœuvre d'évitement d'au moins un des usagers impliqués. S'ils sont suffisamment similaires aux accidents, leur étude permet d'analyser la sécurité routière.

Les méthodes les plus connues s'appellent les techniques des conflits de trafic. Elles ont été développées dans les années 1970 dans plusieurs pays dans le monde comme les États-Unis, la Suède, la France, les Pays-Bas, le Canada, etc. Des observateurs humains entraînés relèvent les situations de conflits sur le terrain (ou dans des enregistrements vidéo). Plusieurs indicateurs objectifs sont utilisés pour identifier les conflits tels que la vitesse, le temps à la collision et le temps post-empiétement. Le temps à la collision est le temps restant pour que des usagers entrent en collision s'ils continuent sur leur trajectoire. Le temps post-empiétement est le temps séparant le passage de deux usagers en un point de croisement de leurs trajectoires. Dans le cas d'un accident, ces deux indicateurs ont une valeur nulle. Ces méthodes, en particulier la technique des conflits de trafic développée en Suède, ont été validées à l'époque en montrant qu'il existe une relation entre le nombre de conflits observés et le nombre d'accidents attendu. Cette validation n'a pas été répliquée dans d'autres pays.

Il y a d'autres limites comme les coûts de la main d'œuvre (des observateurs sur le terrain) et la subjectivité des observations. Dans les années 2000, il y a eu des développements pour automatiser ces méthodes pour les rendre moins coûteuses et objectives. Une des méthodes les plus utilisées est la collecte de données vidéos et et leur analyse à l'aide de méthodes de vision par ordinateur (intelligence artificielle) pour détecter de façon automatique les conflits et calculer les indicateurs. Ces méthodes proactives sont utilisées pour diagnostiquer des sites existants, mais aussi dans les systèmes d'aide à la conduite, par exemple dans les systèmes de freinage automatique pour éviter les collisions avec le véhicule précédant.

Mesures d'intervention

Des mesures d'intervention ou traiement sont mises en œuvre une fois que le diagnostic de la sécurité routière est effectué. Pour améliorer la sécurité routière, la première intervention est de contrôler l'exposition en diminuant par exemple l'usage de la voiture. Il est ensuite possible d'intervenir à deux niveaux, à savoir l'occurrence des accidents et la gravité des accidents. On peut chercher au premier niveau à empêcher les accidents de se produire, puis, si un accident se produit, de diminuer ses conséquences. Plusieurs mesures d'intervention ont été développées et peuvent se classer selon les trois composantes du système de transport :

• véhicules : système d'aide à la conduite, protection des passagers;
• infrastructures : signalisation, géométrie et tracés des routes, mesures de protection (dispositifs de retenue des véhicules en cas d'accident et d'absorption des chocs en cas de collision);
• usagers : interventions qui visent à modifier les comportements, par exemple la consommation d'alcool au volant.

Autres que ces interventions liées au système au système de transport, l'intervention rapide des services d'urgence après un accident permet aussi d'améliorer la sécurité routière, en particulier dans la première heure après l'accident, même si ces gains n'ont rien à voir avec l'amélioration de la sécurité intrinsèque des routes.

Le conseil canadien des administrateurs en transport motorisé propose un répertoire des mesures de sécurité routière qui permet d'explorer plus d'interventions validées dans des études scientifiques. Une autre ressource très complète est le manuel de sécurité routière de l'Association Mondiale de la Route (PIARC).