La 5G pour le rail allemand

Mediarial.be dispose ici d’une rubrique : le billet invité. Vous avez envie de donner votre point de vue sur un sujet de ce blog, vous êtes le bienvenu sous conditions de sérieux et d’argumentations. Exclusivement ferroviaire et mobilité. Politique, idéologie et promos sont exclues. 

Les opinions des billets invités n’engagent pas la rédaction de ce blog.

Une opinion du Prof. Dr. Sabina Jeschke
Vorstand Digitalisierung und Technik Deutsche Bahn – publié le 08 février 2019
Article original : 5G für die Schiene, paru sur LinkedIn (traduit en français avec l’autorisation de l’auteure)

La cinquième génération de téléphones mobiles, la 5G, est dans les starting-blocks. Au printemps 2019, les licences de radio mobile pour le futur réseau 5G seront vendues aux enchères en Allemagne. À la fin de l’année dernière, l’Agence fédérale des réseaux (BnetzA) en a défini les conditions-cadres. Cela a ouvert la voie à l’avenir – pour l’Allemagne dans son ensemble, en tant que terrain commercial et numérique, mais également pour la Deutsche Bahn.

La 5ème génération de mobiles marque une étape importante dans la numérisation du transport ferroviaire et offre davantage de qualité et de capacité: avec la 5G, nous jetons les bases d’un formidable élan technologique pour les chemins de fer et nous élevons la connectivité ferroviaire à un niveau supérieur. Les exigences formulées par l’Agence fédérale des réseaux constituent la base des débits de transmission radio qui permettent à long terme l’analyse de grandes quantités de données, l’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle dans les opérations ferroviaires. Par exemple, les données 5G des capteurs de trains et d’infrastructures ferroviaires peuvent être transmises de manière bien plus rapide. Les mots clés sont  : reconnaissance d’objets et géolocalisation, communication entre trains (Car2X) ou encore transmission de données techniques des trains vers nos ateliers pour la maintenance conditionnelle.

Découpage de réseau dans le transport ferroviaire

Par conséquent, il est crucial que nous identifiions les besoins du chemin de fer déjà au stade du développement de la nouvelle technologie et que nous les intégrions dans la normalisation et le développement du produit. C’est pourquoi nous nous sommes associés à l’initiative « 5G ConnectedMobility » – un consortium soutenu par le ministère fédéral des Transports et de l’Infrastructure numérique (BMVI).

Le « découpage en réseau » joue un rôle clé dans le domaine des essais 5G sur la ligne à grande vitesse entre Nuremberg et Greding. Sur ce tronçon, nous testons avec Ericsson les antennes 5G et la fonction de découpage en réseau pour le trafic ferroviaire allemand. Avec cette technologie, différentes applications peuvent être contrôlées différemment dans un réseau mobile. Les applications opérationnelles reçoivent la hiérarchisation nécessaire, car elles doivent être extrêmement robustes et sécurisées. D’autres applications, telles que l’infotainment à bord d’un train, bénéficient d’un temps de réponse garanti et d’une capacité de données élevée. Globalement, les réseaux mobiles 5G peuvent ainsi être utilisés selon les besoins.

Pour la première fois, le champ de test du consortium permettra trois fonctionnalités différentes avec des exigences différentes pour le réseau mobile via une seule infrastructure de communication : le contrôle des trains, la surveillance des trains et l’infotainment à bord.

Nous traitons de manière responsable tous les aspects de la neutralité du réseau: notre objectif est que les paquets de données soient traités de la manière la plus égale possible et qu’ils soient transmis le plus rapidement possible, tout en tenant compte des aspects liés à la sécurité. Enfin, il est clair que les pompiers ou la police ont priorité sur la bande passante.

Le « laboratoire le plus rapide sur rails »

Les tests portent sur la diffusion et la stabilité du réseau 5G, ainsi que sur la transmission de données d’un véhicule à l’autre, de même que sur la numérisation de l’infrastructure ferroviaire. Nous utilisons pour cela notre nouveau train test appelé « Advanced TrainLab« . Avec ce « laboratoire le plus rapide sur rails » disposant d’une vitesse maximale de 200km/h, la DB offre à l’ensemble du secteur ferroviaire la possibilité de tester les technologies futures indépendamment des opérations ferroviaires normales mais dans des conditions réelles.

