Études de cas pratique

EGC

Optimisation des Coûts dans un Système MaaS

Optimisation des Coûts dans un Système MaaS

Optimisation des Coûts dans un Système MaaS

Comprendre l'Optimisation des Coûts en MaaS

La Mobilité en tant que Service (MaaS - Mobility as a Service) vise à intégrer divers services de transport (public, VTC, vélos/trottinettes en libre-service, etc.) en une offre unique, accessible via une application mobile. L'un des défis pour les utilisateurs et les fournisseurs de MaaS est l'optimisation des coûts. Pour l'utilisateur, il s'agit de choisir l'itinéraire ou la combinaison de modes qui minimise son coût monétaire (et potentiellement son temps de trajet). Pour le fournisseur, l'optimisation peut concerner les coûts opérationnels. Cet exercice se concentre sur l'optimisation du coût monétaire pour un utilisateur effectuant un trajet spécifique.

Données de l'étude

Un utilisateur souhaite se rendre d'un point A à un point B, distants de \(10 \, \text{km}\). Il a plusieurs options via une application MaaS :

Option 1 : VTC (Voiture de Transport avec Chauffeur)

  • Prise en charge (tarif de base) : \(2.50 \, \text{€}\)
  • Coût par kilomètre : \(1.20 \, \text{€/km}\)
  • Temps de trajet estimé : \(20 \, \text{minutes}\)

Option 2 : Transport Public (Bus Direct)

  • Prix du ticket unique : \(1.80 \, \text{€}\)
  • Temps de trajet estimé (incluant attente) : \(45 \, \text{minutes}\)

Option 3 : Multimodal (Marche + Trottinette Électrique + Bus)

  • Trajet 1 : Marche du point A à la station de trottinettes (S1) : \(0.5 \, \text{km}\), Temps : \(5 \, \text{minutes}\)
  • Trajet 2 : Trottinette électrique de S1 à l'arrêt de bus X : \(2.0 \, \text{km}\)
    • Frais de déverrouillage : \(1.00 \, \text{€}\)
    • Coût par minute d'utilisation : \(0.20 \, \text{€/minute}\)
    • Vitesse moyenne de la trottinette : \(12 \, \text{km/h}\)
  • Trajet 3 : Bus de l'arrêt X à l'arrêt Y (proche de B) : Distance parcourue en bus \(7.0 \, \text{km}\)
    • Prix du ticket de bus (si non inclus dans un pass) : \(1.80 \, \text{€}\)
    • Temps de trajet en bus (incluant attente) : \(25 \, \text{minutes}\)
  • Trajet 4 : Marche de l'arrêt Y au point B : \(0.5 \, \text{km}\), Temps : \(5 \, \text{minutes}\)
Schéma : Options de Trajet MaaS
A B Option 1: VTC (10km) Option 2: Bus Direct Option 3: Multimodal S1 (Trot.) Arrêt X (Bus) Arrêt Y (Bus) Optimisation des Itinéraires MaaS

Illustration des différentes options de trajet dans un système MaaS.

Questions à traiter

  1. Définir le concept de MaaS (Mobility as a Service) et citer deux de ses objectifs principaux pour l'utilisateur.
  2. Calculer le coût total du trajet en utilisant l'Option 1 (VTC).
  3. Calculer le coût total du trajet en utilisant l'Option 2 (Bus Direct).
  4. Pour l'Option 3 (Multimodal) :
    1. Calculer le temps de trajet en trottinette électrique en minutes.
    2. Calculer le coût du trajet en trottinette électrique.
    3. Calculer le coût total de l'Option 3.
  5. Calculer le temps de trajet total pour chaque option (Option 1, Option 2, Option 3).
  6. Comparer les coûts monétaires et les temps de trajet des trois options. Quelle option est la moins chère ? Quelle option est la plus rapide ?
  7. Si un utilisateur valorise son temps à \(15 \, \text{€/heure}\), calculer le "coût généralisé" (coût monétaire + coût du temps) pour chaque option. Quelle option devient la plus avantageuse selon ce critère ?

