From Curb Hierarchies to Priority Rules: A Queueing Decision Screen for Bus, Freight, and Ride-Hailing Access

Les rues urbaines ne sont plus seulement les bordures où circulent les voitures ; elles sont devenues des marchés encombrés où les bus, les camions de livraison et les voitures de VTC se disputent tous les quelques mètres de trottoir disponibles. Autrefois, une bordure n'était souvent qu'un lieu de stationnement, mais aujourd'hui, c'est une ressource rare qui doit servir simultanément au transport public, aux livraisons commerciales et aux déposes de passagers privés. Lorsqu'un bus s'arrête pour laisser monter des passagers, un camion de livraison ne peut pas décharger un colis, et un véhicule de VTC ne peut pas récupérer un client. Cela crée un goulot d'étranglement où chaque véhicule attend que le précédent ait terminé. Le problème fondamental pour les urbanistes est de décider qui passe en premier. Le bus doit-il toujours passer devant car il transporte de nombreuses personnes ? Le camion de livraison doit-il passer en premier car il décharge des marchandises ? Ou la voiture de VTC doit-elle passer en premier car elle ne fait que récupérer un seul passager ? Pendant des années, la réponse a souvent été un pari basé sur la tradition ou la pression politique, plutôt que sur un calcul clair de ce qui fait réellement gagner le plus de temps à tout le monde.

Un chercheur de l'Université Hanyang a développé une nouvelle façon de répondre à cette question, transformant un problème de trafic complexe en un écran de décision simple. Au lieu de demander quel type de véhicule est le plus important de manière abstraite, l'étude pose une question différente : quelle valeur sociale est perdue pour chaque minute où un véhicule spécifique attend, par rapport au temps que ce véhicule occupe réellement la bordure ? Le chercheur a modélisé la bordure comme un point de service unique où les véhicules arrivent à un rythme régulier et restent pendant une durée aléatoire. Certains véhicules, comme les bus, peuvent avoir un coût très élevé en cas de retard car ils transportent des centaines de passagers, mais ils peuvent aussi prendre beaucoup de temps pour charger. D'autres véhicules, comme les voitures de VTC, peuvent avoir un coût par véhicule plus faible mais s'arrêtent très peu de temps. L'étude a révélé que la meilleure règle pour décider qui passe en premier n'est pas de regarder le type de véhicule, mais de diviser le coût de l'attente par le temps que le véhicule passe à la bordure.

Cette approche révèle qu'un véhicule ayant un coût d'attente élevé ne mérite pas automatiquement la priorité s'il met également longtemps à être servi. Par exemple, un camion de livraison peut avoir un coût élevé parce qu'une livraison échouée nuit à une entreprise, mais s'il met vingt minutes à décharger, le laisser passer en premier pourrait bloquer la bordure pour tous les autres pendant trop longtemps. Inversement, une voiture de VTC qui coûte peu à attendre mais qui n'a besoin que de trente secondes pour récupérer un passager pourrait être un meilleur candidat à la priorité si elle est coincée derrière un camion à l'arrêt prolongé. L'étude calcule un indice spécifique pour chaque type de véhicule : le coût social d'une minute d'attente divisé par le temps moyen que le véhicule occupe la bordure. Le véhicule ayant le chiffre le plus élevé sur cette liste doit passer en premier. Dans un cas de test utilisant des chiffres réalistes, l'étude a montré qu'en suivant cette règle — faire passer les bus en premier, puis le fret, puis le VTC — le temps total perdu par l'ensemble des véhicules était réduit.

Cependant, l'étude souligne également un point crucial qui est souvent négligé : le fait qu'une règle de priorité fasse gagner du temps ne signifie pas qu'elle vaille le coût de sa mise en œuvre. Changer le fonctionnement d'une bordure nécessite de l'argent. Cela peut impliquer de peindre de nouvelles lignes, d'embaucher des agents de contrôle, d'installer des caméras ou de construire un système de réservation numérique. Le chercheur a créé une seconde partie de l'écran de décision pour répondre à cette question. En calculant exactement combien de temps et d'argent sont économisés par le réordonnancement des véhicules, l'étude détermine le montant maximum qu'une ville peut dépenser pour le contrôle avant que le système ne perde son sens. Si le coût des panneaux et des agents est supérieur à la valeur du temps gagné, la ville est mieux off pour ne rien faire et laisser les véhicules arriver dans l'ordre où ils se présentent. Dans le cas de test, les économies réalisées en priorisant les bus, le fret et le VTC dans le bon ordre étaient suffisantes pour justifier un coût opérationnel d'environ 13,3 unités de valeur par minute. Si les coûts de contrôle de la ville étaient supérieurs à cela, le système de priorité rendrait en réalité les choses pires dans l'ensemble.

