L’Interporto, un outil pour créer les conditions du transfert modal

Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance – Inscrivez-vous au blog
06/12/2021 –
(English version)
🟧 Nos brèves quotidiennes 🟧 Notre lexique ferroviaire 🟧 Nos newsletters 🟧 Nos fiches thématiques

Il est trompeur de penser que la simple construction d’une infrastructure ferroviaire dans une zone économique peut générer un processus de croissance économique. Il faut des installations plus complètes et un tissu industriel tout autour. C’est ce que nous montre l’exemple italien avec son concept Interporto.

Le modèle régional italien a longtemps été original en Europe, car à mi-chemin entre le modèle centraliste et le modèle fédéral des Länder allemands. Dans les divisions territoriales officielles, les régions du nord de l’Italie par exemple sont très différentes les unes des autres, notamment en ce qui concerne les caractéristiques des institutions locales et sociales. 

La particularité italienne en matière d’organisation logistique du territoire est qu’il s’agit d’une politique nationale décidée au travers de plusieurs lois édictées entre 1990 et 2002.  Mais le développement économique particulier de l’Italie a en réalité débuté après la Seconde Guerre mondiale, avec un agencement des structures sociales et institutionnelles, une répartition du capital physique et humain et leur évolution ultérieure qui ont déterminé dans les années 80 la consolidation d’un modèle aux caractéristiques particulières et au potentiel de croissance élevé même en l’absence de grandes entreprises « leaders » dans la région.

Le cas italien, atypique, avec ses régions « à statut spécial » dotées d’un solide réseau bancaire régional, nous montre un modèle puissant et créatif, où les PME dominent l’espace économique.

Un environnement complet
Les Italiens ont également fait preuve d’une certaine maturité intellectuelle. Par exemple, il ne suffit pas d’investir dans le rail pour générer du trafic. Le développement des infrastructures doit nécessairement répondre aux besoins exprimés par l’industrie locale et le contexte dans lequel l’infrastructure est située. A ce titre, les régions italiennes révèlent souvent de grandes différences entre elles, ce qui stimule leur compétitivité. 

C’est un aspect très intéressant lorsqu’on analyse l’écart entre le sud de l’Italie et le centre-nord de l’Italie, en ce qui concerne les installations « interporto », dont les causes sont beaucoup plus profondes et complexes que le déficit d’investissements ferroviaires qui caractérise la région.  Il est trompeur de penser que la simple construction d’une infrastructure ferroviaire dans une zone économique faible peut générer un processus de croissance économique en l’absence d’un contexte productif « fertile » sur lequel fonder le développement. Pour remplir des trains, il faut des acteurs, des investisseurs et des usines.

startup

L’une des caractéristiques concrètes de cette politique est l’implantation de nombreux ‘Interporto’ (ports secs), sur tout le territoire italien.

Actuellement, l’Etat définit la planification générale, les règles de financement et de gestion tout en laissant aux acteurs locaux (administrations territoriales, CCI) la mise en oeuvre. Une politique qui montre toute sa souplesse et un extraordinaire dynamisme. Un vaste mouvement public/privé soutient fermement une économie régionale exportant dans toute l’Europe.

Le rôle et la fonction des ‘Interporto’ ont été interprétés de différentes manières au cours des années, malgré le fait que la loi 240/1990 (art. 1) donne une définition explicite du « village de fret ».

Le village de marchandises à l’italienne est une infrastructure complexe couvrant des surfaces allant de milliers de mètres carrés à des millions de mètres carrés, dont la fonction est d’accueillir des entreprises de logistique et de transformation qui ont besoin d’effectuer des traitements finaux à petite échelle (emballage, personnalisation, etc.), d’intégrer, au moyen d’infrastructures et d’infostructures, différents modes de transport, et d’offrir une large gamme de services.

Ces ‘interporti’ doivent de facto, selon la loi, comporter une gare intermodale. Le cadre réglementaire établit en effet certaines exigences comme les liaisons ferroviaires directes avec le réseau ferroviaire national grande ligne et l’existence d’un terminal ferroviaire intermodal, apte à former ou à recevoir des trains complets, conformément aux normes européennes, capable de fonctionner avec un nombre d’au moins dix paires de trains par semaine. Ils ont aussi différentes zones destinées, respectivement, aux fonctions de transport intermodal, de logistique d’approvisionnement, de logistique industrielle, de logistique de distribution et de logistique de distribution urbaine. Le village de fret peut donc être considéré comme une sorte de « port » à l’intérieur du territoire, d’où ne partent et n’arrivent pas les navires, mais les trains et/ou les camions.

Développements
Ces dernières années, la réalité interportuaire, principalement due au fait que le développement de l’intermodalité est devenu la règle et non plus l’exception, a connu des changements qui ont permis aux ‘Interporti’ de développer une large gamme de services qui leur ont permis d’atteindre une plus grande compétitivité, leur permettant dans de nombreux cas d’acquérir un haut niveau de spécialisation dans leur offre.

Le plus grand ‘Interporto’ est celui Vérone-Quadrante Europa. En 2019, environ 28 millions de tonnes de marchandises y ont transité, dont 8 millions par train (28,6% de part modale), dont la plupart étaient des flux intermodaux. Cela a représenté 15.950 trains comptabilisés, soit une moyenne de 53 trains/jour.

Voilà comment l’état devient stratège, sans se mêler de la nature du béton ou des propriétaires d’entrepôts. Ces structures et services sont financés par des capitaux publics et privés locaux et régionaux. Il va de soi que l’activité ferroviaire n’est pas réservée à l’unique entreprise étatique nationale, Mercitalia, mais à une variété d’opérateurs ferroviaires selon la demande et la construction des flux logistiques.

L’exemple italien nous montre donc que par des lois formellement établies, une économie peut bifurquer vers le transfert modal, pourvu qu’on lui en donne les moyens. Il ne s’agit pas de décider au travers du centralisme politique mais de transférer les responsabilités aux autorités régionales, qui connaissent mieux que quiconque l’environnement politique et économique de leur région. L‘Interporto’ est ouvert à tous les opérateurs de fret ferroviaire, ce qui est une preuve de maturité pour transférer davantage de volumes de marchandises vers le rail.

Digital

06/12/2021 – Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance
Inscrivez-vous au blog

Pour approfondir :

LogistiqueComment le rail devrait se reconnecter à la logistique
09/11/2020 – Comment le rail peut-il augmenter ses parts de marché ? En optant davantage pour une orientation logistique



OBORComment une région peut dynamiser une économie favorable au train. L’exemple du nord italien
22/07/2020 – Comment les ports et les régions du nord de l’Italie peuvent-ils être aussi dynamiques ? Grâce à une régionalisation de la politique économique qui porte ses fruits dans une des régions les plus riches d’Europe.


RCAComment le train peut s’adapter à la logistique contemporaine
23/10/2017 – Depuis des années, le fret ferroviaire se bat pour sa survie. Il a décliné en France, il remonte ou se stabilise ailleurs. En ligne de mire : la logistique de distribution d’aujourd’hui qui demande une politique centrée sur le client et une réactivité pour laquelle le rail est mal adapté. Décryptage et propositions de remèdes…


Containers trainFret ferroviaire : pose-t-on les bonnes questions ?
19/08/2018 – David Briginshaw, éditorialiste de renom à l’International Railway Journal, signe un éditorial pessimiste dans l’édition du mois d’août. Il n’a pas tort. Intitulé « Les temps ne sont plus du côté des opérateurs de fret ferroviaire », cette chronique est un compte rendu de la Conférence de juin à Gênes. Qu’avons-nous appris lors de cette grande messe ?


ERA_Europe_RailwaysCinq exemples qui font gagner des clients au fret ferroviaire
26/11/2020 – Le fret ferroviaire peut aussi montrer qu’une bonne organisation logistique ainsi que des nouveautés technologiques permettent de lui faire gagner des clients. Démonstration.


Chemin de fer : plus de technologie et moins de procédures

Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance – Inscrivez-vous au blog
29/11/2021 –
(English version)
🟧 Nos brèves quotidiennes 🟧 Notre lexique ferroviaire 🟧 Nos newsletters

Il existe une tendance « naturelle » à considérer la technologie ferroviaire comme arriérée, consanguine et à la fois résistante et lente à adopter les innovations des autres industries. En réalité, au-delà de la technologie, le rail doit aussi faire un saut qualitatif en éliminant cette tendance à étouffer le progrès par une montagne de procédures, mettant parfois en péril les attentes que l’on attendait d’une innovation.

C’est un fait : la voiture électrique existe depuis 130 ans… au travers du métro, du tramway puis du train électrique. L’utilisation de l’énergie verte n’est plus un défi pour le chemin de fer depuis longtemps. Aujourd’hui des trains roulent à 320 km/h de manière régulière grâce à un fil suspendu à plus de 5m au-dessus des voies. De même, des trains de 3.000 tonnes sont régulièrement mis en circulation en Europe avec une seule locomotive électrique, n’émettant pas les milliers de tonnes de CO2 de nos amis américains, brésiliens ou australiens.

La production d’électricité est évidemment à prendre en compte, car il y a une différence majeure entre des pays d’industrie nucléaire comme la France et des pays « charbon » comme l’Allemagne ou la Pologne.

Mais le sujet le plus important n’est pas de savoir si le train est plus vert que ses concurrents de l’aviation ou de la route. Le vrai sujet, c’est l’accélération des progrès technologiques des concurrents, boostés par des milliards en recherche et développement que le rail n’a pas.

Des milliards en recherche et développement
Selon l’Association des constructeurs européens d’automobiles (ACEA), le secteur automobile est le premier investisseur de l’UE dans la recherche et le développement (R&D), dépensant 62 milliards d’euros par an pour l’innovation. Dans le top 10, on trouve également les secteurs du matériel et des équipements technologiques et des équipements électroniques et électriques qui dépensent ensemble plus de 27 milliards en R&D, tandis que le secteur de l’aérospatiale et de la défense dépense 8 milliards d’euros. Mauvaises comparaisons ?

Oui, si on tient compte que ces secteurs atteignent indifféremment 100% de la population d’une manière ou d’une autre, par le biais de nos appareils ménagers, nos smartphones, de notre consommation mais aussi pour nos déplacements quotidiens. Il est donc fatal que le train ne soit qu’une réponse partielle à nos besoins, ce qui indique qu’on ne le retrouve pas dans le top 10.

Mais cette comparaison peut prendre tout son sens quand on analyse d’un peu plus près le fonctionnement de ces secteurs. La principale chose est leur internationalisation. Aviation et automobile parlent une seule langue et partagent des valeurs communes à l’échelle de la planète, tout en se faisant concurrence au niveau de leurs réseaux de vente et de leurs produits.

De l’usine à l’entreprise digitale
Dans un monde où le développement agile, le déploiement rapide et l’échelle illimitée sont la nouvelle normalité, de nombreux constructeurs automobiles sont en passe de transformer leur culture d’entreprise, passant du statut d’usine métallurgique à celui d’entreprise technologique axée sur les logiciels. La digitalisation peut aider les constructeurs automobiles à réussir leur parcours de transformation numérique.

Le secteur est fortement aidé par une nuée de petite startups plus innovantes les unes que les autres, ce qui manque cruellement aux chemins de fer. Armé d’un lobbying de très haut niveau, le secteur automobile est donc en passe de faire valoir ses atouts et de démonter son aptitude à être une des solutions pour atteindre les objectifs climatiques nationaux.

Le risque est grand de voir apparaître des solutions décarbonées automobiles plutôt que ferroviaires. On se retrouverait alors dans la même situation que les années 1950, quand le rail fut relégué dans son petit coin alors que l’automobile répandait au sein de la population son nouveau way of life.

Alléger les procédures
Il est clair que le chemin de fer évolue en ordre dispersé et n’a pas toujours des ressources dont disposent l’aviation et l’automobile. Le fait d’être un transport utilisant en partie l’énergie verte (l’électricité) et d’être un transport guidé (charges lourdes, grande vitesse), milite pour qu’on donne au transport ferroviaire une priorité majeure. On trouve cependant des raisons d’espérer.

Une première avancée nous vient par exemple de l’Agence ferroviaire de l’Union européenne (ERA), qui est désormais l’organisme de certification unique de l’Europe pour l’autorisation des véhicules, la certification de sécurité et l’approbation ERTMS au sol, en remplacement des anciennes agences de certification nationales de l’UE.

Ce changement vise à simplifier les processus et à réduire les coûts administratifs pour l’industrie ferroviaire en offrant un « guichet unique » aux fabricants ferroviaires et aux opérateurs internationaux, leur permettant de demander l’approbation dans chaque État membre simultanément, plutôt que pays par pays.

Pour obtenir les certificats de sécurité uniques (CSU) par exemple, un nouveau formulaire est prescrit par l’Agence ferroviaire européenne (ERA) et est reconnu par les autorités nationales (méthode de sécurité commune). Récemment, grâce à ce nouveau formulaire, l’opérateur suisse BLS Cargo a obtenu son CSU pour les cinq prochaines années, en coopération avec les autorités nationales de Suisse, d’Allemagne, d’Autriche et d’Italie, ce qui constitue un grand pas en avant et répond à une demande forte des opérateurs ferroviaires.

Il s’agit donc d’un progrès rendu possible par l’élimination des procédures, qui est devenu le point focal dans deux autres domaines.

Le premier concerne l’installation à bord d’une locomotive des systèmes de sécurité nécessaires pour évoluer dans un groupe de pays donné. Jusqu’ici cette installation est toujours très lourde et immobilise inutilement une locomotive en atelier pendant des jours, si pas des semaines.

Pour aller plus vite, la startup belge The Signalling Company tente de mettre au point le « téléchargement » à bord (en une nuit), d’un système de sécurité complet d’un pays. Cela permettrait à la locomotive louée d’être prête à l’emploi le lendemain pour une nouvelle mission. Ce téléchargement serait prévu sous forme d’une « app » aussi simple que celles sur votre smartphone. On attend les résultats pour 2022.

Il sera surtout intéressant de voir quel accueil cette innovation recevra au sein des organismes de sécurité.

