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Avantages et limites du tram-train

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Karlsruhe est une ville du Bade-Wurtemberg, qui s’est fait connaître par son célèbre tram-train, lequel est fréquemment pris en exemple dans de nombreux cénacles académiques ou politiques. Il est nécessaire d’analyser plus en profondeur les atouts – et les limites – du système tram-train.

Karlsruhe, 300.000 habitants, est située sur le grand axe ferroviaire Francfort-Bâle, tout au nord de la région très touristique de la Forêt-Noire. La ville avait déjà une expérience d’implantation de tram sur une ancienne ligne de chemin de fer. C’est en effet en 1957 qu’est née la Albtal-Verkehrs-Gesellschaft (AVG), laquelle reprend en main une ancienne ligne de la DEBG qui va mener le tram à quitter l’agglomération au sud par étapes successives vers Ettlingen puis Busenbach et enfin Itterbach en 1966. Sur cette ligne, le tram utilise ses propres règles ainsi que le courant continu 750V. Dans les années 70, la ville veut réactiver d’autres voies qui sont encore la propriété de la Deutsche Bahn, avec laquelle d’intenses négociations doivent être entamées, en dépit de l’utilisation faible et exclusivement marchandise de la ligne. C’est que les critères ferroviaires sont obligatoirement d’application lorsqu’on doit emprunter les voies ferrées dites « grand train ».   Le 23 décembre 1977 un contrat d’affermage entre DB et AVG est finalement conclu qui autorise l’AVG d’une utilisation partagée de la ligne fret avec la DB jusqu’à Neureut.

C’est finalement de 25 septembre 1992 que le premier vrai tram-train bi-tension du monde devient réalité. Tout va alors très vite avec la multiplication exponentielle du trafic. On parle dès lors du « Karksruher Modell » dont le concept va se répandre dans le monde entier ! Autour de la ville, de prolongations en ouvertures de lignes, on en arrive à un vaste « S-Bahn » version tram dont le réseau couvre actuellement plus de 400 kilomètres, jusqu’au fin fond de la Forêt-Noire allemande. Particularité de ce tram-train : à la gare principale (Karlsruhe Hauptbahnhof), les trams-trains quittent les voies ferrées et se dirigent vers le centre-ville en tant que trams urbains classiques.

Côté technique, il a fallu tout d’abord définir qui certifiait quoi. Les trams relèvent en effet du BOStrab, qui est une ordonnance sur la construction et l’exploitation de tramways et qui énumère les exigences de base et les dispositions relatives à la sécurité de l’exploitation des tramways. Mais quand on emprunte les lignes ferrées de la DB, cela relève de l’EBO, l’organisme qui gère le Règlement de Construction et d’Exploitation ferroviaire. Les deux entités ont ainsi octroyé les permis d’exploitation de tram-train bicourant, 750V DC et 15kV AC.

Un tram-train sur une voie normale électrifiée de la DB. C’est cela le « modèle Karlsruhe » (photo Heiko S via licence flickr)

Lors de la mise en service de la ligne Bretten-Karlsruhe en 1992, le nombre de passagers a doublé en un an, en partie parce que le chemin de fer a laissé dégénérer ses itinéraires régionaux. Mulhouse, Sarrebruck, Kassel et Chemnitz ont repris le « Karlsruher modell

Les limites de Karlsruhe

Le système Karlsruhe a dépassé toutes les espérances. Trop même. Avec un schéma régional impliquant quasi toutes les lignes tram-train opérant dans le centre-ville, Karlsruhe avait pratiquement « déplacé » sa gare principale en plein centre-ville, après l’avoir déplacée au sud avant la Première Guerre mondiale. Résultats : en heure de pointe, jusqu’à 144 trams de six lignes différentes convergent vers la place du marché et la célèbre rue commerçante Kaiserstraße. Laquelle se plaint : on n’y voit plus qu’un mur de trams à certaines heures de la journée. Pire : le règlement de l’AVG n’autorise pas les conducteurs à ouvrir les portes en cas d’embouteillage de trams ou d’un tram en panne qui bloque tout. Les passagers doivent patienter à bord juqu’à l’arrivée aux arrêts pendant que sur les côtés, les badauds déambulent gaiement… On notera que c’est le cas de tous les réseaux de tram du monde. Néanmoins, de plaintes en crises de nerf, la Kaiserstraße avait perdu de son charme et les accidents se sont accumulés. Un traitement de choc s’imposait.