L'étude soutient explicitement l'idée qu'il n'existe pas de règle unique et universelle pour toutes les villes, telle que « les bus passent toujours en premier » ou « le fret passe toujours en premier ». Le bon ordre dépend entièrement des chiffres spécifiques de cette rue à ce moment précis. Dans certaines situations, un camion de livraison pourrait devoir passer avant un bus si le temps de chargement du camion est très court et que le coût d'une livraison échouée est extrêmement élevé. Dans d'autres situations, une voiture de VTC pourrait mériter la priorité si la fenêtre de ramassage est minuscule et que les coûts d'attente des passagers sont élevés. L'étude écarte également l'idée que le simple fait d'avoir un coût d'attente élevé soit suffisant pour justifier la priorité ; l'espace physique que le véhicule occupe compte tout autant. Le modèle suppose que les véhicules arrivent à un taux constant et que leurs temps d'arrêt ne changent pas en fonction des règles, ce qui est une simplification de la réalité, mais cela constitue un point de départ clair et nécessitant peu de données pour les villes.

Le résultat pratique est un flux de travail que les gestionnaires urbains peuvent utiliser avant d'investir dans des technologies coûteuses ou des simulations complexes. Ils peuvent mesurer la fréquence d'arrivée de différents véhicules, leur durée de présence et le coût pour la société lorsqu'ils attendent. Ils calculent ensuite l'indice de priorité pour chaque groupe. Si l'indice suggère un ordre spécifique, ils calculent le temps total économisé. Enfin, ils comparent cette économie au coût des panneaux, du personnel ou des logiciels nécessaires pour appliquer la règle. Si les économies sont supérieures aux coûts, le système de priorité vaut la peine d'être mis en œuvre. Si non, la ville doit s'en tenir au système actuel. Cette approche sépare la question de « qui doit passer en premier » de la question de « est-ce que cela en vaut la peine », garantissant que les villes ne dépensent pas d'argent pour des règles qui n'améliorent pas réellement la fluidité du trafic.

Dans un exemple spécifique utilisé dans l'étude, les chercheurs ont injecté des chiffres pour une rue passante typique. Ils ont constaté que sous un système standard de « premier arrivé, premier servi », le temps total perdu par tous les véhicules était d'environ 45,7 unités par minute. En passant à l'ordre de priorité calculé de bus, puis fret, puis VTC, le temps total perdu est tombé à environ 32,4 unités. Cette différence de 13,3 unités représente le montant maximum que la ville pourrait dépenser pour le contrôle tout en restant gagnante. L'étude a montré que d'autres ordres possibles, comme faire passer le fret en premier ou le VTC en premier, feraient soit économiser moins d'argent, soit aggraveraient en réalité le retard total. Cela démontre que l'idée intuitive du « transit d'abord » n'est pas toujours la meilleure réponse ; parfois, les mathématiques montrent qu'un autre ordre est préférable, ou qu'aucun ordre n'est meilleur que de ne rien faire.

L'étude conclut que la meilleure façon de gérer une bordure est de la traiter comme un calcul plutôt que comme une hiérarchie. Il ne s'agit pas de savoir quel véhicule est le plus important, mais de savoir quel véhicule crée le plus de valeur par minute d'espace de bordure utilisé. En se concentrant sur le ratio entre le coût de l'attente et le temps d'arrêt, les villes peuvent prendre des décisions qui sont transparentes et basées sur des données plutôt que sur des suppositions. Cette méthode permet aux planificateurs de comparer différentes stratégies, allant de simples panneaux peints à des systèmes de réservation numériques complexes, sur un pied d'égalité. Elle garantit que la décision de donner la priorité à un groupe plutôt qu'à un autre est dictée par les bénéfices réels pour la communauté et les coûts réels de sa mise en œuvre, plutôt que par la tradition ou l'hypothèse. Le résultat est un outil qui aide les villes à décider non seulement qui obtient la bordure, mais si la lutte pour la bordure vaut même le coût de la bataille.