Le second exemple est l’ETCS, dont on parle depuis 20 ans. Son implantation est coûteuse de sorte qu’on n’utilise pas ces nouvelles technologies sur les lignes qui en ont le plus besoin : les petites lignes à faible trafic.

L’idée d’éliminer un maximum de câbles et d’actifs à entretenir a produit le concept de blocs virtuels fixes (environ 5km) associé avec la technologie bien maîtrisée des compteurs d’essieux dans les petites gares où les voies se croisent. Cet ETCS de niveau 3 « régional » fait l’objet de tests en Italie en vue d’écrire les spécifications techniques valables pour tout le monde en Europe. Là aussi les résultats sont attendus prochainement. Le but est d’accélérer l’implantation du système et d’éliminer les lourdeurs traditionnelles.

Tout cela montre que même s’il semble improbable que le chemin de fer soit inondé à l’avenir de milliards en recherche et développement, une première démonstration de son efficacité serait d’éliminer les procédures inutiles ainsi que les égos nationaux, et de prouver que les innovations citées ci-dessus (il y a encore d’autres exemples), répondent tout aussi valablement aux critères de sécurité.

Il faudra cependant que le chemin de fer puisse lui aussi bénéficier d’un environnement de startup actives dans de nombreux domaines pour faire reculer l’horizon technologique et se montrer à la hauteur des autres transports.

Il faudra que les chemins de fer fassent davantage confiance à certaines propositions technologiques qui pourraient s’avérer prometteuses à moyen terme. Même si ce n’est pas une idée cheminote à la base…

Digital

29/11/2021 – Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance
Inscrivez-vous au blog

Pour approfondir :

ETCS Niveau 3 régional : expériences en Italie
04/10/2021 – On parle depuis longtemps de l’ETCS et de son implémentation. Jusqu’ici, le sol et le bord ont bénéficié de l’ETCS niveau 2. Mais pour des lignes régionales, une formule allégée de l’ETCS de niveau 3 pourrait être une solution.



Télécharger la mise à jour de l’ETCS ou l’interface nationale comme une application ?
30/08/2021 – C’est ce qu’envisage sérieusement The Signalling Company, une joint-venture créée en 2019 entre deux sociétés belges – ERTMS Solutions et l’opérateur fret Lineas. Elle met au point une nouvelle application mobile qui déclinera le système belge de classe B (TBL1+) à télécharger selon les besoins d’un opérateur ferroviaire. Mais aussi des mises à jour de l’ETCS…


Numérique : l’indispensable adaptation du rail avec l’humain comme objectif
05/07/2021 – Prenons le temps de la pause et réfléchissons. Le vieux chemin de fer est entré dans un XXIème siècle technologique et de plus en plus digital. Personne n’y croyait dans les années 70 et 80, persuadé qu’une technique du XIXème siècle était vouée au déclin irréversible. Il y a pourtant toutes les raisons de croire que ce secteur peut parfaitement accaparer les bouleversements en cours. Mais sans oublier d’y inclure la dimension humaine.


FRMCS-GSM-RFRMCS, une clé pour l’ERTMS et la numérisation du rail
29/03/2021 – Devenu obsolète, le GSM-R n’est plus l’avenir de la transmission des données ferroviaires. Le FRMCS devra le remplacer en tenant compte des dernières normes mondiales des transmissions de données.


ERTMS / ETCS

Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance – Inscrivez-vous au blog
🟧 Nos brèves quotidiennes 🟧 Notre lexique ferroviaire 🟧 Nos newsletters 🟧 Nos fiches thématiques

Objet : Organisation du trafic ferroviaire
Branche : Infrastructure ferroviaire
Segment : Traffic Management & Signalisation

Le système européen de gestion du trafic ferroviaire (ERTMS) est un système européen unique de signalisation et de contrôle de la vitesse. Il doit remplacer à terme l’ancien système de signalisation propre à chaque pays.

Le système de signalisation actuel
Quelque soit son modèle et son pays, la signalisation ferroviaire classique repose sur trois paramètres essentiels :

  • la détection des trains à l’aide de circuits de voie ;
  • l’observation et l’obéissance à la signalisation latérale, par signaux lumineux et par panneaux indicatifs (de vitesse par ex.);
  • l’occupation d’une section de voie (1500m ou plus) par un seul train

Ces éléments conditionnent très largement le débit en ligne : plus un train traîne, moins vite il sort de sa section, au plus les trains derrière lui doivent attendre. Chaque section :

  • est protégée à l’entrée par un signal lumineux;
  • est signalée occupée ou libre par le système de détection par circuit de voie.
Bloc-automatique

Les défauts de la signalisation actuelle
Le premier défaut est qu’on n’a jamais la certitude que le conducteur a bien vu l’aspect du signal, ou le signal lui-même ! Il y a encore chaque année des dépassements de signaux au rouge, pour la plupart sans conséquence car à petite vitesse dans des faisceaux de manoeuvres.

Le second défaut est la découpe en sections de la totalité des lignes ferroviaires, mêmes locales. Tant qu’un train y demeure, aucun autre ne peut y entrer. On ne peut donc pas « rapprocher » des trains qui auraient la même vitesse, comme deux autos qui se suivent par exemple.

On a donc recherché :

  • à décliner les ordres de mouvements dans la cabine du conducteur;
  • à rapprocher les trains tout en conservant une distance minimale entre eux.

La première amélioration a été la plus « facile » à mettre en oeuvre. Elle est apparue dans les années 80 avec le TGV, où des vitesses de 250 à 320km/h ne permettent plus d’observer des signaux latéraux. Le conducteur reçoit donc l’ordre à bord de freiner ou d’être autoriser à atteindre la vitesse maximale indiquée sur un écran : 200, 250, 300 km/h.

ETCS-DMI

La seconde amélioration est nettement plus tendue sur le plan de la sécurité. Rapprocher les trains suppose de savoir à tout instant où ils se trouvent les uns des autres. Or, avec le système de section, on sait que le train occupe par exemple 2 kilomètres d’une section X mais on ne sait pas où exactement il se trouve au sein de ces 2 kilomètres. On a donc songé à raccourcir les sections pour les libérer plus rapidement, ce qui a posé le problème des distances minimales requises de freinage, surtout à grande vitesse. L’autre problème est d’obtenir en temps réel plusieurs données cruciales du train, comme sa vitesse à l’instant T. Pour cela il fallu remettre à plat tout le système de transmission, et l’harmoniser au niveau européen.

C’est ainsi qu’est né l’ERTMSEuropean Railway Traffic Management System – lequel comporte deux composantes essentielles : 

  • l’ETCS – European Train Control System –  qui est un système de protection automatique des trains (ATP) fonctionnant avec des balises dans la voie qui envoient des messages vers un ordinateur à bord de chaque train, lequel en déduit une traduction sur un écran, par exemple un chiffre de vitesse ou un ordre de freinage à respecter par le conducteur. L’ETCS est destiné à remplacer à terme les systèmes nationaux existants; 
  • le GSM-R, qui est un système de transmission de données entre le train et le centre de contrôle, mais cette fois non plus par balises mais par transmission GSM propre aux chemins de fer, en 2G. L’obsolescence technologique des 2, 3 et 4G et l’arrivée de la 5G va complètement redéfinir cette transmission GSM-R sous la forme d’une nouvelle spécificité ferroviaire appelée FRMCS, et dont nous parlerons à une autre page.

Trois niveaux d’ETCS
Afin de répondre à un maximum de cas de figure, et souvent aussi d’atténuer les coûts d’implantation, le système ETCS dispose de manière très basique de trois niveaux principaux :

  • ETCS N1 : option minimale avec malgré tout des données transmises ponctuellement à bord du train par balises dans la voie. Le conducteur regarde la signalisation latérale. On reste avec le concept de découpe en sections. La transmissions des données n’est que ponctuelle, via les balises dans la voie;
  • ETCS N2 : option élargie où les données sont transmises en continu à bord du train par GSM-R. Le conducteur regarde l’écran à bord. On reste avec le concept de découpe en sections. La transmissions des données est permanente, via les antennes GSM-R disséminées le long de la voie;
  • ETCS N3 : option maximale où les données sont transmises en continu à bord du train par GSM-R. Le conducteur regarde l’écran à bord. Il n’y a plus de découpe en sections car les données en continu permettent d’assurer le positionnement permanent du train. La transmissions des données est permanente, via les antennes GSM-R disséminées le long de la voie.

Des raisons opérationnelles et de coûts ont milité pour intercaler une couche supplémentaire au niveau de l’ETCS N1, qui peut être décliné sous forme d’une « Limited supervision » (ETCS N1 LS) et d’une « Full supervision » (ETCS N1 FS).

Le schéma ci-dessous, très synthétisé, montre les deux cheminements des données : soit par balises au sol (circuit en noir), soit via les mâts GSM-R (circuit en rouge).

ETCS

Dans le cas de l’implantation de l’ETCS niveau 1 et 2, ce sont les circuits de voie traditionnels qui informent le centre de contrôle de la présence ou non d’un train, ce qui ne diffère pas fondamentalement de la signalisation par « section » présentée plus haut. En cas d’ETCS niveau 3, sections et circuits de voie disparaissent et la détection des trains n’est effectuée que par positionnement GPS combiné avec les données vitesse du train en temps réel transmises par GSM-R. On appelle cela le « bloc mobile », mais son aspect révolutionnaire ne dispose à ce jour d’aucune application concrète en Europe, au contraire de l’ETCS niveau 1 et 2.

Le coût de l’ETCS N3 a milité pour la recherche d’une formule hybride pour des petites lignes régionales, associant des sections en campagne sans circuits de voie et des zones en gare avec circuit de voiec ou compteurs d’essieux de manière limitée. Des essais sont encore en cours actuellement pour évaluer la meilleure option.

Sécurité maximale
Franchir une balise induit que le train enregistre un ordre de mouvement donné. Si cet ordre est « ralentissement », alors le conducteur doit enclencher endéans quelques secondes une action de freinage. S’il ne le fait pas, le freingage d’urgence est enclenché et le train est mis à l’arrêt. Par ailleurs, avec un écran donnant des indications chiffrées à bord, le conducteur peut suivre les ordres de vitesse de manière bien plus sécurisante qu’en observation de panneaux extérieurs. En cela, l’ETCS est un système nettement plus sécuritaire que les signalisations latérales actuelles.

Une technologie harmonisée au niveau européen
Ce qui a été harmonisé au niveau européen, c’est le contenu des paquets de messages envoyés par les balises vers le train, l’architecture de l’ordinateur de bord, la technologie des antennes sous le train, l’amplitude des normes GSM-R au niveau des fréquences Hertz et le design de l’écran de bord auquel obeit le conducteur. Le but était qu’il n’y ait plus de choix nationaux incompatibles entre eux, ce qui simplifiait aussi le travail des constructeurs qui peuvent ainsi vendre leur matériel roulant dans n’importe quel pays européen.

ETCS-Balises
Les balises au sol, un outil qui envoie des messages aux trains, mais ponctuellement. Une des deux balises sert pour l’odométrie.

Qui assure la supervision européenne, et sur quelle base ?
L’European Railway Agency (ERA), sise à Valenciennes, est l’agence unique qui joue le rôle d’autorité de conception du système pour l’ERTMS. Elle se base sur la Spécification Technique d’Interopérabilité (STI) relative aux sous-systèmes de contrôle-commande et de signalisation embarqués et au sol. Cette STI s’applique aux sous-systèmes de contrôle-commande et de signalisation embarqués des véhicules qui sont (ou sont destinés à être) exploités et aux sous-systèmes de contrôle-commande et de signalisation au sol du réseau ferroviaire de l’Union européenne.

Actuellement, ce sont les versions ETCS baseline 3 version 2 (R2) et GSM-R baseline 1 qui sont d’application à l’ensemble du territoire de l’Union européenne.

Du côté de la transmission de données, la Commission européenne a défini les conditions d’utilisation des bandes de fréquences FRMCS : les chemins de fer auront désormais accès à une nouvelle bande de fréquences à 1900 MHz. Un grand pas vers l’introduction de FRMCS sur la base de la norme 5G mobile. Pour le rail, cela signifie que les applications du système ferroviaire numérisé utiliseront à l’avenir une plate-forme de communication performante avec une faible latence et des débits de données élevés. 

Qui fournit des solutions ERTMS / ETCS ?
Ce sont des entreprises spécialisées, tant pour le matériel « sol » que le matériel « à bord ». Quelques exemples :

Ces entreprises proposent des solutions très larges, y compris dans les cabines de signalisation ou sur les éléments en campagne, quand d’autres challengers se concentrent sur certains aspects de l’ETCS. 

Toute l’Europe en ETCS ?
L’implantation de l’ETCS nécessite non seulement de revoir les équipements de la voie, mais aussi du matériel roulant qui doit disposer à bord de l’ordinateur EVC, dans antennes pour « lire » les balises et le GSM-R, et des écrans pour le conducteur. L’addition est souvent salée malgré un saut évident dans la sécurité. Chaque pays a donc organisé un plan de déploiement, certains sur leur réseau complet, d’autres sur des lignes principales ou a fort trafic. L’implantation de l’ETCS est d’autre part cofinancé par l’Europe quand on l’installe sur un des 9 corridors RTE-T, ce qui devrait être un incitant pour le déploiement.

Conclusion provisoire
Il est prévu à terme – mais qui peut garantir une date ? -, qu’une grande majorité des lignes d’Europe soit dotée de l’ETCS. De quel niveau ? Cela est variable d’une ligne à l’autre et des décisions nationales. Retenons que les balises dans la voie et le GSM-R (bientôt FRMCS), sont les éléments clés de la sécurisation des trains puisque c’est dorénavant ces voies de communication qui transmettent les ordres de mouvement à bord.

