Au cours des 70 dernières années, les concepteurs de systèmes de transport en Amérique ont utilisé le même modèle pour décider quoi construire. Le problème est qu'elle a souvent tort.
En novembre 2011, la Louisville and South Indiana Bridge Design Organization sur la rivière Ohio a publié un document de 595 pages censé mettre fin à un conflit routier de plusieurs décennies. Le projet, pour le moins dire, s'est avéré contradictoire.
Alors que de nombreuses villes à travers les États-Unis essayaient de déterminer si elles avaient besoin d'autoroutes dans les quartiers d'affaires, Louisville s'est mis à les construire avec vengeance. Il ne voulait pas seulement leur laisser le tristement célèbre «dénouement spaghetti» . Kennedylà où les autoroutes 64, 65 et 71 sont nouées - il voulait construire là-dessus. L'alliance politique qui a poussé le projet a tenté d'élargir la I-64 pour doubler le nombre de voies, ainsi que de construire un nouveau pont juste en aval de là. Cela doublerait le nombre de voies traversant la rivière, de 6 à 12, pour «seulement» 2,5 milliards de dollars.
Louisville Spaghetti Junction
Mais pour obtenir l'approbation fédérale de cette proposition coûteuse, les promoteurs du projet devaient fournir la preuve que Louisville avait besoin de cette expansion. Ils ont profité d'une pratique légale dans l'industrie appelée Travel Demand Modeling (TDM) et ont embauché une firme d'ingénierie pour prédire à quoi ressemblerait le trafic dans 20 ans - c'est-à-dire d'ici 2030. L'entreprise a constaté que le nombre de voyages augmentera de 29%. Les conséquences étaient évidentes: si rien n'était fait, les embouteillages ne feraient qu'empirer. En conséquence, le projet a reçu un financement et a été lancé.
Mais deux études ultérieures financées par le même projet ont abouti à des conclusions très différentes.
Deux ans plus tard, la firme d'ingénierie CDM Smith a examiné la quantité de trafic routier qui avait réellement changé alors que le projet tentait d'obtenir l'approbation. Il a révélé que le trafic sur la rivière avait diminué de 0,9% de 2010 à 2013.
Une autre étude, commandée par des actionnaires potentiels, a soulevé plus de questions que de réponses. La conclusion indiquait que d'ici 2030, le nombre de traversées du fleuve serait de 132 000, 15% de moins que prévu dans le SDEIS [document de projet évaluant l'impact environnemental de la construction / env. trad.]. Pour aggraver les choses, les 12 voies, qui au total traverseront la rivière, transporteront 4000 voitures de moins par jour que sur le seul pont I-65 en 2007. Cela a réfuté l'argument selon lequel Louisville avait besoin de ces nouveaux ponts.
Aaron Renn, stratège de la ville et critique fréquent des ponts de la rivière Ohio, a documenté en détail tout le désordre. «Aussi fou que ce projet puisse paraître», écrivait-il en 2013, lorsqu'une enquête auprès d'actionnaires potentiels est sortie, «il parvient toujours à trouver des moyens de démontrer qu'il est encore plus fou que je ne le pensais.
Aujourd'hui, le projet est terminé et les habitants de Louisville peuvent voir par eux-mêmes laquelle des prévisions s'est avérée la plus précise. En 2018 , une enquête post-construction a révélé que les traversées de rivières avaient baissé de 2% entre 2013 et 2018. En conséquence, Vox et d'autres ont qualifié le projet de "plaisir vide" de proportions épiques.
Le projet d'autoroute de Louisville est loin d'être la première fois que les modèles de demande de déménagement ont raté la cible. Bien qu'ils soient légalement mandatés pour les utiliser pour protéger tout projet d'infrastructure qui réclame un budget fédéral, l'un des secrets les plus sales des urbanistes est que ces modèles sont au mieux sujets aux erreurs et au pire fondamentalement défectueux.
J'ai récemment demandé à Rennes comment ces jolies prévisions initiales de croissance à deux chiffres du trafic ont vraiment permis au projet de devenir réalité.