Un mur de tram : pas vraiment ce qui était souhaité au départ ! (photo VDE)

Dès 2003, il devient évident que des limites sont atteintes, notamment les samedis, en termes de sécurité et… d’efficacité. Les urbanistes redécouvrent « le charme des kilomètres de tunnels », selon l’ironie du Frankfurter Allgemeine. Ils suggérèrent que le trafic des trams de la Kaiserstraße ainsi que le trafic automobile de la Kriegsstraße soient enfouis en sous-sol, les deux rues devenant totalement piétonnes, sans aucuns véhicules. Cela a abouti à un projet gigantesque au regard d’une ville moyenne : pour un total de 496 millions d’euros, les ingénieurs ont projeté près de 2,4 km de tunnels sous la Kaiserstraße. Il y aurait sept stations souterraines, toutes de couleur blanche et, une fois achevées en 2019, « il est peu probable que leur nuance diffère de la conception d’un magasin d’Apple. » dixit toujours le même journal.

De l’air libre… au souterrain. Ce n’est pas vraiment l’esprit du tram en centre-ville (photo suelzle-stahlpartner.de)

Deux ans après le début de la construction, les tunnels du tramway avaient déjà deux ans de retard. Ré-estimés à 788 millions d’euros en 2016, le projet de construction dépasserait maintenant le milliard d’euros selon ses détracteurs. La mise en service, prévue en 2019, est repoussée à 2020/2021.

Les limites du réseau extérieur

Une des lignes du réseau de Karlsruhe part loin, très loin. Freudenstadt est une petite ville touristique au centre de la Forêt-Noire et se situe à… 82km de la Kaiserstraße ! On peut raisonnablement se demander quels clients font le trajet de bout en bout. Même si on se contente du début de la Forêt-Noire, ce sont tout de même près de 40 à 50 kilomètres à se « farcir en confort tram », soit l’équivalent de Bruxelles-Gand ou Paris-Fontainebleau.

Bien loin de Karlsruhe, ce tram-train en pleine Forêt-Noire va marquer l’arrêt à Husenbach (photo Mediarail.be)

Bien-sûr, avec un tram, l’autorité organisatrice peut ainsi faire du train moins cher bien loin des villes, et les trams de la Forêt-Noire sont surtout là pour maintenir en exploitation des petites lignes moins gourmandes en entretien, en dépit de leur électrification. C’est d’ailleurs un des arguments souvent rencontrés chez les promoteurs du tram-train. Mais justement….

Pourquoi il y a si peu de tram-trains en Europe ?

Il y a d’abord la définition du tram-train, qui s’est élargie selon le degré d’exploitation, au « train-léger ». Les rares exemples de tram-train « à la française », excepté Mulhouse – Thann, sont plutôt catalogués comme « train léger », sans être systématiquement compatibles avec l’exploitation SNCF, par exemple au niveau des passages à niveau. À Nantes, le tram-train n’est rien d’autre que la reprise en main d’une petite ligne locale menant à Châteaubriant.

De manière générale, le véritable tram-train est celui qui roule sur des voies ferrées « lourdes », où circulent d’autres « vrais trains ». En dehors de Karlsruhe, les exemples ne sont pas légion. L’excellent site light-rail.nl a décortiqué toute une série de paramètres indispensables à la bonne mise en marche d’un réseau de tram-train.