14/10/2021 – Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance
Inscrivez-vous au blog

Petit lexique des éléments de l’ETCS

Balises ETCS
Également appelées Eurobalises, il s’agit d’un groupe de 2 éléments rectangulaires placés dans la voie et servant à transmettre des informations aux trains quand ils passent par-dessus. La lecture de ces balises impose que les trains soient munis d’une antenne. Les specifications des eurobalises ont été déterminées dans le cadre de l’élaboration de l’ETCS. Les constructeurs de balises – Alstom, Siemens, Hitachi Rail,… -, ne fournissent que des Eurobalises standardisées. Ces Eurobalises sont placées au pied d’un signal (ou d’un repère sur ligne TGV), et en amont de ce signal (à 300m par ex. sur le réseau Infrabel). Il existe deux principaux types d’Eurobalise:

  • les Eurobalises fixes : elles ne sont pas raccordées par câble. Elles sont auto-allumante au passage d’un train et envoie seulement des coordonées de positionnement de la voie. Les balises fixes sont utilisées pour l’ETCS de niveau 1 et 2 pour l’odométrie;
  • les Eurobalises commandées : elles sont raccordées par câble à un LEU (Lineside Electronic Unit). Ce LEU dicte à l’eurobalise l’information qu’elle doit transmettre. Ce message est capté au passage du train par son antenne (photo ci-dessous), et message diffère en fonction des autorisations de mouvements. Les balises commandées ne sont utilisées que pour l’ETCS de niveau 1, car pour le niveau 2, c’est le GSM-R qui transmet les informations, et non les eurobalises.

Si un train passe une balise indiquant l’arrêt absolu (feu rouge), alors l’ordinateur de bord déclenche un freinage d’urgence et la baisse du pantographe pour arrêter le train. Il y a des limites dans la quantité de balises qu’on peut installer dans la voie. Un train recevra par exemple une restriction de vitesse qu’il doit appliquer, jusqu’à ce qu’il passe sur une autre balise 1500 ou 2000m plus loin lui indiquant un nouveau message. Un train en ETCS de niveau 1 ne reçoit donc des informations que ponctuellement. La photo ci-contre nous montre un exemple d’antenne lisant les messages des eurobalises.

[dico]

DMI
Le Driving Machine Interface est l’écran de bord par lequel le conducteur peut suivre les instructions de mouvements. Il s’agit d’une fonction « signalisation de cabine » qui permet de transmettre les Movements Authorisation (MA) au train. Ces MA sont affichées au DMI et le conducteur doit observer les informations affichées et réagir conformément aux règles opérationnelles.



[dico]

GSM-R
Il s’agit d’un système de transmission de données entre le train et le centre de contrôle, mais par transmission GSM propre aux chemins de fer, en 2G, et non plus par balises. Le GSM-R est utilisé pour beaucoup de fonctions entre le sol et le train, mais il est un élément essentiel de l’ETCS de niveau 2 et 3. Concrète-ment, il s’agit de mâts placés le long de la voie et reliés à des radio bloc center (RBC) et au centre de contrôle de la ligne. L’implantation de ces mâts ne se fait pas au hasard et doit tenir compte de la géographie des lieux – comme les tranchées ou les courbes -, pour fournir une couverture optimale sans « coupures ».
Il possède deux avantages incontestables :

  • Sa couverture permet d’envoyer des informations en continu, de façon permanente, alors qu’avec des balises ce n’est que ponctuellement;
  • le système radio permet d’envoyer de grandes quantité de données par rapport aux balises.

Raison pour laquelle le GSM-R est utilisé en ETCS de niveau 2, car à ce niveau, le système surveille la vitesse du train seconde par seconde. Cette surveillance impose de grandes quantités d’échange de données entre le bord et le sol. Le GSM-R montre encore néanmoins certaines limites pour transmettre les énormes quantités de données nécessaires à l’avenir, par exemple pour la maintenance prédictive des trains. De plus, les éléments des 2, 3 et 4G ont une obsolescence programmée pour 2030, période où la maintenance sera arrêtée. Ces évolutions ont conduit à développer pour le chemin de fer le Future Railway Mobile Communication System (FRMCS) comme norme mondiale pour les télécommunications ferroviaires, tout en utilisant la 5G. Les fréquences destinées au GSM-R et plus tard au FRMCS sont décidées au niveau mondial par le biais du consortium 3GPP créé en décembre 1998 avec sept organismes de normalisation des télécommunications dont l’UIT (Union internationale des télécommunications). Ce consortium produit et publie les spécifications techniques des réseaux mobiles de 3e (3G), 4e (4G) et 5e (5G) générations.


Pour approfondir :

ETCSLa composante ETCS à trois niveaux
Cette page présente la composante ETCS. Trois niveaux ont été élaborés à la base. Les deux premiers sont déjà en service sur quelques lignes d’Europe, le niveau 3 est lui encore au stade conceptuel. A ces niveaux de prise en charge, on en rajoute de facto deux autres : – le niveau 0 : aucune prise en charge par aucun système; – le niveau STM (Specific Transmission Module) : prise en charge par les systèmes nationaux.


Lorh-IndustryLa composante GSM-R
Les eurobalises ont pour inconvénients de ne transmettre de l’information que ponctuellement, de sorte que le train s’en tient aux dernières informations transmises avant de pouvoir obtenir de nouvelles informations aux balises suivantes. De manière schématique, le GSM-R évite ces inconvénients. Il transmet les informations de manière permanente…


Actualités :

ETCS Niveau 3 régional : expériences en Italie
04/10/2021 – On parle depuis longtemps de l’ETCS et de son implémentation. Jusqu’ici, le sol et le bord ont bénéficié de l’ETCS niveau 2. Mais pour des lignes régionales, une formule allégée de l’ETCS de niveau 3 pourrait être une solution.



Télécharger la mise à jour de l’ETCS ou l’interface nationale comme une application ?
30/08/2021 – C’est ce qu’envisage sérieusement The Signalling Company, une joint-venture créée en 2019 entre deux sociétés belges – ERTMS Solutions et l’opérateur fret Lineas. Elle met au point une nouvelle application mobile qui déclinera le système belge de classe B (TBL1+) à télécharger selon les besoins d’un opérateur ferroviaire. Mais aussi des mises à jour de l’ETCS…


FRMCS-GSM-RFRMCS, une clé pour l’ERTMS et la numérisation du rail
29/03/2021 – Devenu obsolète, le GSM-R n’est plus l’avenir de la transmission des données ferroviaires. Le FRMCS devra le remplacer en tenant compte des dernières normes mondiales des transmissions de données.


Cloud_computingNumérisation : ÖBB veut entrer dans le cloud
10/09/2020 – La numérisation du rail n’est plus de la science-fiction. Ce qui est plus novateur, en revanche, c’est d’utiliser des solutions cloud. Les ÖBB ont fait un test de décentralisation d’une cabine de signalisation


Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance
Inscrivez-vous au blog

La semaine de Rail Europe News – Newsletter 046

Du 06 au 12 octobre 2021

Nos brèves quotidiennes – Notre lexique ferroviaire – Inscrivez-vous au blog – Retour à la Une

Allemagne : le concept de Deutschland Takt face à ses coûts – Bien que l’horaire cadencé soit en vigueur en Allemagne depuis logntemps, il devenait exact qu’avec la régionalisation d’une part, et la DB d’autre part, les trains locaux ainsi que les trains grandes lignes vivaient avec leurs propres horaires cadencés. Le résultat est qu’en arrivant en gare, il faut parfois attendre une correspondance assez longue. L’idée est donc de mieux coller les horaires grande ligne avec ceux des trains régionaux gérés par chaque Länder. Un intervalle horaire régulier qui demande des travaux parfois importants au niveau de l’infrastructure, pour gagner cà et là quelques minutes nécessaires. Le cabinet de conseil SMA a maintenant calculé le montant exact du concept Deutschland Takt. Selon celui-ci, des coûts d’investissement sont estimés à 48,5 milliards d’euros pour 181 projets d’investissement. Le problème est que la Deutsche Bahn ne reçoit que deux milliards d’euros par an du gouvernement fédéral pour les investissements. Cela signifierait que DB ne serait pas en mesure d’entamer tous les travaux nécessaires, puisqu’il lui faudrait près de 5 à 6 milliards d’euros par an jusqu’en 2030. Le quotidien Süddeutsche Zeitung rapporte même que les experts estiment les dépenses pour l’ensemble du projet Deutschlandtakte à 60 milliards d’euros. On peut largement douter que tous les travaux pourront être effectués dans les 8 années prochaine pour l’échéance de 2030…
>>> hna.de – Revolution der Deutschen Bahn: Jetzt sind Kosten bekannt – Experten mit ernüchternder Prognose
>>> Tout savoir sur le Deutschland Takt

Trafic grande ligne

Norvège/Suède : les trains entre Stockholm et Oslo reprennent en décembre après 21 mois d’absence – Après presque deux ans, l’opérateur suédois SJ assurera à nouveau des services ferroviaires entre Stockholm et Oslo à partir du 12 décembre prochain. De son côté le gouvernement norvégien a annoncé que le trafic des trains de voyageurs sera autorisé à traverser la frontière norvégienne à partir du 6 octobre après la levée des restrictions liées à la pandémie de coronavirus. SJ s’est depuis longtemps préparé à redémarrer le trafic vers la Norvège. Cependant, il y avait encore une grande incertitude quant à savoir quand l’autorisation des autorités norvégiennes tomberait, et SJ doit maintenant faire quelques préparatifs pour pouvoir à nouveau exploiter la route. De son côté, l’opérateur norvégien, qui s’appelle Vy, doit aussi reprendre le service des trains vers la Suède mais il n’y a pas du côté norvégien de date précise.
>>> Railtech.com – Trains between Stockholm and Oslo resume in December after 21 months

Tchéquie : RegioJet mettra un second train de nuit sur la Croatie – Train de nuit , suite. Regiojet, fort du succès de son train estival vers la Croatie, compte en mettre un second pour l’été prochain. Celui-ci partirait de Cracovie, en Pologne, et rejoindrait le sud de la Tchéquie sans passer par Prague. De là, il rejoindrait Vienne, ce qui est une nouveauté. Regiojet s’attaquerait au marché autrichien en faisant circuler son train sur le même itinéraire emprunté par un train de nuit concurrent des opérateurs slovaque ZSSK et autrichien ÖBB, mis en route l’été dernier. Après avoir évalué la saison dernière, RegioJet a déjà confirmé qu’il y aura des changements dans l’itinéraire des trains à travers la Hongrie. Près de 98.145 passagers ont été transporté, soit une augmentation de 50% par rapport à 2020. Cependant, des problèmes sont souvent survenus du côté tchèque, où le train traversait la frontière avec couramment une heure de retard. Le train original Prague-Croatie ne circulera plus par Budapest, où les temps de trajet étaient devenus inutilement longs. « Notamment en raison des fermetures sur le territoire hongrois et aussi du long dédouanement à la frontière croato-hongroise, il y a eu des retards avec un impact sur la marche du train et les accès en gare de Split », explique Andres Ondrůj, directeur et porte-parole de Regiojet. Par ailleurs, l’inconfort des voitures en cas de forte chaleur a été décrié. Une matière sur laquelle Regiojet devra porter une attention particulière pour améliorer son service.
>>> Zdopravy.cz – RegioJet plánuje do Chorvatska jezdit i přes Rakousko, ukázal to návrh jízdního řádu

Trafic régional

Suisse : suppressions de trains suite à un manque de conducteurs – Ce n’est pas banal. Les chemins de fer fédéraux suisses CFF vont devoir supprimer certains trains durant trois semaines suite à un manque de conducteurs. Depuis la fin du mois de septembre, les CFF connaissent un nouveau pic dans la pénurie de mécaniciens de locomotives (conducteurs). Faute de mécaniciens, les CFF ont dû diminuer la cadence de certains trains RegioExpress depuis le 8 octobre, du vendredi au lundi, pour une durée de trois semaines jusqu’au 25 octobre. Ces perturbations sont directement liées à la pénurie de personnel de conduite qui touche l’opérateur public suisse. Pour ce mois d’octobre, des arrêts maladies et des départs en congé sont venus s’ajouter au manque de mécaniciens obligeant les CFF à prendre cette décision. Aujourd’hui, il manque 211 conducteurs pour que le trafic soit totalement assuré. « C’est une erreur des CFF dans la planification », explique Frédéric Revaz. « Nous avons mal évalué les besoins et nous n’avons pas assez formé durant les dernières années, nous le payons maintenant.»
>>> Railtech.be – Suisse : suppressions de trains suite à un manque de conducteurs

Constructeurs

Suisse : Stadler engrange une commande géante – Les CFF, RegionAlps et Thurbo ont lancé en mai 2020 une procédure d’appel d’offres en deux étapes en vue de l’achat de nouvelles rames automotrices à un niveau. À l’origine, l’appel d’offres conjoint des CFF, de Thurbo et de RegionAlps portait sur 194 trains. Leur nombre a été porté à 286 lorsque les entreprises ferroviaires ont fixé leur zone d’exploitation de manière définitive, en accord avec la Confédération et les cantons. La préqualification a permis de retenir trois soumissionnaires qui ont été en mesure de démontrer leur expérience et leur orientation marché grâce à un concept de véhicules qui a fait ses preuves. Alstom, Siemens et Stadler remplissaient au mieux ces critères de sélection. Ces trois soumissionnaires ont donc été invités à déposer une offre, ce qu’ils ont tous fait à la fin avril 2021. Conformément aux critères d’adjudication, l’évaluation a abouti à l’adjudication du marché à Stadler. L’offre de Stadler s’est avérée la plus convaincante, en particulier dans les domaines de la rentabilité et de la qualité.
>>> Communiqué de presse CFF – Stadler obtient un marché portant sur 286 nouvelles rames automotrices pour le trafic régional.

