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Efficacité et acceptabilité de la régulation de la congestion
par MARLOT Grégoire
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2002
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Université Lumière Lyon 2
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Table des matières
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Remerciements
Introduction générale
1. Les origines d’une réflexion : taxation des effets externes et tarification au coût marginal
1.1. La congestion et la « querelle des effets externes »
1.1.1. La notion d’effet externe : histoire d’un concept controversé
A) Marshall et la naissance du concept d’économie externe
Economies internes et économies externes
Economies externes et coûts décroissants
B) Pigou et la généralisation du concept d’économie externe
Pigou et l’économie du bien-être
Les « coûts de mobilité »
La divergence entre produit marginal social et produit marginal privé
La vision pigouvienne de l’intervention de l’Etat
C) La « querelle des effets externes » et ses suites
La fin de la querelle : l’affaiblissement du concept d’effet externe
Les apports de Roesenstein-Rodan et Scitovsky
Un « changement d’optique » nécessaire ?
1 1.2. La question de la régulation de la congestion
A) Pigou : la congestion comme effet externe
L’exemple de Pigou
La question des « rendements décroissants »
Les problèmes relatifs à la taxation
B) La critique et les apports de Knight
Un changement de perspective
Les principes tarifaires dans l’analyse de Knight
Les points d’achoppements avec Pigou
C) Les conséquences de la controverse entre Pigou et Knight
Effets externes et tarification au coût marginal
Tarification de la congestion et financement de la route
1.2. La controverse du coût marginal
1.2.1. Les origines de la controverse du coût marginal
A) Dupuit et le concept de monopole discriminant
Le contexte théorique des apports de Dupuit
Le concept d’utilité
Tarification des biens collectifs et perte sociale
B) Le monopole discriminant et la tarification au coût marginal
Des prix différenciés pour maximiser les recettes
Les apports de Dupuit
C) Le contexte théorique de la controverse du coût marginal
« Ancienne » et nouvelle économie du bien-être : la question de l’utilité
Les biens publics et l’économie du bien-être parétienne
1.2.2. Les termes de la controverse du coût marginal
A) Coût moyen et coût marginal : la question de la couverture des coûts
B) L’opposition entre français et anglo-saxons
Les apports des ingénieurs économistes français
L’approche anglo-saxonne de la TCM
C) Efficacité et couverture des coûts
Le coût marginal des fonds publics et la règle de Ramsey
Efficacité et équité de la tarification
La redécouverte de la règle de Ramsey
Conclusion de la première partie
2. Principes de la tarification de la congestion
2.1. Tarification optimale et financement des infrastructures
2.1.1. La tarification optimale dans les modèles statiques
A) L’analyse diagrammatique
La courbe débit/vitesse et l’analyse économique
La tarification optimale
Tarification optimale et couverture des coûts fixes
B) Une « théorie générale de l’encombrement »
Caractéristiques des relations d’encombrement
Représentation et formalisation de l’encombrement
C) La tarification optimale d’un service encombré
Définition de l’optimum
Tarification et financement
L’impossibilité d’un raisonnement en équilibre général
2.1.2. Bien collectif mixte et optimum de second rang
A) Le modèle « paramétrique » et l’optimum de second rang
Un modèle théorique d’optimisation avec bien collectif mixte
L’application du modèle aux péages routiers
Péage en cas de concurrence entre deux routes
B) Les « routes de première classe » : une analyse des surplus
C) La tarification au coût marginal dans une perspective pragmatique
Les indivisibilités
Rendements croissants, rendements décroissants
Indivisibilités et économies d’échelle
2.2. La tarification optimale des pointes de trafic
2.2.1. Vickrey : la tarification des pointes de trafic
A) Les principes de la tarification de la congestion
B) La modélisation de la congestion
C) De la théorie à la pratique…
L’opérationalité du péage
De la théorie à la pratique…
Des simplifications problématiques…
2.2.2. Le modèle de flux de trafic de Henderson
A) Répartition temporelle d’équilibre et optimale
La répartition temporelle d’équilibre
La répartition temporelle optimale
B) Le rôle de la puissance publique
2.2.3. Le décalage des heures d’arrivée au travail
A) La répartition temporelle des usagers en l’absence d’effets de production
La répartition temporelle des usagers à l’équilibre, en l’absence d’effets de production