"Je pense que c'était très influent", a déclaré Rennes. «Je ne pense pas qu’ils auraient reçu l’autorisation de mettre en œuvre le projet sans toutes ces prévisions de trafic qui disaient qu’il augmenterait considérablement. S'il n'y a pas d'augmentation du trafic, comment justifier la construction de deux ponts? "
Les TDM sont différents. Ils peuvent couvrir complètement les grandes villes, s'étendre au-delà des limites de l'État ou appartenir à un petit segment d'une autoroute de banlieue. Ils deviennent de plus en plus complexes avec le temps. Cependant, ils sont tous basés sur le soi-disant. Un «processus en quatre étapes» - une approximation approximative du processus de prise de décision des personnes souhaitant se déplacer d'un point A à un point B. En conséquence, le modèle produit des chiffres qui estiment le nombre de voyages que les personnes effectueront le long de certains itinéraires.
Pour renvoyer ce numéro, le modèle passe par quatre étapes. Tout d'abord, elle dresse une carte algorithmique basée sur les schémas d'utilisation attendus de l'espace (par exemple, le nombre de déplacements vers des lieux où il y a des organisations commerciales sera plus que vers des lieux où il y a des immeubles résidentiels) et des facteurs socio-économiques (par exemple, moins de chômage, plus il y aura de voyages). Le modèle estime ensuite d'où et où iront la plupart des gens. La troisième étape consiste à déterminer comment ils s'y rendront, et la quatrième consiste à tracer leurs itinéraires en fonction du temps de trajet. Le résultat est le nombre de trajets qui seront effectués dans une zone donnée, et le temps pour parcourir une distance donnée. Ensuite, les ingénieurs et les planificateurs ajoutent une nouvelle autoroute, route, pont ou autre élément d'infrastructure routière au modèle et voient ce qui fait la différence.Ou ils modifient les chiffres dans la première étape pour tenir compte de la population attendue ou de la croissance future de l'emploi. Souvent, ces chiffres sont ensuite utilisés par les décideurs pour justifier des projets spécifiques - qu'il s'agisse d'un prolongement d'autoroute ou d'un nouveau chemin de fer à voie étroite.
Bien qu'il existe de nombreuses raisons pour lesquelles ledit projet de pont de l'Ohio a échoué, peu d'entre elles ont prêté attention au rôle de TDM dans l'embellissement du projet de 2,5 milliards de dollars. L'une des raisons possibles à cela est que les experts dans ce domaine ne s'attendaient à rien d'autre.
Bien entendu, tous les experts dans ce domaine ne le pensent pas. Les ingénieurs civils sont plus susceptibles de défendre ces modèles en disant qu'ils constituent un outil utile parfois mal utilisé. Greg Ehrhardt, professeur de génie civil à l'Université du Kentucky, qui a travaillé avec ces modèles pendant la majeure partie de deux décennies, a déclaré qu'ils seraient, au mieux, "un obstacle aux vœux pieux". Cependant, d'autres experts avec lesquels j'ai parlé, en particulier les urbanistes, pensent que ces modèles soutiennent le mythe de longue date selon lequel plus d'autoroutes et de routes plus larges réduiront la congestion.
Dans tous les cas, tout le monde convient que la plus grande question n'est pas de savoir si les modèles peuvent produire de meilleurs résultats, mais pourquoi nous comptons autant sur eux. L'accent n'est pas mis sur le débat sur la GDT ou les modèles en général, mais sur le processus de décision sur l'apparence de nos villes.
Les critiques disent que le TDM est un excellent exemple d'un processus de planification désuet qui optimise la circulation et propulse la construction d'autoroutes. Ils disent qu'il est grand temps de changer nos idées sur les raisons pour lesquelles nous construisons quelque chose.