On peut ainsi tester tous les composants possibles du véhicule et de l’informatique, qu’il s’agisse d’antennes, de capteurs ou de caméras. Dans les mois à venir, l’Advanced TrainLab sera utilisé pour des essais dans le domaine de la technologie des capteurs pour la détection d’objets et d’obstacles, ainsi que pour la détection des signaux et de reconnaissance de l’environnement. La détermination de la position des trains en temps réel est également fournie. En outre, des tests sont prévus pour l’échange de données entre train, véhicules et infrastructure, par exemple aux passages à niveau, ainsi que l’utilisation de carburants neutres pour l’environnement pour les véhicules ferroviaires à moteur diesel.

Surfer à bord sans interruption

La 5G est un levier important non seulement pour la numérisation des opérations ferroviaires, mais aussi pour l’amélioration de la qualité et de la capacité du rail. La 5G nous permet de répondre aux besoins et aux demandes de nos passagers en termes de téléphonie et de fourniture de données dans le train. La stabilité des offres de téléphonie mobile et de données pour les clients du rail est une exigence fondamentale de nos jours, tant pour le trafic longue distance que pour le trafic domicile-travail.

Depuis longtemps, nous entretenons des relations étroites avec l’Agence fédérale des réseaux et les opérateurs mobiles afin d’améliorer la connectivité du chemin de fer. Les conditions fixées par l’Agence fédérale des réseaux pour la diffusion autour des voies ferrées jusqu’en 2024, dans le cadre des enchères de fréquences 5G, assureront un service universel et sont donc importantes. Nous mettons tout en œuvre pour créer les conditions techniques préalables afin que nos passagers soient aussi « connectés » que possible durant leur voyage.

Prof. Dr. Sabina Jeschke

Lyon-Turin : le débat continue

Mediarial.be ouvre ici une nouvelle rubrique : le billet invité. Vous avez envie de donner votre point de vue sur un sujet de ce blog, vous êtes le bienvenu sous conditions de sérieux et d’argumentations. Exclusivement ferroviaire et mobilité. Politique, idéologie et promos sont exclues. 

Les opinions des billets invités n’engagent pas la rédaction de ce blog.

Une opinion Patrice Salini
Consultant – Economiste des transports Dynamicien des systèmes – Auteur d’environ 250 études, articles et ouvrages. – publié le 06 novembre 2018

Il semble y avoir toujours un débat en France et en Italie autour de l’intérêt du tunnel de base ferroviaire Lyon-Turin alors que de tels ouvrages semblent se développer sans heurts sur l’axe nord-sud des Alpes. Est-ce logique et cohérent ?

Il faut, je crois, revenir à la base de tout raisonnement sur des infrastructures nouvelles. Il y faut une utilité publique, et que le coût (dont je rappelle qu’en France il est souvent sous-estimé) soit inférieur à la somme des avantages escomptés et des éventuels inconvénients. Tout ceci s’analysant sur une période longue, et nécessitant donc de prendre en compte une certaine préférence pour le présent – ce qu’on appelle l’actualisation -.  Du côté des avantages on prend en compte ceux des clients, éventuellement des opérateurs, mais, désormais très généralement l’ensemble des effets externes positifs (comme l’incidence sur la pollution, la sécurité, l’effet de serre etc.)

Or, dans le bilan économique et social ainsi conçu, ce sont les marchandises qui constituent la source dominante de bénéfices économiques et sociaux. Et les prévisions établies par LTF sont régulièrement contestées, tant en Italie qu’en France, par des spécialistes de l’économie des transports.

En 2010, conscients de ce que l’évolution des trafics Est-Ouest à travers les Alpes n’était pas conforme aux prévisions de LTF, différents scénarios ont été bâtis. En gros ceux de la décennie perdue, du rebond, ou du choc permanent. Je livre ci-dessous le graphique établi par Alpinfo[1] qui rappelle les ordres de grandeur et l’évolution du transport à travers les Alpes.