Trafic fret

Belgique : passer de 10 à 15% de part modale au sein de North Sea Port – Un accord a été signé dernièrement entre North Sea Port, qui regroupe Gand, Terneuze (NL) et Vlissigen (NL), pour tranférer davantage de fret vers le rail. Dans le concret North Sea Port et Infrabel cartographieront conjointement les besoins ferroviaires à court, moyen et long terme dans la partie gantoise de la zone portuaire. Il s’agit de constituer une liste de travaux éventuels, comme des allongements de voie, le réaménagement de faisceaux, la pose d’aiguillages ou l’électrification de certaines sections de voies, sans oublier le renouvellement de la signalisation là où c’est pertinent. La réception des trains sur les différents faisceaux de la zone portuaire de Gand est aussi étudiée. Un exemple est déviter le stationnement pendant plusieurs jours ou des semaines de rames qui parasitent les faisceaux les plus utilisés. Des mesures spécifiques sont également à l’étude concernant le réseau ferroviaire portuaire à travers la frontière belgo-néerlandaise dans la zone portuaire. Une nouvelle liaison doit être installée à Zelzate, commune belge située juste à la frontière et à proximité immédiate de Terneuze, afin de mieux relier les deux rives du canal.
>>> Railtech.be – Accord entre North Sea Port et Infrabel pour augmenter le fret ferroviaire de 50%

Technologies

Hambourg : test ETCS et AOT de niveau 2 sur une rame du S-Bahn – Bien que l’article évoque le terme « driverless », c’est bien de l’ETCS et d’ATO de niveau 2 dont il fut question ce lundi 11 octobre sur le S-Bahn de Hambourg. Dans le cadre du programme Digital S-Bahn Hamburg, réunissant le gouvernement de la ville, DB et Siemens Mobility, la section Est de 23 km du S-Bahn S21 entre Berliner Tor et Aumühle a été équipée d’un ETCS de niveau 2, contrôlé à partir d’un enclenchement électronique existant et d’un nouveau centre de bloc radio à Bergedorf. Quatre automotrices BR474 construites par Bombardier ont en outre été équipées de l’ATO, permettant ici d’automatiser la conduite du train selon différents niveaux. L’équipement ATO a été monté sous la caisse et non à bord. Une véritable marche de train sans conducteur, l’ATO de niveau 4, n’a été testé qu’en faisceau de garage, hors des voies en service commercial. À l’arrivée à Bergedorf, le conducteur a mis le train en mode entièrement automatique, permettant au centre de contrôle local de l’envoyer dans une voie en cul de sac et de le faire revenir vers la gare voyageur. Au cours de l’événement ITS, DB et Siemens prévoient de faire circuler deux trains de démonstration par jour entre Dammtor et Bergedorf, montrant aux délégués de la conférence et aux clients potentiels les concepts ATO et Ideenzug pour les trains régionaux de nouvelle génération.
>>> Railwaygazette.com – Driverless train demonstrated on the Hamburg S-Bahn

Prochaine livraison : le 20 octobre 2021

>>> Retrouvez toutes nos infos et analyses
Souscrivez par mail pour être tenu informé des derniers développements ferroviaires

La semaine de Rail Europe News – Newsletter 045

Du 30 septembre au 05 octobre 2021

Nos brèves quotidiennes – Notre lexique ferroviaire – Inscrivez-vous au blog – Retour à la Une

Trafic grande ligne

Europe : La marque Thalys va disparaître pour fusionner avec Eurostar – Les opérateurs de trains à grande vitesse Eurostar et Thalys reprennent leur projet de fusion. La société fusionnée sera basée en Belgique et la marque Thalys disparaîtra à terme. La fusion entre Thalys et Eurostar est relancée. Le holding fusionné sera basé à Bruxelles. La SNCF sera l’actionnaire majoritaire de ce holding tandis que la SNCB héritera de 18,5 % des parts. Cela a été confirmé par Sophie Dutordoir, la CEO de la SNCB lundi après-midi, à l’occasion de la venue du train ConnectingEurope Express à Bruxelles. Le processus de mise en commun des ressources doit prendre encore au moins deux ans. Les deux entités de TGV internationaux majoritairement contrôlées par la SNCF continueront juridiquement à exister, mais sous un nouveau holding, détenu en majorité par SNCF Voyageurs (55,75 %) et ayant son siège social à Bruxelles. D’ici deux à trois ans, « Eurostar » deviendra la seule marque des trains à grande vitesse. Le résultat donnerait naissance à une compagnie de 1,6 milliard d’euros de chiffre d’affaires (1,1 milliard pour Thalys, 0,5 pour Eurostar) et de 18,5 millions de voyageurs transportés (11 millions d’un côté, 7,5 de l’autre), en tenant compte des chiffres de 2019.
>>> Railtech.be/fr – La marque Thalys va disparaître pour fusionner avec Eurostar

Pologne : appel d’offre de PKP Intercity pour de nouvelles rames grande ligne – PKP Intercity, qui fête ses 20 ans cette année, se prépare pour les prochains appels d’offres pour son nouveau matériel roulant, annoncés dans le cadre du plan d’investissement de 19 milliards de PLN (4,12 milliards €). La société a annoncé un appel d’offres pour 38 rames comportant sept voitures à deux étages, avec 45 locomotives multisystèmes ainsi que la fourniture de services de maintenance de locomotives. Les trains push-pull se composent d’une voiture-pilote, de voitures intermédiaires et d’une locomotive électrique. Les véhicules doivent être adaptés à la vitesse de 200 km/h et sont prévus pour desservir des liaisons inter-agglomérations, comme par exemple Varsovie – Łódź ou Cracovie – Katowice. Actuellement, PKP Intercity attend les candidatures d’entrepreneurs potentiels. On sait déjà que Pesa et Newag ont signé un accord de consortium pour faire une offre conjointe. L’appel d’offres exigfe une livraison complète de toutes les rames pour le 31 mai 2026. Un nombre limité de rames devraient cependant déjà être livré d’ici le 31 décembre 2023, soit trois locomotives, deux voitures pilote et 12 voitures intermédiaires.
>>> Spidersweb.pl – Intercity chce mieć piętrowe pociągi. Nie poznasz PKP

Constructeurs

Belgique : Deux innovations wallonnes pour la maintenance du réseau d’Infrabel – C’est ce qu’on appelle une  » success story « . Un groupement de deux PME wallonnes a décroché un double marché pour la conception et la fabrication de deux engins innovants, destinés à l’entretien du réseau ferroviaire belge. Une fierté pour ces entreprises. Alors que l’appel d’offres avait été lancé à l’échelon européen, elles ont réussi, grâce à leur créativité technique, à surclasser leurs concurrents. CML Industries de Libramont et Daxi S.A. de Jumet ont proposé pour chaque engin un concept original présentant de nombreux avantages, tant sur le plan de l’ergonomie de travail que de la sécurité. Le prix s’est aussi avéré très compétitif. Infrabel leur a confié le développement et la fabrication de 10 « Wagons bacs déchargeurs » et de 8 « Unités de chargement de rail ». D’un montant global de 7,2 millions €, ce contrat se concrétise aujourd’hui par la livraison des premiers exemplaires dont l’assemblage a été réalisé sur un site proche de la gare de Libramont.
>>> Railtech.be/fr – Deux innovations wallonnes pour la maintenance du réseau d’Infrabel

Trafic fret

Espagne : belle performance « ferroviaire » du port de Barcelone – Les flux ferroviaires de conteneurs ont augmenté de 46% dans le port de Barcelone au cours des six premiers mois de 2021. Cette progression a permis à la part ferroviaire d’atteindre 16,1 %. Cette impulsion, a indiqué l’Autorité portuaire de Barcelone, « est principalement dû à l’engagement que prennent les grandes entreprises de distribution et industrielles pour le transport de marchandises par train, tant en ce qui concerne les importations que les exportations ». Du côté du transport d’autos en import/export, une augmentation de 63 % a été constatée par rapport à l’année précédente, évidemment impactée par la pandémie. La part ferroviaire dans ce segment portuaire atteint 42,25%. Lors d’une réunion du groupe de travail Logistique multimodale du cluster In-Move, l’autorité du port a souligné la nécessité d’accélérer le développement du Corridor méditerranéen et l’incorporation de terminaux intermodaux et de connexions entre les centres logistiques. D’autres sujets ont également été abordés lors de cette réunion, comme la définition d’une stratégie logistique nécessaire pour promouvoir un modèle de transport de marchandises plus respectueux de l’environnement, en ligne avec l’objectif européen fixé par le Green Deal ou encore l’accent mis sur la technologie, avec la numérisation des chaînes logistiques.
>>> El Mercantil – El puerto de Barcelona dirigirá el grupo de trabajo de Logística Multimodal de In-Move

Grande-Bretagne : L’augmentation du fret ferroviaire pourrait atténuer la pénurie de chauffeurs au Royaume-Uni – Tesco a commencé à utiliser un service ferroviaire réfrigéré pour amener des fruits et légumes en Grande-Bretagne depuis l’Espagne, réduisant ainsi sa dépendance aux camions. La célèbre chaîne de supermarchés britannique compte montrer l’exemple avec l’utilisation accrue du fret ferroviaire face à la crise actuelle de pénurie de conducteurs de poids lourds en Grande-Bretagne. L’entreprise augmente son trafic ferroviaire de 65 000 à 90.000 conteneurs par an dès novembre ou décembre de cette année. « Nous sommes l’un des rares, sinon le seul détaillant d’épicerie au Royaume-Uni à utiliser largement le rail », a déclaré Ken Murphy, directeur général de Tesco. Cette décision devrait aider Tesco face à la pénurie continue de chauffeurs de poids lourds et pourrait réduire l’utilisation de la route pour ses flux de près de 35 millions de kilomètres par an. Le changement intervient après que Tesco et d’autres supermarchés aient eu recours à des primes de 1.170 € ou plus pour de futurs conducteurs de poids lourds. Le service ferroviaire Varamis Rail a proposé d’utiliser le rail pour transporter des livraisons longue distance de marchandises légères entre différents centres de transport, avec une livraison du dernier kilomètre par des véhicules routiers durables. Le rail a bien sûr la plus faible empreinte carbone de tous les principaux moyens de transport, avec seulement un huitième de l’empreinte carbone du transport aérien et un tiers de celle de la route.
>>> Freshplaza.com – Increased rail freight might alleviate UK driver shortage

Technologies

Grande-Bretagne : un train-batterie de nouvelle génération à la COP26 – Network Rail et Vivarail ont annoncé aujourd’hui que le train à batterie de nouvelle génération de Vivarail sera lancé à la COP26 et assurera des services quotidiens tout au long de la conférence internationale sur le changement climatique. Ce train zéro émission utilise de nouvelles batteries, développées par Vivarail, pour combiner une autonomie maximale avec une capacité de recharge rapide. Il s’agit concrètement d’un train qui peut parcourir jusqu’à 128 kilomètres sur batterie et se recharger en seulement 10 minutes à l’aide du système breveté Fast Charge de Vivarail. Le développement de Fast Charge a été soutenu par une subvention de ‘Innovate UK’ et entamera sous peu sa dernière étape d’approbation par Network Rail. Lors de la COP26, Vivarail soutiendra le gouvernement britannique et l’ambition de l’industrie ferroviaire au sens large d’atteindre les objectifs Zero Carbone en donnant vie à cette technologie sans émission en la proposant à un public de partenaires mondiaux. Inspirer les leaders et les innovateurs de demain est essentiel pour atteindre ce que les britanniques appellent ‘Net Zero’ et pour atteindre les objectifs de réduction de carbone du Royaume-Uni. Dans le cadre de l’esprit de collaboration entre l’industrie ferroviaire pour la COP26, qui se tiendra à Glasgow à partir du 1er novembre, Vivarail a été aidé par SLC Operations, Alstom et VTG pour les conducteurs, la recharge électrique et le transport.
>>> Network Rail – Network Rail and Vivarail bring the next-generation battery train to COP26

ETCS Niveau 3 régional : expériences en Italie – On parle depuis longtemps de l’ETCS et de son implémentation. Jusqu’ici, l’installation au sol et à bord des trains a consisté à se limiter à l’ETCS niveau 2. Mais pour des lignes régionales, l’ETCS de niveau 3 pourrait être une solution. Après une expérience suédoise présentée en 2012, RFI a lancé en 2018 en Italie une analyse de risque pour rédiger une spécification ERTMS pour des lignes régionales à faible trafic. Pour parvenir à un programme de déploiement ERTMS moins coûteux sans chevauchement avec les systèmes existants, le programme CCSp Regional (Pure Control Command and Signalling) serait la meilleure réponse. « Pur » signifie que le système ne se superpose pas au système national de contrôle des trains et aux systèmes d’enclenchement traditionnels et qu’il est basé sur des blocs virtuels fixes et des circuits de voie virtuels, avec la possibilité de déployer des blocs mobiles pour augmenter la capacité. Cet ERTMS « Régional » combinerait les niveaux 2 et 3 de l’ETCS permettant de conserver les circuits de voie dans les petites gares et de les supprimer entre les gares, parfois sur de longues distances. On aurait ainsi un minimum d’équipements à maintenir. Le programme RFI « Régional » prévoit également l’introduction de la technologie satellitaire qui permettra, grâce au concept de « balise virtuelle », de minimiser le nombre d’eurobalises physiques, contribuant ainsi à une réduction supplémentaire des coûts d’exploitation et d’investissement du système de signalisation régional.
>>> Mediarail.be – ETCS Niveau 3 régional : expériences en Italie

Suède : l’opérateur SJ équipe son personnel de bodycams – Motorola Solutions Inc (MSI) a récemment obtenu un contrat d’un montant non divulgué des chemins de fer étatiques suédois SJ pour la fourniture de bodycams VB400 destinées. Avec l’accélération progressive des voyages en train, ce contrat offrirait « les moyens nécessaires à l’opérateur public de trains de voyageurs d’assurer une meilleure sécurité des passagers et des employés contre tout incident fâcheux. », justifie l’opérateur ferroviaire. Les caméras VB400 portées sur le corps sont connues pour leur robustesse et sont conçues pour résister à des conditions de température défavorables afin de supporter les rigueurs du travail. Elles ont une durée de vie prolongée de la batterie qui dure au-delà du quart de travail typique d’un agent de bord, permettant jusqu’à 12 heures de fonctionnement. L’appareil peut être attribué en toute sécurité à l’aide d’un badge d’identification d’employé au début du quart de travail et est facilement activé par le porteur. Motorola proposera également son logiciel de gestion des preuves VideoManager pour télécharger et gérer de manière transparente la vidéo enregistrée dans le cadre des flux de travail quotidiens de SJ. La société fournira une assistance technique et de maintenance 24 heures sur 24 pour doter les employés des chemins de fer d’une couche supplémentaire de visibilité opérationnelle, améliorant la transparence et la protection des passagers et du personnel ferroviaire.
>>> Global Railway Review – SJ AB equips staff with body-worn cameras from Motorola Solutions

Prochaine livraison : le 13 octobre 2021

>>> Retrouvez toutes nos infos et analyses
Souscrivez par mail pour être tenu informé des derniers développements ferroviaires

ETCS Niveau 3 régional : expériences en Italie

Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance – Inscrivez-vous au blog
04/10/2021 –
(English version)
🟧 Nos brèves quotidiennes 🟧 Notre lexique ferroviaire 🟧 Nos newsletters

On parle depuis longtemps de l’ETCS et de son implémentation. Jusqu’ici, l’installation au sol et à bord des trains a consisté à se limiter à l’ETCS niveau 2. Mais pour des lignes régionales, l’ETCS de niveau 3 pourrait être une solution.