«Il s'agit d'un problème fondamental lié à la modélisation des voyages et à la façon dont elle est utilisée», a déclaré Beth Osborne, directrice de l'organisation à but non lucratif Transportation for America. «Nous pensons que le modèle nous donne une réponse toute faite. C'est irresponsable. Rien ne peut nous donner la réponse. Nous seuls pouvons nous donner la réponse. "
En 1953, les agences routières de Detroit ont lancé la première étude de GDT pour développer un plan de développement routier à long terme. Histoire académique du TDMdit que l'idée était d'une simplicité désarmante. Pour lancer un projet communautaire massif comme le réseau routier, les planificateurs ont dû imaginer à peu près où les gens conduiraient à l'avenir. Ils se sont rendu compte qu'il ne servait à rien de passer des décennies à construire des autoroutes simplement pour découvrir qu'elles étaient trop grandes, ou trop petites, ou conduites dans la mauvaise direction.
Le Detroit Metropolitan Traffic Survey, comme on appelait l'ouvrage, a mené 39 000 entretiens avec des résidents locaux et 7 200 entretiens avec des camionneurs et des chauffeurs de taxi (ce qui est typique de l'époque, les transports publics n'étaient pas du tout pris en compte). À l'aide d'un ordinateur à carte perforée IBM 407 pour automatiser partiellement le processus, les chercheurs ont extrapolé les tendances récentes et prédit les futurs modèles de déplacement pour créer un réseau de routes rapides qui serait utile à Detroit non seulement en 1955, lorsque l'étude a été publiée, mais aussi en 1980. -m.
C'était une approche novatrice de la planification des transports, et avec la technologie et la pensée de l'époque, c'était incroyablement à la fine pointe. D'autres villes, dont Chicago, San Juan et Washington, D.C., l'ont également adoptée rapidement. Il n'a pas fallu longtemps avant que cette approche ne commence à être exportée vers d'autres pays, et elle est devenue un outil courant de planification des transports dans le monde.
Rétrospectivement, ce concept présentait plusieurs défauts évidents. Pour commencer, l'approche de base du modèle supposait que ce qui s'est passé ces derniers temps continuera à se produire. Si la population de Detroit augmentait, elle continuera de croître. Si le coût du carburant baisse, il continuera de baisser. Mais le monde ne fonctionne pas de cette façon. Beaucoup de choses peuvent changer en quelques décennies.
Prenons, par exemple, la croissance démographique et les modèles d'utilisation des terres comme intrants de la première étape d'un modèle en quatre étapes. Ce sont les deux variables les plus importantes de tout GDT, car plus les gens vivent dans une zone donnée, plus ils effectueront de déplacements, et leur lieu de résidence et de travail déterminera les itinéraires de voyage. Et ces deux facteurs ont radicalement changé à Detroit. Détroit a connu une croissance soudaine et sans précédent dans les années 1950. En 1950, à son apogée, la population atteignait 1,8 million, selon l'historien Thomas Segru dans The Origins of the Urban Crisis: Race and Inequality in Postwar Detroit<<. En 1970, près d'un cinquième de la population avait quitté la ville, en particulier en raison de la fuite des Blancs vers les banlieues. De nombreuses entreprises ont également déplacé leur siège social ou leur production en dehors de la ville, ce qui a radicalement changé les schémas de déplacement. Il est peu probable que le planificateur de 1955 . aurait pu prédire quelque chose comme des
critiques de l'approche typique de la modélisation de la note et un problème moins évident - le modèle ne coïncide pas avec le comportement réel des gens Supposons que vous vivez à Pasadena, un de vos amis de Culver City vous invite à dîner à six heures du travail. Allez-vous y aller? Ou direz-vous qu'il est fou s'il pense que vous traverserez tout Los Angeles dans les embouteillages? Très probablement, la dernière - ou une telle invitation n'aurait pas été initialement, basée sur une décence banale - et le voyage n'aurait pas eu lieu.
Mais les prévisions de trafic ne fonctionnent pas de cette façon. Dans les modèles, n'importe quel voyage d'aujourd'hui sera répété à l'infini dans le futur, quelle que soit la détérioration de la situation routière.