Ces graphes montrent bien autre chose que l’effet supposé de la seule crise de 2008, mais une évolution fondamentale contredisant les perspectives établies pour justifier initialement de la construction du tunnel de base.

Or même avec les scénarios les plus optimistes (les 2 premiers) le bilan économique est négatif – massivement – et le bilan global ne devient positif que grâce à la valorisation d’effets externes liés au transfert de la route vers le rail du fret.  (voir le « quaderno 8 de l’observatoire Italien Lyon-Turin[2]).

Des calculs ont été renouvelés (mars 2018, Quaderno 10[3]). Mais la teneur des conclusions diffère désormais. Puisque les évolutions tendancielles des trafics sont faiblement croissantes, l’argument majeur se trouve donc par force concentré sur la nécessité du report modal, et  – j’insiste sur les termes – dont l’objectif  ne pourrait « pas être atteint sans une augmentation décisive de la masse utile transportée par les trains, (…) rendue possible par le changement de profil » permis par le tunnel de base. Grosso modo, si on part des 40 millions de tonnes échangés entre l’Est et l’Ouest, il s’agit d’en capter 20 ou 25.

Il y a donc une modification du raisonnement ?

Peut-être.  Ce que je vois c’est qu’on passe d’une analyse expliquant que la croissance des échanges nécessite le projet, à une analyse justifiant du projet au nom des seuls effets externes positifs attendus, puisque – et c’est là le nœud nouveau du raisonnement, la capacité et les caractéristiques de la ligne historique seraient insuffisantes.  D’où les échanges publics sur ce sujet autour de la question du nombre de trains que l’on peut ou non y faire passer.

Ainsi le débat économico politique glisse sur un terrain qui serait technique. Ce qui est nouveau.

En effet, je rappelle ici que RFF – devenu SNCF réseau – et RFI travaillent sur la ligne intégrée au corridor européen n° 6 et y ont investi massivement.

Or que dit la déclaration de travaux de 2004 ?  Entre-autres qu’il s’agit « d’autoriser la prise en charge par l’Autoroute Ferroviaire Alpine d’environ 80 %  (je souligne !) du parc de camions existant, de permettre l’acheminement des grands containers (sic, l’anglicisme) sur l’axe Nord – Italie, et d’équiper le tunnel ferroviaire du Fréjus d’équipements de sécurité ».  Et en préambule on rappelait « La modernisation de la ligne historique dans la vallée de la Maurienne est à la fois un préalable et un complément indispensable à la réalisation de la nouvelle liaison ferroviaire entre Lyon et Turin, qui permettra d’abord de capter une part croissante des trafics fret transalpins jusqu’à la mise en service de la future ligne, puis constituera un itinéraire performant complémentaire à la nouvelle ligne. ». Depuis, on connaît les difficultés rencontrées par l’AFA, et l’écroulement régulier du trafic ferroviaire de fret sur l’axe. On a dû perdre 2000 trains/an en 5 ans.

Et pour en ajouter un peu le Président de l’Observatoire Italien explique que ces travaux ont été inutiles[4]  Ce qui est inédit et choquant. Il dit en substance : « L’investissement réalisé pour rendre le tunnel praticable pour les conteneurs maritimes (P/C45) s’est avéré inutile, car le marché du transport ferroviaire nécessite aujourd’hui:

– un gabarit plus grand (P / C80), garanti aujourd’hui dans toutes les passes alpines, qui permet le transport de semi-remorques et de grands conteneurs.