La répartition temporelle optimale en l’absence d’effet de production
B) La répartition temporelle d’équilibre avec économies d’agglomération
C) La répartition temporelle optimale en présence d’effet de production
Conclusion de la deuxième partie
3. L’opérationnalité des modèles de congestion
3.1. Les développements du modèle de file d’attente
3.1.1. Le modèle de file d’attente de Arnott, De Palma et Lindsey
A) Hypothèses et structure du modèle
Les hypothèses du modèle
L’équilibre en l’absence de péage
B) Péage et répartition optimale du trafic
C) Le péage uniforme
La répartition temporelle du trafic avec un péage uniforme
La détermination des horaires de référence
La détermination du niveau de péage
3.1.2. Les inégalités sociales dans le modèle de file d’attente
A) La répartition temporelle des usagers à l’équilibre en l’absence de péage
Démonstration du lemme :
Démonstration du théorème
B) Effets d’une taxe optimale en l’absence de redistribution des recettes
Cas où l’ordre des départs est identique avec et sans péage
Cas où l’ordre des départs avec péage est inversé par rapport à l’équilibre
C) Effets d’une tarification optimale avec une redistribution des recettes
Cas où l’ordre des départs est identique avec et sans péage
Cas où l’ordre des départs avec péage est inversé par rapport à l’équilibre
Le caractère régressif du péage
3.2. Le modèle statique en question
3.2.1. Les limites du modèle statique
A) Comment mesurer la quantité de service ?
B) Demande « de pointe » et demande « continue »
C) La stabilité de l’équilibre en régime forcé
3.2.2. La cohérence dynamique du modèle statique « standard »
A) La cohérence dynamique du modèle statique avec demande continue
Les deux conditions de la cohérence dynamique de l’équilibre
Les hypothèses assurant la cohérence dynamique du modèle
La file d’attente nécessaire à la cohérence dynamique de l’équilibre en régime forcé
B) La cohérence dynamique du modèle statique avec demande de pointe
Les hypothèses nécessaires à la cohérence dynamique du modèle statique de pointe
Un modèle statique de congestion de pointe
C) Un modèle dynamique de congestion et d’hypercongestion
Les hypothèses du modèle
Le modèle et ses propriétés
Conclusion de la troisième partie
4. La régulation de la congestion par les permis négociables
4.1. L’internalisation des effets externes par échange de droits
4.1.1. Les apports controversés de Coase
A) La méthodologie de Coase
Le refus de « l’économie du tableau noir »
Une analyse fondée sur une étude approfondie des faits
L’influence des coûts de transactions et le rôle des institutions
B) La critique de la tradition pigouvienne
Le rôle de la puissance publique
La question de la responsabilité et des dédommagements
La taxe pigouvienne
C) Le « théorème de Coase »
Les idées présentées dans l’article de 1959
Le théorème de Coase et son interprétation
Coase et le problème du coût social
Conclusion
4.1.2. Les marchés de droits négociables
A) L’héritage de Coase face aux problèmes environnementaux
La nature du problème
Le rôle de l’Etat
Le marché de permis négociables
B) Le marché de permis négociables en pratique
Les procédures d’allocation des permis
L’influence des coûts de transaction
Le rôle de l’Etat et le fonctionnement du marché de permis
C) Quelques applications en transport
Le cas de Singapour
Le programme CAFE
4.2. Evaluation comparée des outils de régulation de la congestion
4.2.1. Modéliser une régulation de la congestion par le péage
A) Le modèle de base
La fonction de congestion et le calcul du coût marginal social
Répartition des usagers à l’équilibre
Péage et répartition optimale des usagers
B) Le modèle avec demande variable et valeurs du temps multiples
Valeurs du temps et élasticités de la demande
Logique d’optimisation du modèle
Calcul des surplus
C) Péage et spécificités du contexte urbain
Les conséquences d’une connaissance imparfaite de la demande
Dépendance à l’automobile et acceptabilité du péage
Effets régressifs du péage et redistribution
4.2.2. La régulation de la congestion par les permis négociables
A) La régulation de la congestion par les permis négociables : efficacité et équité
B) Simuler un système de permis négociables
Hypothèses et fonctionnement du modèle avec les permis négociables
La question des coûts de transaction
Des permis non négociables : opportunité d’un rationnement du trafic
C) Le choix d’un outil efficace mais acceptable
Equité et efficacité
Evaluation comparée des différents outils de régulation de la congestion
Régulation de la congestion et politique de la « ville durable »
Conclusion générale
Bibliographie
