Comment se forment les vagues de trafic et pourquoi vos déplacements se détériorent

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Vous pourriez passer deux semaines de votre vie assis dans les embouteillages. Ce n’est pas un sentiment. Il s’agit d’une statistique du Texas Transportation Institute de la Texas A&M University. Le calcul est simple. Si vous conduisez tous les jours, l’horloge de votre tableau de bord enregistre une partie de votre existence.

L’étude de 2007 ne l’a pas édulcoré. Dans 28 zones urbaines, les conducteurs ont brûlé toute une année de travail sans bouger. Boston. Détroit. Atlanta. San Francisco. Orlando. Minneapolis-St. Paul. Tous. Los Angeles? C’est la référence pour le pire. Près de deux semaines se sont écoulées. Juste assis là. Au ralenti.

Ce n’est pas seulement ennuyeux. C’est cher. Le coût estimé pour 2005 était de plus de 78 milliards de dollars. Ce chiffre couvre le carburant et le temps perdu. Il ne tient pas compte des dommages causés à la qualité de l’air. Il ignore les coûts sanitaires liés à la pollution. Les Américains ont acheté 2,9 milliards de gallons supplémentaires d’essence en raison des embouteillages. Le conducteur moyen payait 710 $ par an pour avoir le privilège de ne pouvoir aller nulle part rapidement.

Pourquoi cela arrive-t-il ? L’explication de base est la force brute. Trop de voitures. Pas assez de route. La capacité de la route est dépassée. Simple. Mais les raisons pour lesquelles tant de voitures se trouvent au même endroit à la fois sont compliquées. Les ingénieurs civils consacrent des centaines d’heures et des millions de dollars à tenter de démêler le nœud. Urbanistes. Les politiciens. Associations de propriétaires. Tout le monde a son mot à dire. Et tout le monde a un prix attaché à la solution. Qui paie ? C’est la question difficile.

Nous examinons les mécanismes de l’impasse. Comment les autoroutes s’étouffent. Comment les rues en surface sont encombrées. Et ce que vous pouvez faire pour continuer à avancer.

La physique d’une vague de trafic

Vous êtes sur une autoroute à cinq voies. C’est plein à craquer. On a l’impression que toutes les voitures de la ville ont fusionné en même temps. Vous avancez en rampant. Vous arrêtez. Vous attendez. Vous recommencez.

Supposons qu’il n’y ait pas d’accident. Aucun véhicule en panne. Aucune équipe de construction ne bloque la voie. Que reste-t-il ?

Il y a plus de voitures qui entrent sur l’autoroute que qui en sortent.

Ce déséquilibre crée une vague de trafic.

Cela commence par le freinage d’un conducteur. Ils doivent le faire. Pour éviter une collision. La voiture derrière eux freine. Puis la prochaine voiture. La tendance au ralentissement s’inverse. Un effet domino. Tant que les voitures arrivent par derrière, les embouteillages se déplacent par vagues. Il voyage en amont. En arrière. Jusqu’à ce que la circulation s’éclaircisse suffisamment pour que la vague se dissipe.

Vous pouvez accélérer lorsque l’espace s’ouvre. La personne derrière vous attend un moment. Puis accélère. La personne derrière eux attend plus longtemps. La congestion se déplace lentement sur l’autoroute. Cela ne s’éclaircit pas instantanément. Cela persiste.

Surcharge du réseau et perturbations

Les contributeurs à la congestion se répartissent en deux catégories. Surcharge du réseau. Et des perturbations de la circulation.

Surcharge du réseau

Si une autoroute ou une rue de surface connaît un trafic intense quelles que soient les conditions, il s’agit d’une surcharge du réseau. La demande dépasse toujours la capacité. Ce sont des goulots d’étranglement. Grognements permanents. La route est trop petite pour le volume.

Perturbations de la circulation

Ceux-ci sont imprévisibles. Accidents. Pannes. Construction. Temps rigoureux. Vous ne pouvez pas prédire où ils frappent, mais ils ont un impact considérable sur le débit.

Les conducteurs ralentissent pour faire du bruit. Ils changent de voie. Les travaux routiers ferment des voies, obligeant les voitures à circuler dans des espaces ouverts mais bondés. Le mauvais temps oblige les gens à conduire plus lentement. La sécurité avant tout.

Le rapport sur la mobilité urbaine de 2007 du Texas Transportation Institute indique que les incidents de circulation représentent 52 à 58 pour cent des retards. Plus de la moitié. Juste des incidents.