> Le prix de la technique

Quoiqu’on en dise, le concept tram-train représente une forme de transport public onéreux et complexe. Le prix s’alourdit si l’emprunt d’une infrastructure ferroviaire lourde requiert une chaîne de traction bicourant et l’adjonction de systèmes de sécurité complémentaires, cas du tram-train de Karlsruhe. On se dirige alors plutôt vers un « train léger », ce qui n’est pas la même chose. Au niveau technique, les tram-trains ont une rigidité de caisse inférieure à celle des véhicules ferroviaires lourds standard et ne répondent donc pas aux exigences de rigidité de l’UIC. La sécurité active du système doit donc être accrue pour atteindre un niveau de sécurité acceptable dans les opérations mixtes sur voies ferrées standard. Par conséquent, des règles spécifiques pour les opérations mixtes doivent être suivies («directives LNT» / directives pour les véhicules de transport en commun rapides et légers). Ces directives ont été publiées en Allemagne après la mise en place du système de Karlsruhe. Elles fixent la vitesse maximale des véhicules tram-train à 90 km / h (ou 100 km / h si des exigences supplémentaires sont remplies).

> Contexte institutionnel

Les projets tram-trains sont compliqués et nécessitent une réglementation forte de haute qualité. Presque tous ces projets couvrent des corridors régionaux qui dépassent souvent le cadre géographique d’une collectivité urbaine ou d’une intercommunale. De manière générale, la construction et l’exploitation d’infrastructures de transport public sont financées par diverses sources. Les sources de financement locales et régionales revêtent une grande importance. Le succès d’un projet tram-train dépend dans une large mesure du degré de compétences juridiques et fonctionnelles des autorités de transport. Or, en matière ferroviaire, certains pays sont plus avancés, comme l’Allemagne ou les Pays-Bas, tandis que dans d’autres, ce sont les chemins de fer nationaux qui mettent leur éventuel véto.

> Les caractéristiques locales

Une culture très avancée du transport public est une condition préalable au succès du tram-train. Sans surprises, les villes disposant déjà d’un réseau de tram urbain sont généralement prédisposées à l’accueillir. À contrario, il est nécessaire de construire une ligne de tram dans le centre-ville, voire de « piétoniser » une ou deux rues de celui-ci. D’autre part, si toutes les villes ont des gares, toutes n’ont pas nécessairement leur grande rue commerçante à proximité, comme à Cologne, Düsseldorf ou Hambourg. Pour qu’un tram-train se justifie, le fossé entre la gare principale et le centre-ville devrait être d’au moins 1.000 à 1.500 mètres, soit une distance de marche d’environ 10 à 20 minutes, comme par exemple Gand ou Liège. En-dessous de cette limite, mieux vaut en rester au transport public traditionnel avec rupture de charge à la gare principale. Par ailleurs, de nombreux centres urbains ont un caractère historique. Ils constituent une source de patrimoine culturel (comme en Italie), lequel pourrait limiter l’utilisation du tram pour des raisons esthétiques compréhensibles. On songe à l’alimentation par caténaire et ses fils qui viennent gâcher l’environnement local. Si la remarque vaut pour un réseau de tram traditionnel, l’option d’un tram-train « bimode » alourdit encore un peu plus la facture des rames, lesquelles sont souvent produites sur mesure.

UNe urbanisation à la fois intelligente, proche du tram-train, mais aussi…de construction durable (illustration)

> Localisation des emplois et des logements

Les services de tram-train dépendent fortement des flux de passagers potentiels au regard des divers types de destinations, de leur localisation ainsi que de leur pertinence, comme les bureaux, les écoles / universités, les magasins et les zones de loisirs. C’est un calcul complexe qui différencie une ville de l’autre, mais la dispersion des lieux publics est néfaste aux transports publics, donc au tram-train. Les villes non-universitaires ont parfois des centres moins attractifs. Le succès d’un réseau tram-train dépend aussi dans une large mesure des flux importants- ou non – vers le centre-ville. L’attractivité du centre-ville est prépondérante, mais l’inverse se produit aussi. Ainsi, bien que difficilement vérifiable, on estime qu’à Karlsruhe, le tram-train a pu également avoir une influence positive sur le développement du centre-ville. Environ 300 nouveaux magasins ont ouvert dans le centre-ville entre 2003 et 2006.

> L’urbanisation régionale

L’environnement régional compte aussi pour beaucoup. Il ne peut pas être un désert comme du côté de Reims, Amiens ou autour de nombreuses villes d’Espagne. À Karlsruhe, la politique d’urbanisme et de maîtrise du territoire s’inscrit justement autour des lignes du tram-train, voire d’un projet d’extension future du réseau. Vient alors la délicate question de la densité idéale des zones périurbaines pour exploiter un tram-train. Le système tram-train est système hybride situé entre le bus et le train régional. Étant donné que ces véhicules circulent dans les rues du centre-ville, leur capacité est limitée. Certains experts estiment alors que la densité de population doit « coller » avec la capacité suffisante du tram-train pour satisfaire la demande. Si la densité est trop faible, un système tram-train serait alors inapproprié, comme on l’a constaté sur Nantes-Chateaubriant. Il va de soi qu’un tel critère demande un très haut degré de coordination, voire de planification, qui ne se rencontre quasi nulle part. En général, l’immobilier construit ses projets et c’est aux opérateurs à adapter les fréquences…

> L’attractivité tarifaire

La billetterie est aussi un argument souvent évoqué pour la promotion du tram-train. En effet, le tram-train, c’est le même opérateur en ville qu’à l’extérieur, ce qui simplifierait les choses. Mais l’argument ne tient plus dès l’instant où existe déjà une intégration tarifaire, comme aux Pays-Bas avec l’OV-chipkaart, valable chez tous les transporteurs, qu’ils soient tram-train ou pas. L’attractivité tarifaire est évidemment fonction des circonstances locales. Elle se décline souvent par zones, la « zone 1 » étant le centre-ville. Ces schémas se retrouvent aujourd’hui dans tous les transports publics et le tram-train n’apporte rien de plus si ce n’est l’absence de rupture de charge, ce qui n’a pas grand-chose à voir avec la billetterie.

Au-delà de Karlsruhe

Il y a eu un moment de grands espoirs, fin des années 90, début 2000, pour faire prospérer le système tram-train. Nous ne les citerons que pour mémoire. En France, les spécificités françaises du tram-train sont dues à la confrontation de deux cultures : celle de la SNCF et celle des transports urbains, qui ne relèvent pas du même monde. On a donc vu, de Nantes à Paris, l’adoption de solutions qui se rapprochent davantage du train léger ou, carrément, du tram de 2,65m de large en site propre, parfois sur des tronçons ex-SNCF où l’exploitation ferroviaire est de toute manière proscrite. Ça simplifie les choses… et le chacun chez soi.

L’exception est le tram-train de Sarreguemines-Sarrebrück. Inaugurée en octobre 1997, la ligne utilise 5 kilomètres de portions urbaines de type tramway, ainsi que 13 kilomètres du réseau ferré DB, pour terminer par une très courte incursion en France à la gare de Sarreguemines. À Mulhouse, le service de tram-train utilise 12 rames Siemens Avanto de 36,68 m de long. Ces unités ont été financées et appartiennent conjointement à la région Alsace et à la MAA. Les chauffeurs viennent de la SNCF (75%) et de Soléa (25%). La ligne relève de la responsabilité de Soléa jusqu’à Lutterbach, la SNCF reprenant la responsabilité jusqu’à Thann et Kruth. La mixité n’existe que par le (très léger) trafic fret.

En gare de Cernay, croisement entre le tram-train 18 et la 60111 de la SNCF qui dessert une usine chimique (août 2016, photo David Schangel via license flickr)

En Grande-Bretagne, le tramway de Croydon ne doit pas faire illusion : c’est un « pur tram » en site propre, avec un mélange comprenant des voiries partagées, des sites propres et des voies remplaçant d’anciennes lignes de chemin de fer déclassées. Pas de mixité avec les trains lourds. À Genève, on a tenté le coup aussi, avec cinq automotrices Bem550 se rapprochant plus de l’autorail que du tram. Là ce fût inversement du pur ferroviaire, sans desserte du centre-ville. Toutes les rames sont parties à la casse en 2014 et le Léman-Express, le RER genevois, sera opéré par des trains « lourds » en bonne et due forme.

