Étude de l'évasion tarifaire dans un réseau de transport collectif à l'aide de données de carte à puce et de comptage à bord

Les systèmes de transports en commun des grandes villes mondiales ont besoin de s'améliorer en permanence. En effet, qu'il soit question de satisfaction des utilisateurs, d'amélioration de la fluidité des réseaux routiers, ou encore de la réduction des gaz à effet de serre, les enjeux du développement de ces réseaux sont immenses. Dans cette optique, les agences de transport n'ont alors pas d'autres choix que de suivre l'évolution technologique. On appelle systèmes de transports intelligents (STI), l'ensemble des technologies de communication et d'information que l'on retrouve dans les transports. Depuis quelques années, ces technologies connaissent un véritable essor et ont pour objectif de rendre plus efficaces et plus fiables les infrastructures et systèmes existants. La plupart des outils STI sont basés sur la collecte, le traitement et la diffusion de l'information. Une large quantité de données peut alors être exploitée afin de fournir des informations sur la planification, la gestion du trafic, la sûreté ou encore l'évasion tarifaire. Les systèmes de carte à puce sont un bon exemple de technologie visant à améliorer les réseaux de transport en commun. En effet, de nombreuses études ont déjà prouvé l'étendue des possibilités que peuvent offrir les cartes à puces. Cependant, il existe d'autres outils STI aussi efficaces. C'est le cas des systèmes de comptage à bord qui peuvent permettre aux agences de transport d'avoir une meilleure connaissance de la fréquentation en vue d'une meilleure gestion de leurs réseaux. C'est dans ce sens que nous développons dans ce mémoire un état de l'art sur ces deux STI afin d'y voir les réels intérêts que les agences peuvent y trouver. La revue de littérature s'oriente ensuite vers l'objectif de cette recherche en faisant un bilan des connaissances sur le phénomène d'évasion tarifaire dans les transports en commun. Ce mémoire s'inscrit dans un projet de recherche impliquant la compagnie Thalès, grand fournisseur de systèmes de perception par cartes à puces, et la Société de transport de Montréal, le tout cofinancé par le Conseil national de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG). Il est basé sur l'étude de données provenant du système de perception par carte à puce et du système automatisé de comptage à bord fournies par la Société des Transports de Montréal (STM). Celle-ci équipe ses autobus de ces technologies depuis 2008 pour la carte à puce et 2013 pour les comptages à bord. L'objectif principal de ce mémoire est d'exploiter ces données afin d'analyser le phénomène l'évasion tarifaire. Plusieurs pistes exploratoires ont alors été étudiées afin de mieux appréhender ce phénomène relativement complexe, qui peut causer des pertes de plusieurs millions de dollars par an pour les agences de transport. Autrement dit, nous nous sommes intéressés aux différents paramètres exploitables grâce aux données qui nous permettraient de mettre en lumière l'évasion tarifaire. Il s'avère que l'on observe des variations du ratio du nombre de validations sur le nombre de montants en fonction des heures de la journée. On ne peut pas affirmer hors de tout doute qu'un ratio plus faible est causé par l'évasion tarifaire, mais cela reste notre hypothèse d'étude. En prenant cela en compte, nous trouvons que les heures creuses semblent alors être plus sensibles à ce phénomène. De plus, les études par arrêts et par ligne nous laissent croire que ce phénomène a réellement une composante récurrente. Globalement, nous trouvons un ratio moyen d'environ 0.97 entre le nombre de validations et le nombre de montants sur l'ensemble du réseau de bus. Cependant, nous avons relevé des écarts entre ce ratio moyen et celui de certaines lignes ou arrêts. En effet, des ratios plus faibles de 4 points de pourcentage par rapport à la moyenne sont mis évidence à plusieurs reprises sur une même ligne ou un même arrêt. Le deuxième objectif de ce mémoire consiste à étendre l'étude de ce phénomène en proposant un outil dynamique visant à améliorer les contrôles sur le réseau. Cet outil s'appuie à la fois sur le traitement des données, mais aussi sur les observations du personnel de terrain (guichetiers, conducteurs de bus) afin de devenir un véritable outil d'aide à la décision pour le personnel d'inspection. Les perspectives du projet sont ensuite exposées et résident dans la continuité et l'élargissement de l'outil dynamique à d'autres problématiques comme la maintenance ou la sécurité. Des méthodes mathématiques telles que le Bayésien pourraient aussi être implantées dans l'outil pour lui donner un aspect prévisionnel. Le transfert de ces résultats de recherche permettra éventuellement à la STM de mettre en place une solution permettant de mieux appréhender ce phénomène. Quant à Thalès, cette recherche pourra leur fournir une première marche vers la mise en place d'une solution clef en main pour la réduction de l'évasion tarifaire. Cette solution pourrait être pour eux un atout non négligeable concernant la vente de leurs technologies aux agences de transports.