Correction : Optimisation des Coûts dans un Système MaaS

Question 1 : Définition et objectifs du MaaS

Définition :

La Mobilité en tant que Service (MaaS - Mobility as a Service) est un concept qui vise à intégrer différents services de transport (publics et privés, comme les bus, métros, trains, VTC, vélos en libre-service, trottinettes, autopartage, etc.) en une offre de mobilité unique, personnalisée et accessible à la demande, généralement via une application mobile. L'utilisateur peut planifier, réserver et payer son trajet multimodal via une seule interface.

Objectifs principaux pour l'utilisateur :
  • Simplification de la mobilité : Offrir une solution unique pour planifier et payer des trajets combinant plusieurs modes de transport, évitant ainsi la multiplication des applications et des titres de transport.
  • Optimisation des trajets : Proposer les meilleures options de trajet en fonction de critères variés (coût, temps, confort, impact environnemental), permettant à l'utilisateur de faire des choix éclairés et personnalisés.
  • Alternative à la voiture individuelle : Rendre les alternatives à la voiture personnelle plus attractives et compétitives, contribuant à réduire la congestion et l'empreinte environnementale des déplacements.
  • Flexibilité et accessibilité : Fournir un accès facile à une large gamme de services de mobilité, adaptés aux besoins spécifiques de chaque déplacement.
Résultat Question 1 : MaaS intègre divers services de transport en une offre unique. Pour l'utilisateur, il vise à simplifier la mobilité et à optimiser les trajets (ex: coût, temps).

Question 2 : Coût total de l'Option 1 (VTC)

Principe :

Le coût total du VTC est la somme du tarif de base et du coût variable basé sur la distance.

Formule(s) utilisée(s) :
\[ \text{Coût}_{\text{VTC}} = \text{Tarif Base} + (\text{Coût/km} \times \text{Distance}) \]
Données spécifiques :
  • Tarif Base = \(2.50 \, \text{€}\)
  • Coût/km = \(1.20 \, \text{€/km}\)
  • Distance = \(10 \, \text{km}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} \text{Coût}_{\text{VTC}} &= 2.50 \, \text{€} + (1.20 \, \text{€/km} \times 10 \, \text{km}) \\ &= 2.50 \, \text{€} + 12.00 \, \text{€} \\ &= 14.50 \, \text{€} \end{aligned} \]
Résultat Question 2 : Le coût total du trajet en utilisant l'Option 1 (VTC) est de \(14.50 \, \text{€}\).

Question 3 : Coût total de l'Option 2 (Bus Direct)

Principe :

Le coût est simplement le prix du ticket de bus.

Données spécifiques :
  • Prix du ticket = \(1.80 \, \text{€}\)
Calcul :
\[ \text{Coût}_{\text{Bus Direct}} = 1.80 \, \text{€} \]
Résultat Question 3 : Le coût total du trajet en utilisant l'Option 2 (Bus Direct) est de \(1.80 \, \text{€}\).

Question 4 : Coût total de l'Option 3 (Multimodal)

a) Temps de trajet en trottinette électrique :

Le temps est la distance divisée par la vitesse.

  • Distance trottinette = \(2.0 \, \text{km}\)
  • Vitesse trottinette = \(12 \, \text{km/h}\)
\[ \begin{aligned} \text{Temps}_{\text{trottinette}} (\text{heures}) &= \frac{2.0 \, \text{km}}{12 \, \text{km/h}} \\ &= \frac{1}{6} \, \text{heure} \\ \text{Temps}_{\text{trottinette}} (\text{minutes}) &= \frac{1}{6} \, \text{h} \times 60 \, \text{min/h} \\ &= 10 \, \text{minutes} \end{aligned} \]
b) Coût du trajet en trottinette électrique :

Coût = Frais de déverrouillage + (Coût/minute × Temps en minutes)