Les experts appellent cette «demande fixe de voyages», qui est essentiellement un oxymore - puisque la demande de voyages n'est pas fixée presque par définition. Nous décidons toujours si nous devons y aller ou non, avant de partir. Et l'un des principaux facteurs dans la prise de cette décision est la durée de ce voyage. Le TDM fonctionne sur les hypothèses opposées - si les gens veulent aller quelque part, ils iront. Et puis ils calculeront combien de temps cela leur a pris.
Ainsi, certains urbanistes appellent ironiquement cette approche la «théorie de la demande de lemming», a déclaré Joe Courtright, économiste urbain au cabinet de conseil Impresa pour le City Observatory. Elle suppose que les gens continueront de ramper sur l'autoroute indépendamment des embouteillages.
«Le problème n'est pas tant des mesures erronées que des hypothèses sous-jacentes erronées», a déclaré Norman Garrick, professeur à l'Université du Connecticut. «Vous ne pensez pas au comportement des gens, à la façon dont ils utilisent le système. Vous dites simplement - c'est comme ça que c'était dans le passé et c'est comme ça que ça se passera à l'avenir, même si vous introduisez un si grand changement dans le système. "
Le revers du problème de la demande de déplacement fixe est tout aussi néfaste. Disons que Los Angeles double en quelque sorte le nombre de voies sur les autoroutes 110 et 10 reliant Pasadena à Culver City. Maintenant, aller dîner avec un ami ne semble plus être une si mauvaise idée. Des dizaines de milliers d'autres personnes penseront de la même manière. Eux aussi commenceront à faire des voyages qu'ils n'ont jamais fait auparavant. À long terme, ils peuvent déménager plus loin, vers des endroits où c'est moins cher à la maison, car la vitesse de se rendre au travail sera plus rapide, ce qui signifie qu'ils conduiront plus longtemps. En conséquence, toutes ces nouvelles voies se rempliront et la circulation deviendra tout aussi mauvaise.
Ce phénomène s'appelle la demande forcée et ce n'est pas seulement une expérience de pensée. C'est exactement ce qui s'est produit dans presque tous les cas lorsque les villes ont construit de nouvelles autoroutes ou agrandi d'anciennes.
«L'expérience récente des autoroutes dans les grandes villes américaines suggère que la congestion sera éternelle», écrivait l'économiste Anthony Downs dans son article de 1962, The Law of Freeway Traffic Jam at Rush Hour . «Comme vous pouvez le constater, quel que soit le nombre de nouvelles super-routes reliant la banlieue au quartier des affaires que nous construisons, les automobilistes continueront de ramper lentement pendant les heures de pointe du matin et du soir.»
Les experts sont au courant de la demande forcée depuis des générations, mais nous continuons à ajouter de nouvelles autoroutes, comme Sisyphe, en essayant sans succès de sortir de la situation de congestion aux heures de pointe. Pour bien comprendre l'absurdité d'essayer de résoudre ce problème, il suffit de regarder le projet d'autoroute de 2,8 milliards de dollars à Katy, au Texas, qui était censé réduire le temps de trajet pour aller et revenir du travail.Autoroute à 23 voies , la plus large du monde. Comme on pouvait s'y attendre, les embouteillages se sont intensifiés et le temps de trajet a augmenté.
Un article de 2011, The Fundamental Law of Traffic Congestion , a conclu que «l'augmentation du nombre de routes ou de transports publics ne soulagera probablement pas la congestion», car les distances de déplacement augmentent proportionnellement à l'ajout de nouvelles voies. Plus nous construisons d'autoroutes et de routes, plus nous roulons. L'inverse est également vrai: dans les rares cas où les autoroutes sont temporairement fermées, comme ce fut le cas avec le viaduc de l'Alaska à Seattle, le trafic ne se dégrade pas beaucoup. Et TDM ignore complètement cela.