On rappelle que l’ETCS de niveau 2 suppose que le conducteur suit les ordres de mouvement par le biais d’un écran à bord du train, et non plus par la signalisation latérale. Les plages de vitesse, les ralentissements et les freinages à opérer apparaissent autour du cadran de vitesse, et une « vitesse but » disposé comme on le voit ci-dessous à droite. Il permet au conducteur de visualiser à quel point il devra atteindre la vitesse ou l’arrêt demandés.

ERTMS

L’ETCS de niveau 2 demande cependant toujours une exploitation par section de 1500 ou 2000m ou davantage, dans laquelle ne peut se trouver qu’un seul train. L’ETCS de niveau 2 suppose dès lors le maintien des circuits de voie et des compteurs d’essieux, indispensables pour la détection des trains, ainsi qu’un important kilométrage de câbles en bordure des voies.

La question des coûts
Un problème qui revient souvent dans l’implémentation de l’ETCS est la nécessité de maintenir une période transitoire où cohabitent les systèmes de signalisation nationaux et l’ETCS. Or les lignes à faible trafic sont encore toujours équipées d’enclenchements et de systèmes nationaux de gestion du trafic obsolètes, dont la maintenance est généralement coûteuse. Les chemins de fer veulent améliorer les performances et la sécurité des lignes régionales en utilisant des solutions technologiques capables de réduire les coûts du cycle de vie.

En Suède, près de sept ans furent nécessaires pour développer, installer, tester et valider un ERTMS régional, réalisé par Bombardier en se basant sur un équipement de type Interflo 550. Il fut présenté en 2012 sur les 132 km séparant le nœud ferroviaire de Borlänge à la petite ville de Malung, sur la Västerdalsbanan. On en retira d’importantes leçons, notamment le passage parfois brutal entre le système national suédois et l’ETCS 3, qu’il a fallu régler.

Ce qui a surtout été révélateur avec l’expérience suédoise, c’est l’accent mis sur les trains intelligents plutôt que sur l’infrastructure intelligente qui commande les trains. C’est révélateur d’une évolution future du concept de base de la signalisation. Le système embarqué a été équipé du système ERTMS normal et a été exploité sans aucune modification du système existant. Par rapport à l’enclenchement normal et à l’ETCS niveau 1 et niveau 2, l’un des principaux avantages de la solution régionale est que les fonctions d’enclenchement et le RBC (Radio Block Center) sont intégrés.

Cela a conduit à l’élaboration de nouvelles spécifications qui, à l’époque, ont été conçues selon les normes Cenelec et répondent aux exigences SIL 4 de Cenelec avec une classification de sécurité SIL 3.

L’expérience italienne
Il y a quelques années, RFI a lancé en Italie une analyse de risque pour rédiger la spécification ERTMS pour les lignes régionales. Pour parvenir à un programme de déploiement ERTMS moins coûteux sans chevauchement avec les systèmes existants, le programme CCSp Regional (Pure Control Command and Signalling) serait la meilleure réponse. Le contexte « régional » fait référence aux lignes secondaires à trafic moyen ou faible, souvent à voie unique et électrifiées ou non avec des règles d’exploitation « multi-stations » et une supervision automatique de la marche des trains. « Pur » signifie que le système ne se superpose pas au système national de contrôle des trains et aux systèmes d’enclenchement traditionnels et qu’il est basé sur des blocs virtuels fixes et des circuits de voie virtuels, avec la possibilité de déployer des blocs mobiles pour augmenter la capacité.

Concrètement le système CCSp Regional est basé à la fois sur le niveau 2 de l’ETCS combiné à des enclenchements électroniques multi-stations, avec des systèmes traditionnels de détection des trains au sol (circuits de voie dans les stations et compteur d’essieux sur la ligne), et des applications basées sur les niveaux 2 et 3 de l’ETCS avec la fonction d’intégrité du train fournie par l’ETCS à bord. Cette combinaison entre les niveaux 2 et 3 permet de conserver les circuits de voie dans les petites gares et de les supprimer entre les gares, parfois sur de longues distances. On a ainsi un minimum d’équipements à maintenir.

Contrairement à l’ETCS niveau 3 sur grandes lignes, l’ERTMS régional n’est pas censé fonctionner avec des blocs mobiles. Au lieu de cela, il utilise un enclenchement radio pour réduire le nombre de dispositifs de signalisation de libération de voie.

Au niveau 3, les trains signalent leur position au centre de contrôle toutes les 6 secondes, en utilisant l’odométrie embarquée qui est réinitialisée par des balises à intervalles, et reçoivent en retour des autorisations de mouvement.

Bien que l’ERTMS soit conçu pour le déplacement de blocs, la version « Régionale » a spécifié une application de « bloc virtuel fixe » pour simplifier les modifications apportées aux règles de fonctionnement. Des paires de balises et de panneaux de signalisation sont prévues à chaque gare, avec des balises intermédiaires tous les 5 km le long de la ligne, permettant aux trains de se suivre sur un même tronçon de ligne.

L’objectif des essais italiens avec le système CCSp Regional basé sur le niveau 3 de l’ETCS, sans système traditionnel de détection des trains, était d’avoir confiance dans la faisabilité opérationnelle et technique du système, qui introduit des innovations importantes dans la gestion du trafic ferroviaire. Il s’agissait également de tester les procédures de basculement entre l’enclenchement électromécanique et les compteurs d’essieux existants et le nouveau système CCSp Regional. Les essais ont été effectués sur la ligne Avezzano – Roccasecca de 80 km de RFI, une ligne à voie unique non électrifiée à faible trafic encore équipée d’un enclenchement électromécanique et de compteurs d’essieux.

Le programme RFI « Régional » prévoit également l’introduction de la technologie satellitaire qui permettra, grâce au concept de « balise virtuelle », de minimiser le nombre d’eurobalises physiques, contribuant ainsi à une réduction supplémentaire des coûts d’exploitation et d’investissement du système de signalisation régional. Les mesures acquises en Sardaigne dans le cadre du projet ERSAT, développé en collaboration avec Ansaldo et l’Agence spatiale européenne, ont montré la maturité de l’approche de localisation des trains par satellite. La ligne Pinerolo-Sangone a déjà été identifiée comme site pilote où l’ERTMS par satellite devrait être mis en service pour la première fois.

Enfin, l’adoption de la radiocommunication numérique dans l’environnement de la signalisation ferroviaire, associée à l’élimination de la majeure partie des dispositifs de terrain CCS, implique de recourir à la 5G et à la technologie FRMCS en cours de développement. Bien que la vision du FRMCS soit d’être fonctionnel sans stipuler une technologie particulière, il est évident que la 5G sera sa technologie de communication de base. Les technologies précédentes telles que le GSM-R seront migrées vers FRMCS.

En définitive, le système ERTMS L3 Regional représente une avancée qui va bien au-delà de la numérisation de la signalisation ferroviaire : il aborde une nouvelle façon de penser les opérations ferroviaires, tout en maintenant les normes de sécurité garanties par le système de protection des trains le plus avancé disponible sur le marché, et en réduisant les coûts et la complexité.

ERTMS

04/10/2021 – Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance
Inscrivez-vous au blog


Pour approfondir :

ETCSLa composante ETCS à trois niveaux
Cette page présente la composante ETCS. Trois niveaux ont été élaborés à la base. Les deux premiers sont déjà en service sur quelques lignes d’Europe, le niveau 3 est lui encore au stade conceptuel. A ces niveaux de prise en charge, on en rajoute de facto deux autres : – le niveau 0 : aucune prise en charge par aucun système; – le niveau STM (Specific Transmission Module) : prise en charge par les systèmes nationaux.


Lorh-IndustryLa composante GSM-R
Les eurobalises ont pour inconvénients de ne transmettre de l’information que ponctuellement, de sorte que le train s’en tient aux dernières informations transmises avant de pouvoir obtenir de nouvelles informations aux balises suivantes. De manière schématique, le GSM-R évite ces inconvénients. Il transmet les informations de manière permanente…


Actualités :

Télécharger la mise à jour de l’ETCS ou l’interface nationale comme une application ?
30/08/2021 – C’est ce qu’envisage sérieusement The Signalling Company, une joint-venture créée en 2019 entre deux sociétés belges – ERTMS Solutions et l’opérateur fret Lineas. Elle met au point une nouvelle application mobile qui déclinera le système belge de classe B (TBL1+) à télécharger selon les besoins d’un opérateur ferroviaire. Mais aussi des mises à jour de l’ETCS…


FRMCS-GSM-RFRMCS, une clé pour l’ERTMS et la numérisation du rail
29/03/2021 – Devenu obsolète, le GSM-R n’est plus l’avenir de la transmission des données ferroviaires. Le FRMCS devra le remplacer en tenant compte des dernières normes mondiales des transmissions de données.


La 5G, une technologie clé pour l’avenir de nos chemins de fer
21/09/2020 – La 5G est une technologie sans fil qui pourrait grandement aider nos chemins de fer à se moderniser. Maintenance prédictive, surveillance de la voie, occupation des trains en temps réel et même concept de signalisation, de nombreux domaines pourraient être impactés.


Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance
Inscrivez-vous au blog

Télécharger la mise à jour de l’ETCS ou l’interface nationale comme une application ?

Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance – Inscrivez-vous au blog
30/08/2021 –
(English version)
🟧 Nos brèves quotidiennes 🟧 Notre lexique ferroviaire 🟧 Nos newsletters

C’est ce qu’envisage sérieusement The Signalling Company, une joint-venture créée en 2019 entre deux sociétés belges – ERTMS Solutions et l’opérateur fret Lineas. Elle met au point une nouvelle application mobile qui déclinera le système belge de classe B (TBL1+) à télécharger selon les besoins d’un opérateur ferroviaire. Mais aussi des mises à jour de l’ETCS…

En 2020, la DG Move avait mis en évidence plusieurs raisons de la lenteur de la modernisation de l’ERTMS en Europe. L’une d’elles est la faible disponibilité des modules de transmission spécifiques (appelés STM – Specific Transmission Module) et/ou des systèmes de classe B. La plupart des pays d’Europe (à de rares exceptions comme la Suisse et le Luxembourg) exigent que les anciens systèmes de classe B demeurent installés sur les véhicules, en plus de l’ETCS, afin d’être autorisés à circuler sur le réseau ferré national. La raison principale tient aussi au fait que les lignes non-équipées de l’ETCS sont encore très nombreuses en Europe, ce qui impose le maintien des STM à bord des trains.

Coûteux et peu concurrentiel
Le fait que les STM des différents pays soient encore incontournables posent de problèmes aux opérateurs internationaux, qu’ils soient de fret ou pour le service voyageurs.

Cela rend le fret ferroviaire non compétitif alors que des centaines de milliers de camions traversent la frontière sans avoir ce genre de problème technique. Un opérateur comme Thalys doit équiper une partie de ses trains de sept STM pour opérer en France et dans le Benelux : KVB, TVM430, TBL1+, TBL2, ETCS N2, ATB et LZB/PZB. Tout cela engendre des coûts de production à la hausse.

Mais le grand challenge, ce sont les locomotives. Beaucoup sont louées, signifiant aussi qu’en fin de contrat elles sont restituées au propriétaire. Les loueurs (Rosco – Rolling Stock Company) qui se retrouvent par exemple avec des locomotives aptes à l’Allemagne et le Benelux vont avoir beaucoup de peine à en louer au Danemark ou en Tchéquie. Motif : il faut rajouter les STM de ces pays, et peut-être enlever ceux du Benelux. Cette barrière à l’entrée pourrait trouver une solution si les STM étaient déclinés comme une application à télécharger.

Ouvrir un marché très fermé
Mais il y a encore une autre barrière : la fourniture de certains STM de classe B – parfois anciens -, est un marché très fermé. Les nouveaux fabricants qui tentent de vendre des solutions de classe B de manière indépendante sont confrontés eux-mêmes à des barrières à l’entrée élevées car les spécifications du système et les codes sources ne sont pas publics, il n’y a donc pas de marché pour les produits de classe B sur le marché secondaire.

The Signalling Company explique que quel que soit le nombre de locomotives nécessaires, il est actuellement impossible d’obtenir un échéancier clair d’un constructeur pour obtenir la mise à niveau nécessaire du matériel roulant et des systèmes de classe B. « D’un point de vue budgétaire, il n’y a pas d’autre option pour le nouvel entrant que d’accepter l’offre qu’elle recevra puisque les plateformes technologiques des fournisseurs actuels sont entièrement propriétaires », explique-t-elle. L’enjeu consiste donc à pouvoir installer et désinstaller rapidement des systèmes de classe B sur n’importe quelle locomotive dans toute l’Europe. Et par la même occasion, de décloisonné le marché et ses codes sources.

Suivre l’évolution de l’ETCS
Une autre préoccupation est que le logiciel ERTMS est appelé constamment à évoluer et être mis à jour au fil du temps, ce qui agace de nombreux opérateurs. Un matériel roulant à reconfigurer est un actif qui ne roule pas car il est en atelier. Tout cela est une source de coûts supplémentaires et un gros gaspillage de ressources.

Le secteur ferroviaire a convenu, suite à la publication de la version 2 de Baseline 3 en 2016, de « geler » les spécifications jusqu’en 2022 au moins. Cependant, cela a déjà retardé l’introduction des améliorations qui ont changé la donne, comme l’ATO. Stanilas Pinte, PDG de The Signalling Company, affirme que la politique de gel des spécifications « ne peut tout simplement pas fonctionner » à long terme. La réponse se trouverait dans une tendance plus large vers le « logiciel en tant que service », ce qui signifie que les mises à jour de la ligne de base ERTMS doivent être fournies sans qu’il soit nécessaire de revoir la conception du produit ou de procéder à des investissements importants. « Elles doivent être aussi simples que la mise à jour de votre smartphone, et presque invisibles pour l’utilisateur final« , explique Stanislas Pinte.

« Comme un smartphone », tel est en effet le concept de The Signalling Company, en guise de clin d’oeil, bien-sûr. L’enjeu consiste à pouvoir installer et désinstaller rapidement des systèmes de classe B sur n’importe quelle locomotive dans toute l’Europe et de mettre à niveau une nouvelle version ETCS rapidement, un peu à la manière d’une AppStore du rail. L’entreprise envisage à terme de proposer une grande série d’application fonctionnelles de différents pays et critiques pour la sécurité, et qui peuvent être téléchargées sur n’importe quelle locomotive pendant une simple nuit. La plate-forme abriterait d’autres applications fournissant des fonctionnalités comme l’ATO, le DAC (attelage automatique) ou d’autres technologies, contribuant au déploiement de l’ERTMS en Europe. Evidemment, télécharger un STM comme une app n’implique pas la fin des antennes multiples sous la locomotive comme on l’a expliqué plus haut. D’où l’urgence de s’en tenir à l’ETCS pour unifier les appareillages physiques.

Permettre aux trains de circuler à travers l’Europe aussi facilement que les camions ou les bus le font actuellement est essentiel pour stimuler la compétitivité du rail et réduire l’impact environnemental des transports dans le cadre de la lutte contre le changement climatique. Cela suppose donc d’éliminer ce type de barrière. Une de plus…

ETCS
Des appareillages multiples sous la locomotive…

30/08/2021 – Par Frédéric de Kemmeter – Railway signalling et rédacteur freelance
Souscrivez au blog

(English version)

Sources :

2019 – Lineas – A better ETCS onboard, no more no less

2020 – TheSignallingCompany – TheSignallingCompany to build new mobile app to function as the Belgian Class B system (TBL1+) on its ETCS Solution

2020 – Railway Gazette International – Chris Jackson – Freight: Lineas targets cost-effective ETCS

2020 – Railway Gazette International – Bringing ‘Silicon Valley best practice’ to ETCS development

2021 – Railtech.BE – Frédéric de Kemmeter – Une application TBL1+ à télécharger sur une locomotive

2021 – Railway Gazette International – Lineas orders TBL1+ interface as an app

2021 – International Railway Journal – New Belgian signalling app promises to simplify fleet updates

Pour approfondir :

FRMCS-GSM-RFRMCS, une clé pour l’ERTMS et la numérisation du rail
29/03/2021 – Devenu obsolète, le GSM-R n’est plus l’avenir de la transmission des données ferroviaires. Le FRMCS devra le remplacer en tenant compte des dernières normes mondiales des transmissions de données.


La 5G, une technologie clé pour l’avenir de nos chemins de fer
21/09/2020 – La 5G est une technologie sans fil qui pourrait grandement aider nos chemins de fer à se moderniser. Maintenance prédictive, surveillance de la voie, occupation des trains en temps réel et même concept de signalisation, de nombreux domaines pourraient être impactés.


SWEG_ATO_zugAllemagne : rail numérique, ERTMS et ATO pour les trains régionaux
02/09/2020 – En Allemagne, des Lander et Hambourg investissent eux-mêmes dans la technologie ATO pour leurs trains régionaux. La rail numérique prend corps pour le trafic local.


Passer du produit au client : le rail peut-il s’inspirer des Gafam ?
21/06/2021 – Passer de la politique « produit » à la politique « client » est un vrai défi pour le rail. Le poids des actifs (trains-infrastructure) et les habitudes culturelles façonnent encore largement la politique ferroviaire, mais il y a pourtant quelques raisons d’espérer.

FRMCS, une clé pour l’ERTMS et la numérisation du rail

29/03/2021 – Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance
Inscrivez-vous au blog

🟧 Nos brèves quotidiennes 🟧 Notre lexique ferroviaire

Devenu obsolète, le GSM-R n’est plus l’avenir de la transmission des données ferroviaires. Le FRMCS devra le remplacer en tenant compte des dernières normes mondiales des transmissions de données.

Comme on le sait, le GSM-R, l’élément de télécommunications de l’ERTMS, a connu un grand succès avec son déploiement sur plus de 150.000 km de voies en Europe et 230000 km dans le monde. Le GSM-R fournit une connectivité 2G+ transparente entre le sol et le bord, mais cette technologie basée sur le GSM arrive en fin de vie tandis que les sous-systèmes du GSM-R sont confrontés à l’obsolescence. Le GSM-R n’a pas la capacité de transmettre les énormes quantités de données nécessaires aujourd’hui et à l’avenir. Bien que les fournisseurs aient garanti un soutien continu à la technologie GSM-R jusqu’en 2030, il est temps de passer à une nouvelle technologie de transmission de données.

C’est la raison pour laquelle l’Union internationale des chemins de fer (UIC) a lancé les premières études pour un successeur au GSM-R dès 2012.  Ces dernières années, l’UIC a réuni les principales associations et compagnies ferroviaires européennes ainsi que les organismes de normalisation des télécommunications ETSI Technical Committee for Rail Telecommunications (ETSI TC-RT) et les groupes de spécifications techniques du 3GPP. Le 3GPP est un consortium créé en décembre 1998 avec sept organismes de normalisation des télécommunications tels que l’UIT (Union internationale des télécommunications), ETSI (Europe), ARIB/TTC (Japon), CCSA (Chine), ATIS (Amérique du Nord) et TTA (Corée du Sud). Ce consortium produit et publie les spécifications techniques des réseaux mobiles de 3e (3G), 4e (4G) et 5e (5G) générations.

Ne pas oublier le rail
Les normes 3GPP sont structurées sous forme de versions. Les discussions sur le 3GPP font donc fréquemment référence à la fonctionnalité d’une version ou d’une autre. Chaque version comprend des centaines de documents individuels de spécifications techniques et de rapports techniques, dont chacun peut avoir fait l’objet de nombreuses révisions. Les normes 3GPP actuelles intègrent la dernière révision des normes GSM. Nous en sommes aujourd’hui à la 16e version, appelée R16. Une version R17 est en cours de développement et est prévue pour 2022.

(photo Global Rail review)

Lors de l’élaboration de normes à un niveau mondial aussi élevé, il est crucial de prendre en compte les exigences des chemins de fer, car les télécommunications touchent des secteurs très vastes, comme l’aviation, la marine marchande et l’industrie, avec le risque d’oublier le chemin de fer. Il a donc fallu beaucoup de lobbying pour que les spécifications normatives du 3GPP intègrent les exigences ferroviaires spécifiques. En fait, l’ETSI joue un rôle clé pour intégrer les technologies spécifiques au rail dans les normes de communication mobile mondiales dominantes. Les exigences ferroviaires ont donc été soumises aux groupes de travail du 3GPP, où une analyse avec les exigences existantes du 3GPP est effectuée, pour ensuite éliminer les écarts constatés par des exigences normatives supplémentaires ou nouvelles, qui seront incluses dans la R17.

(photo Global Rail Review)

Incontournable 5G
Ces évolutions ont conduit à développer pour le chemin de fer le Future Railway Mobile Communication System (FRMCS) comme norme mondiale pour les télécommunications ferroviaires. Mais cela signifiait aussi que les opérateurs ferroviaires devaient commencer rapidement à planifier la manière dont ils prépareront et feront migrer leurs réseaux.

De par son faible débit (et ce malgré l’avancée majeure portée par l’arrivée du GPRS), le GSM-R 2G est souvent considéré comme le point limitant du système ERTMS. La question s’est alors posée de remplacer les protocoles GSM-R par un autre type de connectivité plus performant. Les dernières réflexions de l’UIC et de l’Agence ferroviaire européenne (ERA) ont montré une nette préférence pour la 5G, un choix soutenu – ce n’est pas une surprise -, par de nombreux fournisseurs de télécommunications et de grands opérateurs ferroviaires européens. En fait, la technologie 5G est la base de la nouvelle norme FRMCS, mais la 5G est nécessaire à la numérisation des chemins de fer. Cependant, les entreprises ferroviaires devront conserver leurs propres réseaux mobiles à part, car les opérateurs mobiles ont exclu l’utilisation de leurs réseaux commerciaux pour des raisons juridiques. L’usage de la 5G permet une augmentation du débit, une diminution de la latence, une standardisation des protocoles qui seront adaptés aux autres marchés et aussi une diversification de la concurrence. C’est surtout la promesse d’un réseau plus fiable avec un haut niveau d’engagement.

L’urgence de développer une norme basée sur les spécifications 3GPP telles que décrites plus haut (Release 16, ou supérieure), compatible avec la bande harmonisée mise à disposition du GSM-R (900 MHz), est requise par la révision du règlement européen (UE) 2016/919 de la Commission, prévue pour 2022 et qui doit inclure cette nouvelle norme ainsi que le FRMCS et d’autres fonctionnalités innovantes, pour actualiser et améliorer les performances de l’ERTMS et faciliter son déploiement.

(photo Unife)

L’introduction de la technologie 5G (version R16 ou R17) offre une série d’opportunités spécifiques (1) :

  • Efficacité spectrale améliorée – Le GPRS représente déjà une étape significative par rapport à la logique de commutation de circuits, multipliant jusqu’à quatre fois l’efficacité spectrale. D’autres améliorations significatives sont attendues avec la 5G;
  • Surmonter le double système voix-données actuellement utilisé, qui complique toute l’architecture et augmente considérablement les coûts embarqués. Cependant, la définition d’une architecture ERTMS et de radio embarquée pour la modernisation et pour les nouveaux véhicules sera cruciale pour saisir cette opportunité;
  • Nouvelles fonctionnalités avec l’introduction des « game-changers » pour les systèmes de commande, de signalisation et de contrôle des chemins de fer (notamment, mais pas exclusivement, pour l’ATO), y compris la communication vidéo pour les conditions dégradées;
  • Cyber-résilience élevée et obtention d’une technologie fiable pour la grande et la très grande vitesse (jusqu’à 500 km/h).

L’architecture FRMCS
Compte tenu de l’augmentation – encore inconnue – des demandes de communication mobile dans les chemins de fer, il est nécessaire que le concept FRMCS soit très flexible, en termes d’indépendance de technologie porteuse, de manière à être à l’abri de l’évolution spectaculaire du secteur des télécommunications, et qu’il soit aussi évolutif, extensible et enfin plus durable du point de vue économique. Pour ce faire, il fallait une architecture de pointe qui non seulement intègre les dernières technologies, mais permet également l’introduction de technologies futures. Alors que le GSM-R est un système peu flexible car il est traité comme un seul bloc, le FRMCS découplera les applications, les services et le transport pour permettre une plus grande indépendance et une plus grande flexibilité du support de transport. Cela signifie que l’on passera d’une approche centrée sur la voix à une approche centrée sur les données. C’est là que nous voyons l’importance de la 5G. Le découplage permet d’offrir davantage de services – il existe actuellement certaines restrictions à l’utilisation des réseaux publics – et la norme FRMCS offrira également une plus grande souplesse en matière d’interopérabilité. La définition et l’introduction des FRMCS permettront de faire face à ces tendances, en offrant une flexibilité suffisante en termes de fonctionnalité, de capacité et de performance, et en permettant une réduction des coûts grâce à l’utilisation de technologies, de produits et/ou de services de télécommunications commerciaux courants, tout en maintenant l’interopérabilité, qui est la clé d’un espace ferroviaire européen intégré.

Cette modularité permet de distinguer et de séparer les fonctions critiques (liées à la gestion du trafic et à l’intégrité des trains), des fonctions « non-critiques » annexes, comme les services à bord aux voyageurs.

Sécurité
Le FRMCS devra disposer d’un spectre dédié pour les applications critiques. Les besoins des chemins de fer en matière de performance des trains et d’infrastructure intelligente doivent également être couverts et s’avéreront bien plus importants en quantité que les besoins actuels. Les applications critiques FRMCS, ainsi que leurs options technologiques, sont principalement liées aux fonctions de communication (voix et données) strictement liées aux opérations ferroviaires avec des implications en matière de sécurité.

FRMCS est donc une architecture flexible et modulaire qui peut fonctionner avec une variété de technologies, notamment l’Ethernet (câble), le Wi-Fi, le réseau sans fil de point à point, ainsi que les radios cellulaires LTE/5G. La 5G utilisée pour FRMCS est une architecture dite « cloud-native », c’est à dire virtualisée et modulaire, et qui permet une meilleure évolution et peut fournir une gamme de services plus large. Le réseau 5G est piloté par logiciel et est programmable, ce qui le rend beaucoup plus automatisable et ce qui facilite l’introduction de nouvelles applications. Cela signifie que le rail peut tirer parti des investissements existants en matière de connectivité et qu’il sera en mesure d’évoluer avec l’arrivée de nouvelles évolutions technologiques. Les avantages pour les chemins de fer sont que le FRMCS fournit non seulement les mêmes fonctionnalités que le GSM-R – applications vocales radio pour les trains et données ETCS -, mais peut également changer la donne pour l’ERTMS, par exemple pour la numérisation des chemins de fer.

C’est un élément crucial pour faire du chemin de fer un transport d’avenir et durable.

(1) Tiré de cette page du Global Rail Review

29/03/2021 – Par Frédéric de Kemmeter – Signalisation ferroviaire et rédacteur freelance
Inscrivez-vous au blog

Numérisation : ÖBB veut entrer dans le cloud

La numérisation de l’infrastructure fait partie des progrès importants pour le gestion du trafic. Les autrichiens ont débuté cette transformation dès cette année.

Des réseaux comme le belge Infrabel savent ce que cela veut dire : la gestion du trafic passe en Belgique de 200 à 30 cabines de signalisation, déjà en service, pour 3.600 kilomètres de lignes. La recette : des « loges » de la taille d’un conteneur gèrent un ensemble variable de plusieurs signaux et aiguillages. Elles sont installées le long de la voie tout proche des équipements mais, et c’est là que joue la numérisation, ces loges sont reliées entre elles par un réseau de fibres optiques, jusqu’à la cabine de signalisation qui la gère. Le rayon d’action peut aller loin, 40, 60 voire 100 kilomètres, puisque les ordres donnés passent à la vitesse de la lumière dans les fibres de verre. L’autre avantage de la fibre optique est que la cabine de signalisation reçoit en retour, de manière tout aussi rapide, une confirmation que l’équipement a reçu l’ordre et que, par exemple, les aiguillages sont bien verrouillés comme demandés. Ce contrôle sécurise fortement la gestion du trafic, et tout est enregistré sur serveur, au cas où on voudrait analyser un incident ou faire des statistiques.

Le verrouillage de différents aiguillages dans une position donnée est un traçage d’itinéraire. Dans les gares moyennes et grandes, des dizaines de combinaisons, dépendantes du nombre d’aiguillages, sont ainsi possibles pour orienter les trains et veiller à leur sécurité. Le verrouillage momentané des aiguillages (quelques minutes à peine), est ce qu’on appelle un enclenchement (interlocking en anglais). Une fois « enclenché », l’itinéraire n’est plus modifiable jusqu’à ce qu’un train « l’emprunte » et, après son passage, le « libère ». Cette libération fait appel à des compteurs d’essieux ou parfois des circuits de voie qui sont des éléments de détection des trains. Une fois « libérés », les aiguillages déverrouillés sont mis à disposition pour former un nouvel itinéraire décidé par l’opérateur en cabine de signalisation. Dans certaines gares aux heures de pointe, les aiguillages peuvent ainsi changer de position tous les 3-4 minutes. C’est un peu scolaire, mais cela permet à tout le monde de comprendre…

Du 9 au 19 août, la gare autrichienne de Linz est devenue « numérique » au sens de son exploitation. En dix jours, tous les éléments ont été intégrés dans le nouveau système d’enclenchements, en 16 sous-phases et par plusieurs équipes. D’une durée totale de deux ans, le projet consistait à « basculer » comme on dit, près de 232 aiguillages et 507 signaux lumineux, sur un rayon d’action dépassant largement la gare elle-même. Le système d’enclenchement a ici été réalisé avec la technologie Elektra fournie par Thales, également exploitée en Hongrie, en Bulgarie et en Suisse. Elektra est homologuée selon les normes CENELEC avec un niveau d’intégrité de sécurité 4 (SIL 4).

Cet exemple concret permet de mesurer la quantité de données que fournissent chaque jour, chaque heure et chaque minute le trafic ÖBB :  ponctualité des trains, mouvements des lames d’aiguillages, consommation d’énergie, comportement des signaux et des équipements de détection, etc… Une quantité qu’il convient d’ingurgiter !

(photo Thales)

L’objet de ÖBB Infrastruktur est de se débarrasser des 660 cabines de signalisation et migrer vers un cloud centralisé ! Les cabines de signalisation ne disparaîtraient pas pour autant mais seraient en nombre très réduit. Chez ÖBB, un vaste programme de numérisation a été introduit dès 2010. L’accent avait d’abord été mis sur l’utilisation de solutions standardisées à l’échelle de l’entreprise, assurée par une planification et une hiérarchisation communes à tous départements de la holding. Les objectifs de cette stratégie informatique ont pu être atteints grâce à une coopération constructive entre les départements et « à un mélange « sain » de prestations de services informatiques tant internes qu’externes, » explique-t-on dans l’entreprise. L’informatiques du groupe a été regroupée dans un centre de services partagés et placée sous la dénomination de « Business-IT » au sein de la ÖBB Holding AG dès la fin de 2012, de manière neutre sur le plan organisationnel. 

Vers une utilisation du cloud
Le cloud est un ensemble de matériel, de réseaux, de stockage, de services et d’interfaces qui permettent la fourniture de solutions informatiques en tant que service. Pour la gestion des actifs du système de signalisation, le cloud pourrait être une solution, étant donné les grandes quantités de données dispersées dans différents référentiels. L’utilisateur final (service de maintenance ou opérateurs) n’a pas vraiment besoin de connaître la technologie sous-jacente. Les applications de collecte et de distribution des données peuvent être dispersées dans tout le réseau et les données peuvent être collectées en plusieurs endroits sur divers appareils (tablettes, PC,…). De plus, un des grands avantages du cloud computing est de pouvoir exploiter toutes les fonctions du système de télégestion ferroviaire par acquisition d’une licence, sans devoir se procurer les très lourds systèmes matériels et logiciels nécessaires. Cela évite bien évidemment des options coûteuses.

Peter Lenz, l’ancien CIO du groupe ÖBB, expliquait que le cloud computing peut être rajouté à un portefeuille de services informatiques déjà existants. « En même temps, nous nous rendons compte que certaines solutions ne peuvent être proposées que sous forme de services de cloud computing à l’avenir. Nous nous préparons donc à leur utilisation. » Mais lesquelles ? Les ÖBB ont établi une catégorisation qui définit des règles d’utilisation claires pour les services du cloud. « Elle définit ce que nous voulons et sommes autorisés à faire dans le cloud et ce que nous ne pouvons pas faire. Nous testons actuellement [ndlr en 2016] ce projet de politique en matière de cloud computing et son applicabilité sur des cas concrets d’utilisation, » détaillait Peter Lenz. Un de ces cas concerne précisément les enclenchements dont nous parlions plus haut.

Le cloud computing a déjà été testé en Suisse. En 2017, la société privée Gornergratbahn (Zermatt) et Siemens ont célébré le premier système de contrôle ferroviaire fourni en tant que service. Le système Iltis de Siemens (utilisé par les CFF depuis plus de 20 ans), et les applications au sol et l’infrastructure informatique sont exploitées à distance dans le cloud, depuis Siemens à Wallisellen, à 170 km du centre de contrôle de Zermatt. Il s’agit du premier système de télégestion ferroviaire mondial pouvant être exploité dans cloud. En cas de besoin, le chef de sécurité du trafic ferroviaire peut en option activer un ordinateur auxiliaire sur site, permettant de gérer à nouveau les postes d’aiguillage du GGB de manière autonome depuis Zermatt. Bien évidemment, on est dans un environnement homogène, en circuit fermé. Ce n’est évidemment pas représentatif d’un réseau ferroviaire à l’échelle nationale. N’empêche…

Cette année, les ÖBB s’y sont mis aussi. Dans une démonstration en direct, il a été montré comment un enclenchement peut fonctionner dans le cloud. Le contrôle de la cabine de signalisation de la gare de Wöllersdorf a été pris en charge par un ordinateur cloud afin de régler les signaux et les détections, et ce depuis le siège de Thales à Vienne, à 55 kilomètres de là. La démonstration a montré que cela fonctionnait, bien évidemment à petite échelle. Elle avait pour but de vérifier les possibilités de décentralisation des opérations d’enclenchements. La tâche est maintenant de rendre l’innovation utilisable dans les opérations quotidiennes le plus rapidement possible et à l’échelle de tout le réseau autrichien.

La gestion des enclenchements par le biais du cloud suscite encore des débats, et les autrichiens en ont tout autant que d’autres réseaux. Dans un environnement physique contraint par l’urbanisation et les subsides publiques, l’option de multiplier les voies à l’envi n’est plus la politique des gestionnaires d’infrastructure. Il va falloir faire avec ce qu’on a ! Peut-on dès lors augmenter la capacité de la signalisation ferroviaire en la mettant dans le cloud ? C’est ce que tentent les ÖBB. Mais le défi dans un environnement ferroviaire est de rendre les technologies telles que le cloud computing, la communication sans fil ou les solutions IoT industrielles utilisables selon les exigences de sécurité les plus élevées et garantir ainsi la disponibilité optimale du système ferroviaire. Par ailleurs, on l’a vu plus haut, qu’il y ait un cloud ou pas, la quantité d’équipements reste importante sur les voies et dans les gares.

Thales, qui est surtout un fournisseur de solutions dans les secteurs de la sécurité et de la défense de nombreux gouvernements, veut répondre aux défis de niveau SIL 4 exigé par le ferroviaire à grande échelle. Il n’est pas clair pour l’instant jusqu’où les ÖBB comptent aller dans la direction du cloud computing, mais l’entreprise publique cherche et teste. Se pose tout de même la question du gestionnaire du cloud : que se passerait-il si celui-ci était amené à faire défaut à l’avenir, et de manière imprévisible ? Quid de la cybersécurité, dont on peut raisonnablement pensé qu’elle est au cœur du système ?

 

Articles similaires :

Maintenance_DigitalLa digitalisation du rail : c’est déjà du concret chez Infrabel
23/06/2019 – Aujourd’hui, le monde digital n’est plus une lubie, mais une réalité. Il est intéressant d’observer ce qui se fait dans le secteur ferroviaire.


Autonomous_railwayLe train autonome : où en est-on réellement ?
23/09/2018 – Innotrans est terminé. La prochaine édition aura lieu en 2020, à Berlin. A cette date, parlera-t-on davantage du train autonome qu’on annonce un peu partout ? Petit tour d’horizon des derniers développements.


HST_driverless_4Le premier train à grande vitesse sans conducteurs est lancé en Chine
19/01/2020 – La Chine vient de lancer le premier service de trains à grande vitesse autonome au monde, sur une ligne spécialement conçue pour les Jeux olympiques de 2022.


cc-byncnd

ERTMS : qui va payer pour les opérateurs de fret ?

(photo Daarwasik via licence flickr)

C’est la question essentielle qui agite le secteur du fret ferroviaire aux Pays-Bas. En mai 2019, le gouvernement néerlandais a en effet décidé de migrer le réseau ferroviaire néerlandais vers la technologie ERTMS pour 2032. Cela impacterait fortement sur le marché du fret néerlandais car, on le sait, les Pays-Bas ont une énorme fonction de transit : 85% du trafic marchandises passe par la frontière allemande.

>>> Voir aussi : L’ETCS, une implantation difficile selon la Cour des Comptes européenne

Le problème principal n’est pas difficile à comprendre : l’implantation de l’ERTMS oblige à implémenter la composante ETCS sur les locomotives. Or, beaucoup d’entre elles ne sont pas équipées, car l’ERTMS n’est présent que sur la seule Betuwelijn, pas sur le reste du réseau classique. Les opérateurs ont vite fait leurs comptes : les coûts d’implémentation de l’ETCS sur les locomotives n’apportent aucunes plus-values dans l’immédiat. Il va s’écouler une quinzaine d’années avec des « îles sans ERTMS », comme les ports, et d’autres tronçons équipés. Selon les sources un peu divergentes, équiper les 500 à 600 locomotives demanderait de 116 à 150 millions d’euros ! Insupportable pour des opérateurs déjà fragilisés par un marché très concurrentiel, selon l’association Rail Good. Qui demandent à l’État de bien vouloir les aider si on désire réellement faire du transfert modal.

Le fait que les opérateurs ferroviaires critiquent l’ERTMS, un élément essentiel de la sécurité et de la gestion du trafic, peut paraitre paradoxal. « L’ERTMS est avant tout un concept d’infrastructure, les opérateurs n’avaient rien demandé », entend-on souvent dire. C’est ici que l’on trouve une forte discordance : comment les opérateurs comptent-ils améliorer leurs services de trains dans les conditions de signalisation actuelles, avec des circulations par blocs ? Croient-ils réellement que les infrastructures peuvent être dédoublées indéfiniment ? Pourquoi les opérateurs devraient-ils être exemptés de la transformation digitale, sous prétexte que cela coûte trop cher ?

Il est cependant exact que transformer le chemin de fer en un vaste outil technologique très onéreux, pour seulement 15 à 20% de part de marché, peut poser question. Pendant ce temps-là, les routiers et les bateliers offrent des services de transport avec des outils très simples, sans sophistication excessive : des camions et des péniches, qui se déplacent quand ils veulent, sans qu’on doive demander les horaires six mois à l’avance !

L’autre fait bien connu est que l’État lui-même subsidie bien davantage les « techniques simples » (camions, barges) que le train, parce que la transformation digitale et technologique de ces secteurs est plus facile (GPS, outils logistiques rapidement implémentés) et qu’ils offrent beaucoup plus d’emplois (ce qui intéresse hautement les politiciens), alors que le chemin de fer reste un secteur fermé. Malheureusement, soutenir le transport routier, c’est accepter la pollution et les nombreux accidents.

Enfin, en dépit de tous les discours positifs, on voit très bien que les acteurs de la logistique veulent avant tout éliminer au maximum les coûts du transport, qui sont des éléments clés de leur business. Ce secteur n’a pas besoin d’un transport technologique sophistiqué, mais d’une flexibilité maximale en temps réel. On ne peut pas dire que l’ERTMS va apporter cette flexibilité tant recherchée. La logistique ne s’intéressera au chemin de fer que si cela lui apporte une solide plus-value. Sinon, elle préfère la flexibilité du transport routier. Et tant pis pour la planète, du moment que le client est servis…

On peut donc comprendre l’effroi des opérateurs de fret ferroviaire, déjà fragilisés par la concurrence « des techniques simples », si on vient lui mettre des obligations technologiques très coûteuses. La question est clairement politique : si on subsidie avec autant de ferveur un transport polluant, pourquoi ne le fait-on pas pour un transport durable, malgré son coût ? La grande frayeur des distributeurs est qu’à cause du train sophistiqué, le pot de yaourt augmente de 10 cents. Qui verra réellement la différence ? Qui refusera de le payer et de le manger ?

Siemens-Alstom : la fusion est rejetée

C’était dans l’air, c’est confirmé. Il n’y aura pas de fusion entre les deux géants ferroviaires européens Alstom et Siemens. Cela a été confirmé ce mercredi 6 février à 12h00 par la Commission Européenne. « La Commission a interdit la concentration parce que les entreprises n’étaient pas disposées à remédier aux importants problèmes de concurrence que nous avons relevés« , a déclaré Margrethe Vestager, Commissaire chargée de la Concurrence, lors d’une conférence de presse à Bruxelles. « En l’absence de mesures compensatoires suffisantes, cette concentration aurait entraîné une hausse des prix pour les systèmes de signalisation qui assurent la sécurité des passagers et pour les futures générations de trains à très grande vitesse« , a ajouté la Danoise.