  • Frais de déverrouillage = \(1.00 \, \text{€}\)
  • Coût/minute = \(0.20 \, \text{€/minute}\)
  • Temps trottinette = \(10 \, \text{minutes}\)
\[ \begin{aligned} \text{Coût}_{\text{trottinette}} &= 1.00 \, \text{€} + (0.20 \, \text{€/min} \times 10 \, \text{min}) \\ &= 1.00 \, \text{€} + 2.00 \, \text{€} \\ &= 3.00 \, \text{€} \end{aligned} \]
c) Coût total de l'Option 3 :

Coût total = Coût trottinette + Coût ticket de bus (la marche est gratuite).

  • Coût trottinette = \(3.00 \, \text{€}\)
  • Prix ticket de bus = \(1.80 \, \text{€}\)
\[ \begin{aligned} \text{Coût}_{\text{Option 3}} &= \text{Coût}_{\text{trottinette}} + \text{Coût}_{\text{bus}} \\ &= 3.00 \, \text{€} + 1.80 \, \text{€} \\ &= 4.80 \, \text{€} \end{aligned} \]
Résultat Question 4 :
  • a) Temps de trajet en trottinette : \(10 \, \text{minutes}\).
  • b) Coût du trajet en trottinette : \(3.00 \, \text{€}\).
  • c) Coût total de l'Option 3 (Multimodal) : \(4.80 \, \text{€}\).

Question 5 : Temps de trajet total pour chaque option

Principe :

On somme les temps de chaque segment pour l'option multimodale. Les autres sont donnés.

Données spécifiques et Calcul :

Option 1 (VTC) :

\[ T_{\text{VTC}} = 20 \, \text{minutes} \]

Option 2 (Bus Direct) :

\[ T_{\text{Bus Direct}} = 45 \, \text{minutes} \]

Option 3 (Multimodal) :

  • Marche A \(\rightarrow\) S1 : \(5 \, \text{minutes}\)
  • Trottinette S1 \(\rightarrow\) Arrêt X : \(10 \, \text{minutes}\) (calculé en Q4a)
  • Bus X \(\rightarrow\) Y : \(25 \, \text{minutes}\)
  • Marche Y \(\rightarrow\) B : \(5 \, \text{minutes}\)
\[ \begin{aligned} T_{\text{Option 3}} &= 5 + 10 + 25 + 5 \\ &= 45 \, \text{minutes} \end{aligned} \]
Résultat Question 5 : Les temps de trajet totaux sont :
  • Option 1 (VTC) : \(20 \, \text{minutes}\)
  • Option 2 (Bus Direct) : \(45 \, \text{minutes}\)
  • Option 3 (Multimodal) : \(45 \, \text{minutes}\)

Question 6 : Comparaison coûts monétaires et temps

Comparaison :

Résumons les coûts et les temps :

Option Coût Monétaire (€) Temps de Trajet (minutes)
1: VTC 14.50 20
2: Bus Direct 1.80 45
3: Multimodal 4.80 45

Option la moins chère : Option 2 (Bus Direct) avec un coût de \(1.80 \, \text{€}\).

Option la plus rapide : Option 1 (VTC) avec un temps de trajet de \(20 \, \text{minutes}\).

Résultat Question 6 : L'Option 2 (Bus Direct) est la moins chère (\(1.80 \, \text{€}\)). L'Option 1 (VTC) est la plus rapide (\(20 \, \text{minutes}\)). Les options 2 et 3 ont le même temps de trajet total (\(45 \, \text{minutes}\)).

Question 7 : Calcul du coût généralisé

Principe :

Le coût généralisé inclut le coût monétaire et le coût du temps de trajet, ce dernier étant monétarisé grâce à la valeur du temps de l'utilisateur.

