Embouteillage et théorie des jeux

Coincé dans les embouteillages hier matin (merci les travaux pour le tramway), je me suis fait la réflexion que ce genre de circulation avançant au ralenti, avec des voitures freinant puis accélérant de manière incessante, n’était pas bon pour l’environnement. D’ailleurs, la circulation routière est connue des économistes pour être productrice d’externalités négatives, d’où la proposition de taxer d’une manière ou d’une autre les utilisateurs de voiture. Il existe pourtant un autre moyen, moins coûteux pour les conducteurs, de préserver l’environnement : inciter les entreprises à développer les horaires variables et les systèmes de pointage (ne me demandez pas comment).

En effet, imaginons une société où tous les individus vont à leur travail en voiture et doivent arriver à leur boulot sur une plage horaire prédéfini (plage qui peut être d’une heure ou plus, ou moins, cela n’a pas trop d’importance). On fait l’hypothèse que la seule chose qui détermine le choix de l’horaire de départ de chaque individu est la probabilité d’être pris dans un embouteillage. Au départ, chaque individu va déterminer son heure de départ de manière aléatoire, ne pouvant connaître a priori les décisions des autres. Il est probable que l’agrégation des décisions individuelles va dans un premier temps déboucher sur des intervalles de temps avec une circulation surchargée et d’autres intervalles où au contraire la circulation sera fluide. Si l’information est parfaite, alors les individus vont progressivement éliminer les mauvaises stratégies (les mauvaises heures de départ), jusqu’à ce qu’un équilibre émerge. Quel sera cet équilibre ? D’après nos hypothèses, on sait qu’il correspondra à une situation où personne n’aura intérêt à changer d’horaire de départ. Cet équilibre correspond à la situation où le flux de circulation sera constant tout au long de la plage horaire. En effet, si jamais un intervalle de temps a une circulation moins dense qu’un autre, alors certains individus abandonneront leur ancienne heure de départ pour celle où la circulation est plus fluide. Ce processus de tâtonnement ne s’arrêtera qu’une fois l’équilibre atteint. Et il se trouve que cet équilibre est également un équilibre de pollution minimale, si l’on considère que le taux de pollution est fonction du taux d’encombrement de la circulation. Ainsi, on minimise la pollution liée à la circulation sans sanctionner financièrement les gentils conducteurs.

A l’inverse, on voit bien que l’une des causes des embouteillages est le fait que la plupart des gens doivent aller à leur boulot à la même heure. Cela dit, il faut admettre que même si on arrivait à généraliser les horaires variables, cela n’empêcherait pas l’émergence de bouchons. La principale raison est que les individus ont en général une aversion pour se lever tôt. Si on laissait à tous les individus la possibilité de choisir l’heure de départ pour aller à leur travail (par exemple, entre 7h et 9h), la préférence pour se lever tard induirait probablement un flux de circulation plus dense vers la fin de la plage horaire. Le nouvel équilibre serait en fait fonction de la propension moyenne des individus à préférer se lever tard. Les individus feraient ainsi un arbitrage entre les désagréments liés aux embouteillages et ceux liés au fait de se lever tôt, ce qui nécessairement induirait une circulation plus forte sur la fin de la plage horaire. Toutefois, au final, on peut escompter que la pollution issue des embouteillages serait quand même moindre.

Il est vrai qu’il faudrait prendre en compte également d’autres facteurs : le fait que les parents doivent déposer leurs enfants à l’école à une heure précise, rythme de vie et convention sociale qui font que les individus ont une préférence pour des journées types du genre 8h-12h et 13h-17h (ou quelque chose dans le genre) mais là, ça casse mon raisonnement. Mais bon, il va de soi que ce billet n’est qu’une vaste blague… quoique, si l’Etat bienveillant pouvait planifier l’heure de réveil des gens…

 

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4 Commentaires

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4 réponses à “Embouteillage et théorie des jeux

  1. lenarosemberg

    Est-ce que la généralisation du travail le dimanche avec les deux jours chômés dans la semaine pouvant être choisis par l’employé aboutirait à moins de pollution automobile ?

  2. C.H.

    Si on reprend mes hypothèses, probablement dans la mesure où le trafic routier serait plus étalé dans le temps. Mais le problème est le même qu’avec le raisonnement dans mon billet : la prise en compte des embouteillages n’est en vérité qu’un facteur marginal dans le choix des horaires et des jours de travail. De plus, si les magasins ouvrent le dimanche, les consommateurs seront plus incités à prendre leur voiture le dimanche. In fine, pas sûr que l’on y gagne.

  3. La miss des villes

    Je vois bien le raisonnement, et l’intérêt en termes de réduction des externalités négatives pour l’environnement. Je ne peux cependant m’empêcher de m’interroger : ce modèle n’entrainerait-il pas des externalités négatives sur l’activité économique des entreprises : les horaires de travail seraient très variable et voire ses collègues pour se coordonner ou joindre un correspondant pourrait relever du défit ? Par ailleurs, ces horaires variables supposeraient une plus forte amplitude d’ouverture des bureaux (même si il y a moitié moins de personnes dedans en même temps), ce qui suppose des externalités négatives pour l’environnement issues de plus grandes périodes de chauffage et d’éclairage…
    Enfin, une chose est sure, ce modèle présente un intérêt en l’état mais, comme CH l’a souligné, il ne faut pas oublier de regarder les paramètres annexes.

  4. lenarosemberg

    Dans les bonnes externalités, des horaires décalables signifie aussi que les routes et les parkings prendront moins de place : ils seront dimensionnés pour supporter le flux moyen et pas le flux de pointe.

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