– une longueur de train de 750 m

– une masse brute supérieure à 2 000 tonnes qui, nette de la « tare », équivaut à un poids utile transporté autour de 1200 t.) »

Or on sait que les 750m ne sont pas possibles en Italie actuellement, que les 2000 tonnes ne sont pas utiles pour des trains combinés, que le Gabarit est de toute façon limité en France mais permet le transport de semi-remorques rail-route et de caisses mobiles et conteneurs sur les itinéraires principaux, etc…

En France, le même argumentaire semble avancé, indiquant curieusement que la capacité actuelle de la ligne est non seulement inférieure à ce qu’elle était avant les travaux, et devrait baisser – mettant en avant des questions de sécurité soulevées par les Italiens de RFI -.  Or RFF annonçait encore en 2012 qu’une capacité de 280 trains, deux sens confondus, sur la ligne historique existerait à l’horizon 2020[5]

Tout ceci est à mettre en regard du fait que l’enjeu est celui d’un projet d’infrastructure qui coûterait de 25 milliards à 30 milliards € au total (j’arrondis en conscience tous les ordres de grandeur) dont 9 à 12 en ce qui concerne le seul tunnel.  On comprend la grande prudence française – on semble temporiser – et les préventions italiennes. Ce qui n’empêche pas le débat d’être « tendu ».

Y a-t-il un avenir pour le rail sur l’axe France-Italie ?

Ce qui est particulièrement énervant dans ce dossier c’est que, sans caricaturer, on explique que tout ira bien sur l’axe quand on aura dépensé 20, 25, ou 30 milliards, peu importe d’ailleurs, alors qu’on ne parvient pas à développer le fret ferroviaire chez nous, tout en privilégiant des solutions dont nous savons qu’elles sont onéreuses, pas toujours adaptées et peu performantes – je pense à nos autoroutes ferroviaires -.

Quant à la qualité des sillons, il suffit d’écouter les conducteurs de trains et les chargeurs pour comprendre ce qui se passe, hélas, sur le réseau.

Du côté des clients potentiels, j’ai le sentiment qu’il faut être persévérant pour parvenir à obtenir un sillon et développer le combiné sur l’Italie. On en vient même à « inaugurer » de nouvelles liaisons, tout en traitant de manière un peu désinvolte ceux qui voudraient renforcer leur service.

Mais c’est à mon avis plus grave.

On ne remet pas en cause les choix passés, le mode d’organisation, les choix techniques, on n’innove pas. Or « changer », innover, ne coûte pas 25 milliards, et peut avoir des retours rapides.

Les terminaux de transport combiné sont actuellement, en France, chronophages, et souvent « mal fichus », et pas toujours bien localisés par rapport aux réseaux ferroviaire et routier. On continue de choisir des systèmes en cul-de-sac avec faisceau de manœuvres sans s’interroger sur les potentialités de « demi-lunes », on continue à considérer les temps de manutentions comme un problème secondaire, on s’interdit de développer la motorisation répartie – qui permet une meilleure adhérence, mais aussi de moduler les trains plus vite – et d’adopter vite le frein électronique, et je ne parle pas des niveaux les plus avancés d’ERTMS.  Et je ne parle pas de nos ports et de leur desserte ferroviaire !

Le combiné doit à la fois coûter moins cher, avoir une capacité de transport plus grande, des fréquences attractives donc plus importantes, des vitesses plus élevées. À ce prix, les hinterlands peuvent s’élargir, les prétendues règles immuables de distance minimales disparaître et le saut de nuit obligatoire pourrait s’estomper. Pour l’heure, on fait tout l’inverse, et on ne propose rien. C’est un peu le « monde du rare et du subventionné », ce qui interdit d’ailleurs tout report modal significatif. À ce train, on aura des camions verts de 25,25m avant. Après tout !!

Patrice Salini

[1] https://www.bav.admin.ch/bav/fr/home/themes-a-z/transfert/rapport-sur-le-transfert.html

[2] http://presidenza.governo.it/osservatorio_torino_lione/quaderni/quaderno8.pdf

[3] http://presidenza.governo.it/osservatorio_torino_lione/quaderni/20180621_Q10_VERS_TABLET.pdf

[4] 271° Riunione plenaria15 ottobre 2018, sintesi del dibattito e decisioni assunte

[5] J’ajoute que le fameux audit de sécurité en cours était à ma connaissance programmé de longue date. Le comble, c’est que le contrôle des véhicules ou caisses embarquées par des portiques thermiques n’est pas (encore) opéré actuellement en Italie, ce qui est à l’origine d’un incident ayant bloqué la ligne plusieurs heures.