Formule(s) utilisée(s) :
\[ \text{Coût Temps} = \text{Temps de trajet (heures)} \times \text{Valeur du Temps (€/heure)} \]
\[ \text{Coût Généralisé} = \text{Coût Monétaire} + \text{Coût Temps} \]
Données spécifiques :
  • Valeur du temps : \(15 \, \text{€/heure}\)
  • Option 1: Coût = \(14.50 \, \text{€}\), Temps = \(20 \, \text{min} = 20/60 = 1/3 \, \text{h}\)
  • Option 2: Coût = \(1.80 \, \text{€}\), Temps = \(45 \, \text{min} = 45/60 = 3/4 \, \text{h}\)
  • Option 3: Coût = \(4.80 \, \text{€}\), Temps = \(45 \, \text{min} = 3/4 \, \text{h}\)
Calcul :

Option 1 (VTC) :

\[ \begin{aligned} \text{Coût Temps}_1 &= (1/3 \, \text{h}) \times 15 \, \text{€/h} = 5.00 \, \text{€} \\ \text{Coût Généralisé}_1 &= 14.50 \, \text{€} + 5.00 \, \text{€} = 19.50 \, \text{€} \end{aligned} \]

Option 2 (Bus Direct) :

\[ \begin{aligned} \text{Coût Temps}_2 &= (3/4 \, \text{h}) \times 15 \, \text{€/h} = 11.25 \, \text{€} \\ \text{Coût Généralisé}_2 &= 1.80 \, \text{€} + 11.25 \, \text{€} = 13.05 \, \text{€} \end{aligned} \]

Option 3 (Multimodal) :

\[ \begin{aligned} \text{Coût Temps}_3 &= (3/4 \, \text{h}) \times 15 \, \text{€/h} = 11.25 \, \text{€} \\ \text{Coût Généralisé}_3 &= 4.80 \, \text{€} + 11.25 \, \text{€} = 16.05 \, \text{€} \end{aligned} \]

Comparaison des coûts généralisés : Option 1: \(19.50 \, \text{€}\) Option 2: \(13.05 \, \text{€}\) Option 3: \(16.05 \, \text{€}\)

L'Option 2 (Bus Direct) a le coût généralisé le plus faible.

Résultat Question 7 : Les coûts généralisés sont :
  • Option 1 (VTC) : \(19.50 \, \text{€}\)
  • Option 2 (Bus Direct) : \(13.05 \, \text{€}\)
  • Option 3 (Multimodal) : \(16.05 \, \text{€}\)
Selon ce critère, l'Option 2 (Bus Direct) devient la plus avantageuse.

Quiz Intermédiaire 2 : Si la valeur du temps de l'utilisateur était très élevée (par exemple, \(100 \, \text{€/heure}\)), quelle option deviendrait probablement la plus avantageuse en termes de coût généralisé ?

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

8. L'un des principaux objectifs de MaaS est de :

9. Le coût généralisé d'un trajet prend en compte :

10. Dans un système MaaS, l'optimisation des coûts pour l'utilisateur vise généralement à trouver :

Glossaire

MaaS (Mobility as a Service)
Mobilité en tant que Service : Intégration de divers services de transport en une offre unique, accessible via une plateforme numérique.
VTC (Voiture de Transport avec Chauffeur)
Service de transport de personnes par des chauffeurs professionnels utilisant une application mobile pour la réservation et le paiement.
Transport Multimodal
Utilisation de plusieurs modes de transport différents pour effectuer un même trajet.
Coût Monétaire
Dépense financière directe associée à un trajet (prix du billet, coût du carburant, frais de service, etc.).
Valeur du Temps
Estimation monétaire de l'importance qu'un individu accorde à son temps. Utilisée pour convertir les temps de trajet en coûts équivalents.
Coût Généralisé
Somme du coût monétaire direct et du coût monétarisé du temps de trajet (et parfois d'autres facteurs comme le confort ou la fiabilité).
Optimisation des Coûts
Processus de recherche de la solution la plus avantageuse en termes de coûts, selon des critères définis (coût monétaire seul, coût généralisé, etc.).
Optimisation des Coûts dans un Système MaaS - Exercice d'Application

D’autres exercices d’ingénierie de transport:

0 commentaires
Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *