Déterminants de l'état des infrastructures routières : une analyse économétrique du réseau québécois

Nombreuses sont les études qui font le lien entre investissements publics en faveur des infrastructures et croissance économique. Parmi les projets bénéfiques, figurent notamment les ouvrages routiers. Si l'accent est souvent mis sur la construction, les politiques de gestion et d'entretien constituent également un sujet de préoccupation majeur. Trop inefficientes dans le cas du Québec, elles sont, par exemple, à l'origine d'un déficit d'entretien des infrastructures de l'ordre de 15,1 milliards de dollars, d'après les chiffres de la commission Robillard. Leur état pose aujourd'hui problème et la situation devrait empirer dans les prochaines années si aucun effort significatif n'est fait pour redresser la barre. Ce projet se positionne donc dans un contexte délicat et tente de fournir aux décisionnaires les outils nécessaires pour anticiper les dégradations et planifier plus efficacement les travaux de réhabilitation. C'est tout du moins l'objectif d'un projet plus global dans lequel s'inscrit ce mémoire. La littérature existante fournit de nombreux exemples dans lesquels les auteurs modélisent, de différentes façons, le processus de dégradation des infrastructures. Néanmoins, ces études restent au stade théorique car elles se heurtent toutes au même problème : le manque de cas concrets permettant d'éprouver les résultats obtenus. L'approche de ce projet se veut diamétralement opposée dans la mesure où les modèles sont élaborés uniquement à partir de données réelles relatives aux infrastructures routières du réseau québécois. Ainsi, la création d'une base de données exploitable constitue la première grande étape du projet. Un code informatique est développé et utilisé pour obtenir, directement depuis Internet, une première salve d'éléments intéressants. S'ensuit alors un important travail de recherche et de collecte d'informations connexes dans le but d'enrichir cette base de données et la rendre plus complète. Les méthodes statistiques prennent alors le relai pour décrire les données à disposition, déterminer les facteurs dégradants, quantifier leurs effets ou encore prédire l'état d'une structure. Au final, l'objectif de ce mémoire n'est pas, compte-tenu de l'ampleur de la tâche, de fournir un outil d'aide à la décision fonctionnel et directement utilisable mais de contribuer à son élaboration en dégageant des tendances, des éléments de réponse ou des pistes de réflexion qu'il s'agirait d'étudier plus en détail. Beaucoup de travail reste donc à accomplir avant la mise au point d'un outil prédictif complet, performant et pouvant véritablement rendre service dans les processus de prise de décisions liées à l'entretien des actifs routiers. Toutefois, ce mémoire peut légitimement être considéré comme une première pierre portée à l'édifice.

Abstract

The link between economic growth and public investments for infrastructures, including road works, is made in many studies. Not only construction issues must be a subject of concern but also maintenance and rehabilitation ones. In Quebec, ineffective policies lead to a $ 15,1 billion infrastructure rehabilitation gap, according to the Robillard commission report. Their condition is now something we should worry about and it's going to get worse in the next few years if nothing is done to straighten things up. This project is developed taking into account this difficult context and its aim is to provide decision makers with tools which could be helpful to anticipate deterioration and to plan effectively rehabilitation works. It's at least the goal of a more important project, a part of which is this master's thesis. Existing literature shows many cases in which authors try to model, in different ways, infrastructure deterioration process. However, these studies remain at the stage of theories because they all face to the same problem: the lack of concrete examples to validate them. The approach of this project is diametrically opposed to these cases because of the choice to build models directly based on real data from the Quebec road infrastructures. Therefore, creating an exhaustive and workable database can be seen as an important first step. Once the task is completed, statistical methods are used to describe data, identify factors for degradation, quantify their effects or even predict future states of structures using their values. Concretely, given the size of the task, this master's thesis won't result in the elaboration of a fully functioning decision-making tool but it will contribute to its development, thanks to some found elements of a response or some highlighted tracks of reflexion which deserve to be examined in detail. Thus, there is much work to be done before having a complete, powerful and useful predictive model but this master's thesis could nevertheless be considered as the foundation stone of the building.