30 km/h en ville : est-ce vraiment écologique ?

Limiter la vitesse à 30 km/h en ville, comme le fait Paris, est-ce vraiment écologique ? Cela permet-il de réduire les émissions de gaz à effet de serre ou les particules fines ? Retour sur ce sujet pas si simple.

À partir de ce lundi 30 août 2021, la circulation automobile à Paris sera désormais limitée à 30 km/h. Cette mesure poursuit plusieurs objectifs : améliorer la sécurité routière, réduire le bruit, mais aussi réduire les émissions de gaz à effet de serre, ou de particules fines.

Pourtant, rapidement, des questions ont émergé dans le débat public autour de l’impact écologique réel d’une telle mesure. Réduire la vitesse à 30 km/h permet-il réellement de réduire les émissions de CO2 ? Cela permet-il de limiter les émissions de particules fines et autres polluants atmosphériques ? Tentons de faire le tour de la question.

La relation complexe entre vitesse de circulation et pollution

En théorie, la pollution générée par un véhicule est proportionnelle à la vitesse de circulation de ce véhicule. C’est logique : plus on circule vite, plus on consomme de carburant, et plus on génère de CO2, ou de particules fines. C’est cette logique qui pousse à vouloir réduire la vitesse de circulation, par exemple en passant la vitesse à 80 km/h sur les routes nationales. Et c’est la même logique qui incite à vouloir limiter la vitesse de circulation en ville, avec les Zones 30 par exemple.

Toutefois, dans les faits, la relation entre vitesse et pollution n’est pas exactement aussi simple que ça. En effet, en fonction des différents régimes moteurs, il peut arriver que l’on génère plus d’émissions polluantes à vitesses faibles qu’à vitesses élevées. En 1ère ou en 2nde, un véhicule consomme proportionnellement plus que lorsqu’il circule en 5ème vitesse. En conditions de trafic réelles, les phases d’accélération et de freinage influencent également fortement les émissions de gaz à effet de serre et de polluants. Ainsi, si l’on roule à 20 km/h de moyenne, dans les bouchons, en alternant des phases d’accélération et de ralentissement, en repassant fréquemment en 1ère, on polluera nettement plus qu’en roulant à 70 km/h sur une route nationale fluide.

C’est ce que montre une étude du CEREMA (Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement) : la relation vitesse moyenne / pollution suit en fait plutôt une courbe en U, en condition réelles de trafic.

On voit que les trajets effectués à des vitesses moyennes faibles polluent autant voire plus que des trajets effectués à des vitesses moyennes élevées. Comment l’expliquer ? Pour obtenir ce résultat, l’étude du CEREMA a utilisé un logiciel de simulation du trafic routier, pour évaluer les consommations énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre et de polluants de véhicules, à différentes vitesses moyennes, dans des conditions proches des conditions réelles. Mais ces chiffres portent bien sur des vitesses moyennes, et non des vitesses instantanées. Lorsque le CEREMA note qu’un véhicule effectuant un trajet à une vitesse moyenne de 60 km/h émet 150 g de CO2/km, il s’agit donc d’une moyenne, qui agrège des vitesses plus faibles et des vitesses plus élevées, des phases d’accélération et des phases de ralentissement.

Logiquement, les trajets effectués à vitesse moyenne faible apparaissent donc ici comme plus polluants, car ce sont ceux au cours desquels on effectue le plus d’accélérations et de redémarrage, souvent en première. Ce sont aussi souvent des trajets courts, urbains, que l’on effectue en grande partie avec un moteur froid. Autant de critères qui augmentent la consommation énergétique et donc la consommation de carburant. Inversement, les trajets effectués à une vitesse moyenne autour des 60 km/h émettent peu de CO2, car ce sont dans la pratique souvent des trajets extra-urbains, sur des routes plus fluides où l’on a moins besoin d’accélérer et de ralentir.

30 km/h en ville : quel impact sur les émissions de CO2 et la pollution ?

Contrairement à ce qui a été avancé par de nombreux médias, l’étude du CEREMA ne montre donc pas qu’une voiture pollue plus à 30 km/h qu’à 50 km/h, elle prouve seulement que les trajets effectués à des vitesses moyennes entre 50 et 70 km/h génèrent généralement moins de CO2 par kilomètre, probablement car ils comptent moins de phases d’accélération et permettent de rester longtemps sur un régime moteur optimal.

Comme le précise le CEREMA lui même, ces données sont peu pertinentes pour analyser l’impact d’une limitation de la vitesse de circulation en ville. D’abord parce que des vitesses de circulation moyennes de 30 ou 50 km/h ne sont pas représentatives des circulations intra-urbaines. En tout état de cause, la vitesse de circulation moyenne dans une ville comme Paris est déjà bien plus faible que 30 ou 50 km/h. D’après l’Observatoire des Déplacements à Paris, un véhicule circule en moyenne à Paris à 12 km/h seulement, avec des phases d’arrêt, d’accélération et ralentissement fréquentes et donc des vitesses instantanées très différentes au cours d’un même trajet.

