214. L’étape d’affectation

Dans le sous-modèle d’affectation sur itinéraire, les déplacements d’une zone i à une zone j, pour un motif donné et pour un mode donné, sont affectés sur une représentation simplifiée du réseau routier ou du réseau des transports publics. Pour les déplacements en véhicule particulier, les déplacements de personnes doivent être convertis en déplacements de véhicule en utilisant un coefficient d’occupation du véhicule moyen.

Les sophistications des modèles d’affectation se sont considérablement accrues pendant les années 50 et 60. Les premières approches ont porté leur intérêt sur l’affectation sur un unique itinéraire supposant la capacité de chaque lien du réseau infinie. La méthode consiste dans un premier temps à identifier l’itinéraire le moins coûteux à partir d’une origine donnée et par paire de destination, et à affecter le nombre total de déplacements à cette route sur la base du principe du tout ou rien. Cette méthode a de fortes limites quant à ses hypothèses telles que l’hypothèse de capacité infinie et celle de l’information parfaite des consommateurs. L’omission de la contrainte de capacité conduit à des résultats étranges et irréalistes, parce que le trafic sera affecté seulement sur les axes qui présentent le coût minimum, même si ces liens sont surchargés. Les contraintes de capacité, basées sur une détermination empirique générique à partir de la relation débit/vitesse, ont été introduites dans une procédure itérative afin d’équilibrer les flux de véhicules et les vitesses sur chaque lien du réseau. L’introduction de la contrainte de capacité conduit à considérer les modèles d’affectation multi-chemins qui sont conformes au premier principe de Wardrop. L’idée de base de ce principe repose sur le concept d’équilibre. En situation de congestion, le trafic se répartira parmi les différentes alternatives d’itinéraire de transport entre une paire de zones particulières de façon à ce que le temps ou le coût de déplacement devienne égale sur tous les différents itinéraires utilisés. Le résultat est un équilibre qui est optimal du point de vue de chaque usager. Le module d’affectation peut être schématisé comme suit :

Pour les économistes, les trois premiers sous-modèles constituent la composante de demande des modèles conventionnels. Seul le premier élément, le modèle de génération de trafic, influence le niveau total de la demande, et est indépendant des prix et des temps de déplacement pour les alternatives de déplacements disponibles. Les éléments successifs sont des modèles de partage, qui allouent la demande totale successivement selon les destinations, les modes et les itinéraires. Le choix de la période horaire n’est pas traité de façon explicite, les prévisions sont généralement effectuées pour une journée et l’heure de pointe, en supposant que les élasticités-croisées entre l’heure de pointe et l’heure creuse sont nulles. Les comportements d’offre ne sont pas modélisés de façon explicite. Les investissements d’infrastructures à évaluer sont déterminés de façon exogène et sont caractérisés comme des entrées. Les politiques d’aménagement du trafic ou les décisions sur l’offre de transport collectif risquent d’être retranscrites de façon très imparfaite, bien que certaines améliorations aient été considérées pendant les années 70. Les relations débit / vitesse sur les liens du réseau routier ne sont pas directement analogues à la fonction d’offre néoclassique. Il s’agit plutôt de fonctions de performances qui montrent de quelle façon les vitesses de déplacement affectent le niveau d’offre. L’équilibre dans ces modèles est atteint par une itération des volumes de trafic et des vitesses à l’intérieur du sous-modèle d’affectation routière, et (mais beaucoup plus rarement) par des rétroactions sur les vitesses ou les temps de déplacements intégrés dans un ou plusieurs des modèles précédents.