«Il est bien connu que le paradigme en quatre étapes, développé il y a 50-60 ans, n'est qu'une formule pratique pour le calcul et ne prend pas en compte les facteurs comportementaux», a écritle planificateur de voyage et consultant David T. Hartgen en 2013 - et ne reflète pas le processus de décision du voyageur. "
La preuve peut être trouvée sur l'autoroute. Dans son étude historique de 2007 sur les prévisions de trafic dans 14 pays et cinq continents, le professeur Bent Flivbjörg de l'Université d'Oxford a constaté que la moitié des prévisions concernant le trafic futur sont fausses à plus de 20% - et cela se produit partout . Une étude réalisée en 2006 par le Programme national de recherche en collaboration sur les routes a révélé que 15 projets de routes à péage avaient un trafic réel en moyenne 35% inférieur aux prévisions. Une autre étude a révélé que cette erreur était en moyenne de 42%.
«Je pense que l'exactitude est généralement reconnue comme un problème», a déclaré Fred Jones, directeur général de projet chez le planificateur Michael Baker International. "Parfois d'un ordre de grandeur, de 30% à 50%."
Pire encore, personne n'apprend de ces erreurs. «L'imprécision n'a pas changé au cours des 30 années étudiées dans cette étude», écrit Flivbjorg. "Les prévisions ne s'améliorent pas avec le temps."
Il n'est même pas clair si les urbanistes ou les entreprises utilisant ces modèles pensent qu'une telle inexactitude est mauvaise. Ils affirment qu'on leur demande de faire l'impossible et de prédire l'avenir - naturellement, il y aura des inexactitudes. C'est comme créer un itinéraire sur Google Maps. Si nous parlons d'un trajet de 20 minutes, les cartes pourront en prévoir la durée avec une bonne précision. S'il s'agit d'un voyage de 8 heures, la durée estimée ne sera qu'une estimation, car même Google ne peut pas prédire l'avenir et saura s'il y aura un accident sur la I-95 à la sortie d'O.K. lorsque vous y arriverez dans cinq heures. Une prédiction sur 20 ans faite par les normes gouvernementales, explique le professeur Chanyung Lee de l'Université de Floride du Sud, à peu près la même série.
En conséquence, les urbanistes avec leurs modèles minimisent l'importance des chiffres précis et spéculent plus largement sur l'évolution des tendances au fil du temps. Ils disent qu'idéalement, les décideurs devraient exécuter le modèle avec des prévisions différentes pour la population, l'utilisation des terres et l'emploi pour obtenir une gamme d'attentes. Ensuite, ils doivent évaluer à quelle fourchette de ces attentes le projet convient.
Le problème est que lorsque les résultats sont publiés, toutes ces nuances sont perdues et les résultats sont perçus par les décideurs comme des faits. Comme l'a dit Cortright, «les modèles sont essentiellement des outils pour vendre ce que les services routiers veulent faire».
Mais avec tous ces problèmes, les modèles deviennent plus intelligents. Surtout au cours des dix dernières années, de plus en plus d'États ont travaillé avec des modèles de voyage dynamiques qui reflètent beaucoup mieux le comportement humain. Ils prennent mieux en compte les modes de transport alternatifs - vélos, randonnées, transports en commun. Contrairement aux versions précédentes, ils sont capables de simuler comment l'expansion d'une section de la route peut conduire à des goulots d'étranglement sur d'autres sections.
Néanmoins, les experts préviennent que si nous ne modifions pas l'ensemble du processus décisionnel sur lequel reposent ces projets, nous n'obtiendrons rien avec un modèle amélioré. En règle générale, ces modèles ne sont même pas exécutés et les résultats ne sont pas publiés tant que le département des transports de l'État n'a pas choisi le projet le plus approprié.
Après avoir discuté avec 10 experts dans ce domaine, une chose est devenue claire pour moi: les obstacles existants ne sont pas technologiques, mais sociaux et politiques. Après tout, le projet des ponts de Louisville a modélisé avec précision la demande de déplacement des actionnaires. Cela peut être prédit. La question n'est pas de savoir pourquoi les modèles sont erronés, mais pourquoi les bons modèles n'affectent rien.