Ensuite, en principe, abaisser la vitesse maximale autorisée à 30 km/h à Paris devrait avoir un effet assez limité sur la vitesse moyenne des véhicules, puisque l’on dépasse en réalité rarement les 30 km/h à Paris. Mais elle pourrait avoir un effet important sur les phases d’accélération et les pointes de vitesse instantanées. Et c’est là que réside son intérêt du point de vue écologique.

En effet, en limitant la vitesse maximale, on évite les accélérations importantes, et donc les phases où la consommation de carburant et les émissions de polluants sont les plus élevées. Dans une ville limitée à 30, les automobilistes n’ont plus besoin d’accélérer jusqu’à 50 km/h en redémarrant d’un arrêt. En réduisant la vitesse maximale autorisée, on fluidifie aussi le trafic routier et on réduit les embouteillages, ce qui permet aux véhicules de circuler en s’arrêtant moins, et donc en redémarrant et en accélérant moins. Ce constat, qui peut sembler contre-intuitif au premier abord, est pourtant largement documenté dans la littérature scientifique depuis une vingtaine d’années, aussi bien en théorie (par exemple dans cette étude menée en 2000) qu’en pratique (par exemple, en Suisse ou à Londres).

Du point de vue écologique, l’intérêt de réduire la vitesse à 30 km/h en ville est donc important, car cela permet un trafic plus fluide, limitant les phases d’accélération et de freinages, ce qui permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre, mais aussi les pollutions aux particules fines. Cela permet aussi de réduire les bouchons, qui provoquent à la fois une perte de temps significative et une surconsommation de carburant pour les conducteurs.

30 km/h en ville : l’enjeu du rééquilibrage des modes de déplacement

Mais limiter la vitesse à 30 km/h en ville a aussi un intérêt à plus long terme en matière de transition écologique : c’est un outil pour rééquilibrer le partage de l’espace public urbain au profit des mobilités douces. En effet, en pratique, lorsque la vitesse est limitée en ville, les modes de déplacement moins polluants deviennent plus intéressants, plus « compétitifs ». On peut alors observer une diminution du trafic automobile au profit de ces modes de déplacement plus écologiques.

Par exemple, si la circulation devient plus fluide grâce à une vitesse limitée à 30 km/h, cela doit en principe permettre d’optimiser les transports en communs routiers (le bus par exemple). Moins de bouchons, cela veut dire des bus plus ponctuels, plus rapides, donc plus intéressants pour les usagers. Dans des villes limitées à 30 km/h, il peut aussi devenir plus intéressant de prendre le vélo plutôt que la voiture. Dans les faits, dès aujourd’hui à Paris, la vitesse de circulation moyenne des vélos est équivalente voire supérieure à celle des voitures, sans compter les facilités de stationnement des vélos. Dans une ville à vitesse réduite, l’espace public est également plus sûr, ce qui peut inciter certains usagers à recourir plus facilement aux mobilités actives.

À Grenoble, qui a instauré la limitation du centre ville à 30 km/h, on a ainsi observé une baisse du trafic automobile de près de 10% (et jusqu’à 20% pour les poids lourds), associée à une hausse de l’usage des vélos et autres mobilités alternatives. Difficile de dire si cette baisse de trafic est entièrement imputable à la limitation de la vitesse maximale autorisée, mais c’est une tendance que l’on observe dans de nombreuses villes ayant mis en place ce type de dispositifs.

30 km/h en ville : comment en faire un outil écologique pertinent

Mais pour que la mesure de limiter les zones urbaines à 30 km/h soit pleinement efficace pour réduire les gaz à effet de serre et les émissions polluantes, elle ne doit pas être prise « seule ». Pour réduire l’impact écologique de nos déplacement en ville, il faut non seulement circuler moins vite et de façon plus fluide, mais surtout, transformer de façon globale nos systèmes de mobilités.

La généralisation des zones 30 n’est qu’une étape dans cette transformation. L’enjeu est évidemment aussi de repenser l’espace de circulation urbaine pour l’adapter à une circulation plus fluide et apaisée. Il s’agit aussi de favoriser le report vers des mobilités actives ou les transports en commun, en développant l’infrastructure de circulation cyclable, ou en améliorant les systèmes de transports publics. Il faut également encourager le recours à des véhicules moins polluants, via des zones à faibles émissions, ou grâce à des systèmes incitatifs à l’achat. Cela implique de développer l’infrastructure nécessaire à l’usage de ces véhicules, comme les bornes de recharge à destination des véhicules électriques. Limiter l’usage de la voiture en ville passe aussi par des politiques incitatives liées au stationnement, à la multimodalité.

La littérature scientifique et les retours d’expérience montrent bien que limiter la vitesse à 30 km/h en ville permet généralement une réduction des émissions de gaz à effet de serre et des pollutions, notamment grâce à la fluidification du trafic automobile, mais ce n’est qu’une partie de la réponse à trouver pour répondre au défi de la mobilité durable. Et à terme, plus que la vitesse, c’est la voiture en ville qu’il faut réduire si l’on veut vraiment réduire notre impact sur le climat.