Aux Pays-Bas, une brève expérience eut aussi lieu dans la Randstad, semblable à celle de Genève. Un trafic de style tram fût initié de 2003 à 2009 sur la ligne ferroviaire Gouda – Alphen aan den Rijn, mais devait aussi s’étendre bien au-delà. L’incertitude concernant l’aide financière du gouvernement central a retardé puis finalement conduit à l’annulation du projet. Depuis 2011, un nouveau projet purement ferroviaire a abouti à la création d’un RER avec en pointe 4 trains par heure, généralement des rames Stadler Flirt 3.

C’est surtout en Allemagne, grâce au contexte politique et législatif favorable, que l’on trouve le plus d’exemples. Des projets de deuxième génération tels que Kassel, Nordhausen, Chemnitz ou Zwickau ont apporté une innovation sérieuse à tram-train en adaptant et en élargissant l’idée originale de Karlsruhe. Le Citybahn de Chemnitz a démontré une symbiose intelligente entre les opérations de trains légers électriques et de trains lourds diesel au sein d’une même société d’exploitation. À Kassel depuis 2007, des trams-trains bi-mode, électriques / diesel, circulent entre le centre-ville et plusieurs lignes régionales. Certaines portions du réseau sont « mixées » avec le trafic lourd de la DB. Ces trams-trains sont du type Alstom RegioCitadis classés E/D, et sont exploités sur la ligne Kassel-Wolfhagen.

Les Citadis « diesel » d’Alstom permettent de parcourir la section non-électrifiée vers Wolfhagen (photo wikipedia)

Conclusions

Le modèle Karlsruhe reste un cas typique sans reproduction ailleurs avec une telle ampleur. Le nombre de cas mis en œuvre est limité et les projets qui sont allés plus loin que l’étude de faisabilité initiale se sont souvent développés dans une autre direction. Même en Allemagne, avec des structures réglementaires et politiques très favorables, les progrès ont été beaucoup plus lents que prévu.

Même si l’idée d’offrir un transport sans couture vers les centres-villes demeure l’objectif de haut niveau d’un transport public, les projets ne doivent pas être traités de manière trop dogmatique consistant à éviter toute rupture de charge. Car tout a un coût. La conception du matériel roulant est une caractéristique importante. Malgré toutes les exigences techniques supplémentaires d’un véhicule tram-train, il ne sera pas acceptable de conduire un « vilain petit canard » aux côtés de tramways « normaux ». C’est certainement l’un des problèmes qui a surgi en France, où la plupart des systèmes ont été développés à partir d’une feuille blanche, la SNCF souhaitant faire main basse sur un concept qui était plus du ressort de la RATP.

On ne peut pas supposer que l’utilisation de deux infrastructures existantes entraîne automatiquement une combinaison peu coûteuse des deux. Là est l’erreur des politiciens et des « experts de la com ‘ ». Les principaux facteurs de coût concernent les installations régionales d’électrification, de sécurité et de détection, des liaisons physiques d’infrastructures de chemin de fer et de tramway (souvent en plein ville – manque de place), voire la création d’infrastructure de tramway et les adaptations nécessaires des réseaux existants, ce qui peut coûter cher dans les centres-villes.

Aurons-nous de nouvelles versions de tram-train avec les évolutions technologiques des batteries, voire de l’hydrogène ? On ne peut que le souhaiter…

Une image du futur préfigurant l’avenir ? Tout dépend des coûts et de la motorisation (tram-train de Kassel, photo Werner Wilmes via license flickr)

  

Références

www.lightrail.nl

La Kaiserstraße victime de son succès

Un centre ville est en train d’être creusé

A checklist for successful application of tram-train systems in Europe

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Frédéric de Kemmeter
Analyste ferroviaire & mobilité

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