Quand j'ai demandé à Rennes, qui surveillait de près le projet de Louisville, comment concevoir au mieux la construction d'un grand projet de transport, il a répondu qu'il n'était pas sûr. «Il y a une idée que nous devrions nous débarrasser de la politique dans ce processus, réduire les décisions politiques à des critères objectifs. Je pense qu'une grande partie de notre débat découle de la rivalité des systèmes de valeurs dans nos croyances sur ce qui sera bon pour les gens. "
Là encore, le projet de Louisville en est un bon exemple. Les ingénieurs qui ont réalisé le SDEIS ont estimé que la population de la métropole augmentera de 15% d'ici 2030. La prévision semble solide - Rennes a déclaré que la population de ces comtés avait augmenté de 7,85% de 2007 à 2020. Cependant, le SDEIS prévoit que la quasi-totalité de cette augmentation se produira dans les banlieues et les périphéries de la ville. En raison de cette hypothèse et d'une augmentation prévue de 42% de l'emploi, le SDEIS a signalé une augmentation de 52% du temps de déplacement et une augmentation de 161% du temps perdu dans la congestion de l'infrastructure actuelle. Ces évaluations sont devenues cruciales pour l'acceptation du projet de construction de deux ponts.
Cependant, ces tendances ne sont pas des lois immuables de l'existence humaine. «C'est une prophétie classique auto-réalisatricedéguisé en objectivité technique », a déclaré Courtright. "Les projections de croissance démographique impliquent une décentralisation sans fin des ménages et des entreprises."
Pour ces raisons, les critiques du TDM affirment que la précision des prédictions - ou plutôt leur absence - est pratiquement sans importance, car tout projet mis en œuvre qui modifie l'infrastructure modifie également le comportement des gens. La question n'est pas de savoir si les prédictions du modèle sur le comportement humain sont exactes, mais quel type de comportement humain nous aimerions atteindre.
«Je ne me soucie pas vraiment de savoir si le modèle routier était exact ou non», a déclaré Kevin Degood, directeur de la politique d'infrastructure au Center for American Progress, qui critique souvent ces modèles dans la planification routière, «parce que même s'il était précis, le projet pourrait échouer. "
Par conséquent, il estime que nous devons revoir nos objectifs au stade de la planification, nous éloigner de la vitesse estimée des transports, du trafic et de la congestion, pour se tourner vers d’autres questions liées à la qualité de vie. Par exemple: quel pourcentage de ménages se trouve à moins d'un quart de mile de transports publics de haute qualité? Quel pourcentage peut se rendre au travail sans transport personnel ou vivre à proximité d'un parc de la ville?
Les projets de transport abordent les fondements mêmes des valeurs sociales. Voulons-nous que les banlieues découpent les autoroutes entrelacées pour que les gens puissent se rendre plus facilement des banlieues au centre-ville? Ou voulons-nous des zones piétonnes de la ville avec un air plus pur, des rues plus calmes, la proximité des emplois et des entreprises - pour que les gens n'aient pas à acheter une voiture s'ils ne le souhaitent pas?
En fonction des réponses à ces questions, les États dépenseront de l'argent pour les infrastructures de manières très différentes. Dans le premier cas, nous aurons beaucoup plus de projets comme Louisville. Dans le second, l'attention se déplacera des routes vers les transports publics et les modifications des lois sur la densité.
Les propos de Rennes sont confirmés par le fait que dans la plupart des villes d'Amérique, l'opinion des habitants sur ces questions est partagée. Le plus grand avantage de ce modèle est peut-être qu'il cache ce débat derrière un voile de certitude scientifique. Pour des chiffres clairs et concrets. «Du point de vue d'un résident, ces chiffres proviennent d'une boîte noire», a-t-il déclaré. "Vous n'avez aucune idée de la façon dont ces chiffres sont obtenus, vous ne pouvez donc pas les critiquer."
En d'autres termes, le modèle bâillonne les gens. Ce n'est peut-être pas vrai, mais il n'y a pas de qualité plus précieuse dans le monde de la politique des transports.