Le problème de l’autoroute

Une étude réalisée en 1999 par le Texas Transportation Institute a révélé que plus de 31 % des autoroutes américaines souffrent de graves embouteillages. Ce nombre a probablement augmenté.

Les déplacements sur les autoroutes ont augmenté de 131 pour cent sur une période de 25 ans. Le ministère des Transports s’attend à une augmentation supplémentaire de 40 pour cent d’ici 2015. Les autoroutes ne représentent que 1,2 pour cent de la longueur de toutes les routes américaines. Mais ils transportent près de la moitié du trafic de camions. Près d’un quart de tout le trafic passagers.

Le système est tendu. L’infrastructure est vieille. Le volume est élevé. Et les vagues continuent à arriver.

Los Angeles n’est pas seule. Les grands métros ont investi des millions dans des communications sophistiquées. Ces systèmes alertent instantanément les conducteurs des conditions changeantes. Les équipes routières peuvent se précipiter vers les points chauds avant que les embouteillages ne s’installent.

Les villes ont quelques atouts dans leur sac pour lutter contre la congestion routière.

Mesure de rampe

Le contrôle des rampes oblige les voitures à entrer sur l’autoroute à intervalles réguliers. Un signal de type feu de circulation se trouve au bout de la bretelle d’accès. Les données sont criantes. Les villes utilisant cette méthode signalent une réduction de 29,4 millions d’heures de retard dans les déplacements par an. Les accidents diminuent considérablement. La capacité des autoroutes augmente en fait.

Le DOT du Minnesota a testé cela de manière approfondie. Ils ont installé 430 mètres de rampe. Puis ils les ont éteints pendant sept semaines en 2000. Le résultat ? Les accidents ont bondi de 26 pour cent. Lorsqu’ils ont rallumé les compteurs, la capacité des autoroutes a augmenté de 14 pour cent.

La mesure de la rampe augmente la vitesse et réduit les accidents. Mais ce n’est pas rapide. Sa mise en œuvre est longue. Les ingénieurs doivent enquêter de manière approfondie. Ils doivent veiller à ce que la circulation routière en surface ne s’effondre pas lorsque les voitures reculent pour attendre le feu vert.

Voies réservées aux véhicules à occupation multiple

Les voies réservées aux VOM sont partout. Ils sont réservés aux voitures de deux ou trois passagers. Le but ? Inciter au covoiturage pour réduire le nombre total de véhicules.

Certaines voies réservées aux VOM ont des bretelles de sortie exclusives. Cela élimine le besoin de fusionner avec un trafic chaotique. Cela fait gagner du temps. Il récompense les trajets partagés.

Ajout de voies

L’élargissement de la route est une réaction courante aux embouteillages. Les planificateurs convertissent les accotements en voies. Ils réduisent la largeur des voies existantes. C’est cher. Cela prend du temps. C’est controversé.

Les études sont fractionnées. Certains suggèrent que l’élargissement ne fait qu’augmenter le volume de la voiture sans résoudre le problème. D’autres soutiennent que cela réduit considérablement la congestion.

Les recherches du Texas A&M Transportation Institute (TTI) offrent une dure vérité. L’ajout de voies et l’élargissement des routes ne fonctionnent que si la capacité reste supérieure à la croissance démographique. Si la population dépasse le nouvel asphalte, vous ne faites que creuser un trou plus profond.

Le débat sur l’expansion des autoroutes fait rage depuis plus d’une décennie. D’un côté, les critiques citent une demande latente. Cette théorie soutient qu’à mesure qu’une autoroute s’étend et accélère, d’autres conducteurs qui évitaient auparavant les tracas la rejoindront. Bientôt, suffisamment de nouveaux conducteurs combleront le vide. L’effet bénéfique de l’expansion disparaît.

De l’autre côté, les partisans soutiennent que des déplacements plus rapides aident simplement les automobilistes à se rendre là où ils doivent aller.

Quel camp gagne lorsque la route est pleine ?

Les embouteillages sur les autoroutes font l’objet de toute la presse. Mais regarde en bas. Regardez les rues secondaires. L’étalement des banlieues a transformé les artères résidentielles calmes en cauchemars de goulots d’étranglement. Les ingénieurs civils ne se contentent plus de couler du béton ; ils jouent aux échecs 4D avec un espace limité. Une mauvaise conception d’intersection ne vous ennuie pas seulement. Cela crée des risques pour la sécurité. Il étouffe les rues environnantes. Cela tue le flux.

Les ingénieurs doivent équilibrer une douzaine de variables contradictoires. Votre ligne de mire. Le volume de trafic attendu. La géométrie du coin. Une erreur et vous vous retrouvez face à un carambolage quotidien qui vous attend.

Le problème de l’étalement et l’infrastructure fixe

Les banlieues étaient endormies. Maintenant? Ils explosent. Lorsque les quartiers s’agrandissent du jour au lendemain, le réseau routier existant ne se contente pas de s’étendre : il se brise. La plupart des villes sont coincées avec des systèmes existants. On ne peut pas simplement creuser une avenue principale pour y ajouter une voie. C’est trop cher. C’est politiquement toxique. C’est souvent physiquement impossible.

Alors que reste-t-il ? Feux de signalisation.

Signaux temporisés ou contrôlés par un capteur

La plupart des villes fonctionnent sur un modèle hybride. Certaines lumières sont sur minuterie. Vert pendant 40 secondes. Rouge pour 40. Beau temps, mauvais temps. Minuit ou heure de pointe. L’horaire peut légèrement varier entre les heures de pointe du matin et de l’après-midi, mais il est statique. Prévisible. Souvent inefficace.

D’autres utilisent des capteurs. Des boucles inductives dans l’asphalte ou des caméras au-dessus détectent une voiture. La lumière change. Cela semble dynamique. Ça devrait être mieux. Mais les systèmes avancés vont plus loin. Ils mettent en réseau les signaux vers un ordinateur maître. Le but ? Calendrier coordonné. Vous frappez vague verte après vague verte.

“Même un système de coordination du trafic bien conçu ne réduira les retards de circulation que d’environ 1 pour cent.”

Un pour cent. Pensez-y. Vous restez assis beaucoup pendant une heure pour gagner 3,6 minutes ? C’est la réalité des gains d’efficacité progressifs.

Canaliser le flux : interdictions de virage et zones réglementées

Si les signaux ne peuvent pas résoudre le problème, la géométrie le peut. Les experts en circulation utilisent des interdictions de virage pour forcer les conducteurs à adopter des schémas spécifiques. Pas de virage à gauche ici. Pas de virage à droite là-bas. Vous êtes canalisé sur une artère plus large au lieu d’encombrer une rue de quartier. Ce n’est pas élégant. C’est punitif. Mais ça déplace le métal.

Ensuite, il y a les zones à restriction automatique. Des zones où les voitures ne sont tout simplement pas autorisées. Le Downtown Crossing Project de Boston en est un excellent exemple. Il couvre 12 pâtés de maisons. Les piétons circulent librement. Des voitures ? Faites le tour. Il préserve les quartiers historiques. Il réduit les émissions locales. Mais cela déplace également la congestion ailleurs.

Le débat sur la tarification de la congestion

Certains experts pensent que nous compliquons les choses à l’excès. Alistair Darling, ancien secrétaire d’État britannique au Commerce et à l’Industrie, plaide en faveur d’une ** tarification de la congestion **. La logique est simple. Les conducteurs imposent des frais sur la route. Usure normale. Pollution. Bruit. Ils devraient payer pour cela.

C’est comme une route à péage, mais pour tout le centre-ville.

Imaginez un système électronique qui suit chaque véhicule. Chaque voiture possède un identifiant unique de type RFID. Des capteurs suivent vos mouvements. Les tarifs fluctuent. Heures de pointe? Prix ​​le plus élevé. Hors pointe ? Moins cher. Conduisez aux heures de pointe dans la zone et vous serez condamné à une amende. Ou facturé. Selon la façon dont vous le faites tourner.

Un tel système n’existe pas encore. Pas vraiment. Pas à grande échelle. Il n’y a donc pas de tarifs fixes. Aucune méthode de collecte établie. Tout est théorique.

Les critiques qualifient cela d’impossibilité politique. Les conducteurs sont habitués à libérer les routes. Enlevez ça et vous aurez des émeutes. Regardez Séoul, en Corée du Sud. Ils ont essayé une idée similaire. Réaction massive du public. Accusations de taxes cachées. La réaction fut si violente qu’elle interrompit l’élan.

Que pouvez-vous faire ?

L’infrastructure est brisée. Le prix est un champ de mines politique. Alors que reste-t-il au conducteur moyen ?

Prévention des embouteillages

Arrêtez de contribuer à l’impasse en réparant d’abord votre propre machine. Un véhicule bien réglé ne tombe pas en panne. Cela ne vous oblige pas à vous garer dans une voie dangereuse. Cela n’ajoute pas une autre voiture en panne au désordre. Les vidanges d’huile et les mises au point régulières sont importantes. Mais la plus grande victoire vient de vos pneus. Gardez-les à la bonne pression. Vous économiserez de l’argent. Vous gagnerez du temps. Et votre consommation d’essence pourrait augmenter jusqu’à 3,3 pour cent. C’est aussi plus sûr. Une éruption soudaine sur l’autoroute n’est pas seulement un inconvénient. Il s’agit d’un danger qui crée un effet d’entraînement en cas de freinage derrière vous.

Lorsque vous bougez, n’accélérez pas puis freinez brusquement. C’est ainsi que commencent les vagues de congestion. Le conducteur derrière vous réagit. Puis la personne derrière eux. Avant de vous en rendre compte, vous êtes coincé dans une vague de rage au volant et vous arrêtez le métal.

La logique des machines à sous virtuelles

Les recherches de Ricardo Morla sur le trafic routier sans embouteillage offrent une perspective différente. Il suggère d’imaginer des voitures dans des machines à sous virtuelles. Chaque emplacement occupe de l’espace physique et se déplace à une vitesse constante. L’objectif est simple : ne pas se chevaucher. Ajustez votre vitesse pour ne pas entrer en collision avec la fente devant vous.

“En gardant une distance de sécurité entre vous et les autres véhicules, vous pouvez contribuer à minimiser les embouteillages.”

Ce n’est pas un système parfait. Si trop de voitures entrent sur l’autoroute, les places se remplissent. Le modèle se casse. Mais pour tous les autres, le maintien de la distance maintient le flux. C’est de la physique de base. Moins de freinage signifie moins d’énergie gaspillée et moins de frustration.

Le problème de la tarification de la congestion

Certaines personnes souhaitent résoudre le problème du trafic en facturant des frais aux heures de pointe. La théorie est solide. Si cela coûte plus cher de conduire à 8 heures du matin, vous pouvez partir à 10 heures du matin. Le résultat ? Moins de voitures sur la route pendant les pires heures de pointe.

Mais ce n’est pas si simple. Les critiques appellent cela une fiscalité régressive. Pourquoi? Car seules certaines personnes peuvent se permettre de modifier leur emploi du temps. Les cols blancs ont souvent des horaires flexibles. Ils peuvent décaler leurs réunions. Ils peuvent travailler à domicile. Ils peuvent payer les frais et sortir de l’impasse.

Qui ne peut pas ? Des gens avec des horaires fixes. Les travailleurs des services. Les emplois les moins bien payés. Ils n’ont pas le choix. Ils se présentent quand on le leur dit. Et s’il y a des frais, ils les paient quand même. Les personnes les moins en mesure de se le permettre finissent par payer la note. C’est un système qui punit les pauvres pour avoir fait exactement ce qu’ils sont censés faire : aller travailler.

Covoiturage et transport en commun

Le covoiturage fonctionne si vous vivez et travaillez à proximité les uns des autres. La plupart des villes disposent de voies réservées aux VOM pour récompenser cette coopération. Moins de pollution. Moins de stress sur l’environnement. Mais vous perdez la liberté. Vous devez aligner votre emploi du temps sur celui de quelqu’un d’autre. Vous devez reporter vos courses jusqu’à votre retour à la maison. Vous devez être sûr que cette personne sera à l’heure.

Les transports en commun sont une autre option. Si votre ville dispose d’un bon système, utilisez-le. Cela réduit le nombre de voitures. Cela réduit les émissions. Mais encore une fois, vous renoncez à la flexibilité. Vous êtes lié à un emploi du temps. Vous êtes sujet à des retards. C’est un compromis. Vous gagnez en efficacité. Vous perdez votre autonomie.

Le bilan caché de la santé

Même si les voitures modernes émettent moins de pollution que les modèles plus anciens, la pollution due au trafic continue d’augmenter. Dans une ville moyenne, 60 à 70 % des particules que vous respirez proviennent des gaz d’échappement des voitures. Ce n’est pas un petit nombre.

Une étude réalisée en Europe a associé plus de 40 000 décès par an à la pollution routière. Asthme. Bronchite. Maladies cardiaques. Les produits chimiques présents dans les gaz d’échappement sont cancérigènes. Ils ne font pas que donner une mauvaise odeur à l’air. Ils endommagent vos poumons. Ils mettent votre cœur à rude épreuve.

Aux États-Unis, Los Angeles, en Californie, détient le titre de pire pollution atmosphérique selon l’American Lung Association. Il ne s’agit pas seulement d’embouteillages. Il s’agit de savoir qui tombe malade. Il s’agit de savoir qui respire le plus facilement. La section suivante examine les villes qui connaissent le plus de problèmes de circulation, mais le coût de la santé est omniprésent.

Pourquoi Los Angeles détient toujours la couronne du pire trafic

Vous connaissez le principe. Los Angeles figure en tête de la liste annuelle de la misère du Texas Transportation Institute (TTI). C’est la punchline de chaque sitcom, film et chanson qui implique un trajet. Oubliez cette chronologie fictive « 24 heures sur 24 » où vous pouvez traverser la zone métropolitaine en quinze minutes. En réalité, le classement du trafic de Los Angeles est un dur rappel des embouteillages.

L’indice du temps de trajet atteint 1,92. Faites le calcul. Les trajets aux heures de pointe prennent presque le double de temps par rapport aux trajets hors pointe. Si vous prévoyez de conduire aux heures de pointe, doublez votre ETA.

La réalité des navetteurs dans la 605

Les données du recensement de 2000 dressent un tableau sombre de la façon dont nous nous déplaçons. Environ 81 % des travailleurs de Los Angeles dépendent de véhicules personnels : voitures, camions, fourgonnettes. De cette immense cohorte, 66 % conduisent seuls. Du covoiturage ? Ils ne représentent que 14,7% du flux. Avec près de 1,5 million de travailleurs dans le système, la plupart d’entre eux sont sur la route pendant les périodes de pointe.

Le coût ne se limite pas au carburant. L’automobiliste moyen perd 72 heures par an à cause des embouteillages. Cela représente deux semaines complètes de travail à regarder le pare-chocs de la voiture qui nous attend. La rage au volant n’est pas seulement un sentiment ; c’est une réponse statistiquement inévitable au fait de rester assis dans des boîtes métalliques pendant près de trois mois de votre vie chaque année.

Les cinq principaux points chauds de congestion aux États-Unis

Los Angeles mène la nation en temps perdu. Cela ne suffit pas. La liste des cinq premiers du TTI est dominée par l’étalement urbain et la densité de population :

  • San Francisco, Californie
  • Washington, D.C.
  • Atlanta, Géorgie
    -Houston, Texas

La Californie revendique cinq des 12 premières places du classement général. Les experts conviennent que la congestion s’aggravera à mesure que la population augmentera. Curieusement, Boston et New York sont absents des échelons supérieurs. Peut-être que leurs systèmes de transport en commun ou leur géographie offrent un certain soulagement. Peut-être qu’ils ont simplement de pires façons de perdre du temps.

Urbanisme vs secours immédiat

Certaines villes tentent de nouveaux modèles d’aménagement du territoire. Des zones commerciales et résidentielles à haute densité conçues pour les vélos et les piétons. Le but ? Faites sortir les gens des voitures.

C’est une bonne stratégie à long terme. Cela ne résoudra pas l’impasse demain. Réduire la congestion nécessite des décisions difficiles et impopulaires. Des conseils municipaux aux conducteurs individuels, des ajustements sont nécessaires. Ces communautés doivent être vigilantes pour constater un réel impact. Les solutions à court terme ne suffiront pas.

Blocage mondial : au-delà des frontières américaines

Les décideurs américains regardent à l’étranger. Aux États-Unis, la circulation est mauvaise. Ailleurs, c’est catastrophique. La liste mondiale des pires trafics comprend :

-Bangkok, Thaïlande
– Pékin, Chine
– Le Caire, Egypte
– Calcutta, Inde
– Chennai, Inde
– Jakarta, Indonésie
-Sao Paulo, Brésil
– Shanghai, Chine

Dans ces villes, les navetteurs se faufilent entre de plus gros véhicules, des vélos et des scooters. L’Inde et la Chine ont d’énormes populations concentrées dans les centres urbains. Leur réputation de trafic est bien méritée. Le volume crée une sorte de chaos unique.

“Réduire les embouteillages nécessite des décisions difficiles et parfois impopulaires, de la part du gouvernement jusqu’au conducteur individuel.”

Le problème ne réside pas seulement dans le nombre de voies supplémentaires. Il s’agit de la façon dont nous utilisons l’espace. À mesure que la situation s’aggrave, les responsables examineront de plus près leurs choix. La question reste de savoir s’ils agiront avant que les routes ne s’arrêtent tout simplement.