La Commission européenne, qui dispose depuis 1989 d’un droit de veto sur les grands projets de fusion, n’en a pas souvent fait usage. En près de trente ans, plus de 6.000 fusions ont été approuvées et moins d’une trentaine ont été bloquées, rappellait l’Obs.

« Nous prenons note d’une décision qui met fin à un projet européen marquant« , déclare Joe Kaeser, président du directoire de Siemens, cité dans un communiqué. « Bien qu’elle ne soit pas une surprise, elle prouve que l’Europe a un besoin urgent d’une réforme structurelle afin de pouvoir bâtir son avenir industriel dans un monde internationalement connecté« , a-t-il ajouté.

Le refus de la fusion était aussi soutenu par certains organismes nationaux et par les gestionnaires d’infrastructure, craignant le maintien des prix à la hausse dans les équipements de voie et signalisation, tout particulièrement dans le dossier de l’ERTMS/ETCS.

 

Freight in Europe : are the right questions asked?

(version en français)

David Briginshaw, senior columnist for the International Railway Journal, signs a pessimistic editorial in the August issue. He’s not wrong. Entitled « Time is not on the side of Europeans freight operators« , this column is a reporting of the June Conference in Genoa. What did we learn at this high mass ?

Briginshaw writes from the outset that the event, whose content was from high level, was not up to expectations. « Rail has a 33% market share in the United States, 30% in India and 80% in Russia (…) while rail’s share of the European freight market is just 11-12% ». These are the figures recalled by Renato Mazzoncini, President of UIC. Then come as usual the traditional causes that we probably talk about for thirty years without having found tangible solutions. A Swiss speaker at the conference, director of a logistics firm, does not hesitate to say that the road sector has done in five years what rail has done in more than twenty years. A real problems…

The real question is: why the road and the air sector are progressing so heavily and not the rail? Answering this question requires a lot of sincerity and good faith. Is this really what we find in this kind of big conference? We can expect very evasive or consensual answers which not bringing anything new to the debate. We then find as an escape the big dream of the digital train, in order to satisfy everyone. However, this does not help a  progress more faster of the railway sector. Why ?

Because we deliberately to bypass what is bothering us. The bothered things are not lacking, in the big railway sector. Despite the timid coming of competitive entreprises, most countries still live with a railway incumbent which have workers with special labor laws. The highly regulated railway sector makes this sector very labour intensive. Endless discussions must be take in place to change a few thing. That was clearly seen in France last spring. In these conditions, we do not see how digital could change a few things, just to eliminates even more jobs and creates more strikes. This is why some directors in public sectors need to be cautious about what they are saying. They know that changes in the rail sector are very political. No blockchain can solve this kind of problem.

Another challenge is the rail network. Many public companies consider that they own the network, and that they have priority over everything. But even separate entities like Network Rail are totally tied to political desiderata. In Great Britain, electrification projects and tracks improvements have been postponed by the central government. How can we then decently asked carriers to improve their services? No blockchain can solve this kind of problem. It’s just a matter of human will …

ETCS was supposed to promise us a better railway world, with more trains on the tracks. It’s a fail. Drivers fear for their safety with trains too close to each other, and the unions make it clear. Some networks have made it clear, as in Germany, that they have a security system that works as well as ETCS. They have no reason to change systems completely. In addition, it appeared that the competitive rail market is mainly composed of freight trains that run 300 to 800km, and often much less (local freight). As one operator in another seminar put it: « I don’t need a locomotive that goes from Stockholm to Palermo ». So there is always, somewhere, a change of locomotive and drivers. Some operators do not want their locomotive to leave too far from their base, because at 1000 km, there is no one to repair or repatriate. There exist not yet the Rail Europ Assistance… Ah, maybe here a blockchain can solve this kind of problem…

Another interesting point is traffic management. As soon as an incident occurs, the infrastructure managers stop the trains! Sometimes it takes a long time to be aware of the incident and then restart the traffic, again with unfavorable priorities for freight trains. It is impossible to divert traffic even if an other route is available. We know that with the Rastatt incident: few trains were diverted via Schaffhausen and Stuttgart. This lack of responsiveness is due to the very heavy procedures of the railway network. And few people have the courage to change the procedures. In addition, drivers are approved for this or that route, and can not ride on others. Locomotives have the same problem: they must be approved otherwise they are prohibited. The Bombardier TRAXX or Siemens Vectron stucked in Basel during the Rastatt incident could not drive under the 25kV in Alsace, nor ride under the French KVB system. It’s a fault of the operators, not the infrastructure managers. Rail experts know that certification of rolling stock for multiple networks is time consuming and expensive. No blockchain could change anything at this level…

This is extremely damaging for the railway sector. As you know, a truck driver can use any road. Same for an air pilot. Obviously, the road and air sectors work in an open environment.

The last point concerns the freight itself. Logistics is clearly not a railway worker’s job. It is a very competitive, very reactive sector, where the staff turnover is very important. It is an industry exactly on the opposite of the railroad, with giant warehouses increasingly automated. A company in Antwerp told me that in less than half a day it could get 10 trucks to quickly take 10 containers to Germany or Basel. With the train, it was necessary to foresee this 2 to 3 weeks in advance … We live in the era of Amazon where the customers ask to be delivered sometimes during the day. What can the train do in such an environment? No blockchain can achieve this …

Like many people, I would like to be much more positive. But for now, I do not see many things that would reverse my opinion. But time passes. Neither the road nor the air sector will slow their progress while the train takes his time…

Freight heading east through Warwick station (photo by Robin Stott via license geograph.org.uk)

 

L’ETCS : une implantation difficile selon la Cour des Comptes européenne

Avec ses versions logicielles différentes, avec les pays qui avancent et d’autres qui traînent, on peut dire que l’implantation du nouveau système de contrôle-commande des trains, ERTMS, est loin d’être au top. Les raisons du retard sont multiples et la Cour des Comptes européenne vient d’en faire un instructif inventaire.

ERTMS/ETCS pour quoi faire ?

À l’origine, la faiblesse du transport ferroviaire avait été analysée par la forte hétérogénéité des signalisations d’un pays à l’autre, obligeant à des changements de locomotives aux frontières. Les seules motrices pouvant passer d’une frontière technique à l’autre devaient être équipées de 2, 3 ou 4 systèmes nationaux, ce qui engendrait des coûts élevés. L’idée a été alors de regrouper les recherches de différents réseaux et industries pour sortir une norme commune de reconnaissance des circulations et de conduite des trains. ERTMS/ETCS comprend du matériel au « sol » et à « bord » valables sur tous les réseaux. Un train est ainsi susceptible de passer une frontière sans qu’il ne voit quoique ce soit de changé. Le conducteur suit les instructions de conduite sur un écran normalisé à bord du train. Mais l’expérience du terrain au cours de ces vingt dernières années a montré une toute autre réalité. On peut les énumérer en quatre points :

Quelle plus-value pour les réseaux ?

D’abord un premier constat. Le trafic international est majoritairement du trafic fret industriel, tandis que le trafic voyageur est très majoritairement national et de proximité (TER, S-Bahn, régionaux…). Se pose alors la question des coûts d’un nouveau système sur des lignes, nombreuses, qui ne voient jamais le moindre train international, qu’il soit de fret ou de voyageur. Certaines lignes non-électrifiées doivent de toute manière être exploitée en trafic local avec des locomotives diesel, imposant donc un changement de machines aux exploitants.

Les systèmes nationaux pas encore mort

C’est l’autre réalité. Elle est revendiquée par des pays qui ont des systèmes performants et pas encore obsolètes. Le rapport de la Cour des Comptes européenne écrit ainsi qu’en Allemagne, il est difficile pour le gestionnaire de l’infrastructure de justifier le déploiement de l’ERTMS sur le plan économique, étant donné qu’il existe déjà deux systèmes performants: LZB et PZB. Même argument en Grande-Bretagne, qui est une île où aucun trafic international n’est enregistré de manière conséquente, en dehors d’Eurostar, et où le système national suffit à une sécurité maximale, le pays étant d’ailleurs en tête du palmarès sur ce thème. La Cour poursuit : « Les gestionnaires de l’infrastructure sont plus ou moins disposés à investir dans l’ERTMS selon leur situation de départ. Certains d’entre eux avaient déjà des systèmes de signalisation performants relativement récents, (…) tandis que dans d’autres États membres, les systèmes de signalisation arrivent à la fin de leur cycle de vie, ou leur performance en matière de sécurité ou de rapidité n’était plus suffisante (par exemple au Danemark, [ndlr également en Belgique]). Selon les parties prenantes interrogées, l’obsolescence des systèmes de signalisation nationaux finira par entraîner le déploiement global de l’ERTMS. » Le problème est que le calendrier de « mutation » vers le système ERTMS reste strictement dépendant du bon vouloir des gouvernements nationaux et des subsides qu’on veut bien allouer aux chemin de fer, tout cela sur fond d’élections et de politique budgétaire…

Quelle plus-value pour les exploitants ?

C’est l’autre constat. Lors d’un séminaire, un exploitant privé avait clairement fait entendre qu’il n’avait pas besoin d’une locomotive apte à circuler de Stockholm à Palerme. Traduction : ce type de trafic n’existe pas et les trajets sont bien plus courts que ne veut le croire la Commission européenne. Des chiffres disparates montrent en effet la prédominance des trafics industriels de 4 à 600km, souvent du charroi inter-usine. Les trafics de 1000km ne sont présents que sur quelques gros corridors qui demandent des motrices aptes à seulement deux voire trois réseaux au maximum, guère plus. C’est ainsi que Bombardier propose des locomotives avec package « régional », valable pour un groupe de pays donné.

Qui plus est, la législation du travail impose de toute manière des changements de conducteurs. On en profite alors parfois, comme entre la Suisse et l’Italie, pour changer la locomotive, ce qui « fluidifie » le roulement et permet d’éviter les handicaps du voisin (grèves…). Enfin, il y a une réticence des exploitants à voir partir leurs locomotives au fin fond de l’Europe, quand le risque de panne ou de… grève signifierait une coûteuse immobilisation suivi d’un tout aussi coûteux rapatriement. On préfère donc changer les locos plus fréquemment qu’on ne le croit. Les seuls exploitants qui pourraient militer pour des motrices « full » européennes sont actuellement Eurostar et Thalys. Ils sont plutôt minoritaires alors que les autres services internationaux se contentent de desservir deux pays voisins (TGV Lyria, TGV-POS, Thello, Railjet…).

>>> Voir aussi : ERTMS, qui va payer pour les opérateurs de fret ?

Le prix des choses

L’ERTMS combine trois secteurs industriels coûteux : l’électricité, l’électronique et le digital. Et ce n’est pas gratuit, surtout que seule une poignée d’industriels sont capables de proposer un package complet. L’ERTMS low-cost n’existe pas. Par-dessus tout, on lui impose un niveau d’intégrité de sécurité SIL 4, soit le plus élevé, correspondant à un facteur de réduction du risque compris entre 10.000 et 100.000. Tout cela nécessite une homologation très coûteuse du matériel « sol » et « bord ». La Cour estime ainsi que « le déploiement au sol pourrait coûter entre 100 000 et 350 000 euros par kilomètre ». Mais une analyse plus fine effectuée au Danemark et aux Pays-Bas montre que les coûts, incluant le démantèlement du système national, sont plutôt évalués à 1,44 million d’euros par kilomètre de ligne. Et on n’oublie pas que toute ligne équipée d’ERTMS ne peut accepter QUE du matériel homologué ERTMS/ETCS. Le matériel encore convenable mais déclaré « non-ETCS » est alors de facto exclu de ces lignes, ce qui est une perte pour l’exploitant…

Tout cela nous amène au prix d’installation du matériel de bord : « Il faut ajouter au coût du déploiement de l’ERTMS au sol, (…) celui de l’installation de l’ERTMS sur les locomotives, à la charge des entreprises ferroviaires.» Or, les priorités des uns ne sont pas toujours celles des autres. Le coût par locomotive existante est estimé entre 375 000 et 550 000 euros, qui couvre les équipements ERTMS et leur installation, les essais et l’autorisation ainsi que l’immobilisation du véhicule. Aux Pays-Bas, le coût de la transformation, mises à niveau obligatoires comprises, a en réalité été de 663 000 à 970 000 euros par locomotive. En Allemagne, le coût allait de 420 000 à 630 000 euros par locomotive. Le passage à la version Baseline 3, la dernière mouture en vigueur, se traduirait par un coût supplémentaire moyen de 270 000 euros par locomotive… et de nouvelles immobilisations d’actifs ferroviaires, déjà bien onéreux.

On reste malgré tout optimiste

La plus-value de l’ERTMS est reconnue par tous, mais sur le long terme, surtout au niveau de la sécurité, quand l’ETCS de niveau 2 permet au conducteur de train de suivre les instructions sur un écran de bord, avec une information permanente et non plus ponctuelle via des signaux extérieurs, comme actuellement. L’obsolescence du système de signalisation avec ses blocs et ses cantons démontre aussi ses limites. Le Danemark, les Pays-Bas et la Belgique ont opté pour un renouvellement de leur signalisation en ERTMS/ETCS. Le matériel roulant dispose aujourd’hui de capacités de freinage qu’on n’avait pas hier. En tant que moyen de transport très sûr, le rail peut faire bien mieux en matière technologique. Encore faut-il oser, dépasser les référentiels d’usage et obtenir l’argent nécessaire, ainsi qu’une cohérence au niveau européen. Il est aussi permit de s’interroger sur la longueur des procédures d’homologation. Il ne faut certes pas faire n’importe quoi, mais la certification ne doit pas être une fin en soi : il s’agit de faire rouler des trains en SIL 4, rien de plus.

Le rapport fait aussi des propositions, et c’est sa principale qualité. Il propose d’abord d’avoir une idée claire sur les coûts réelles d’implantation du système sur un réseau de corridors d’abord, sur un réseau étendu ensuite. « La Commission devrait suivre de près et faire respecter la mise en œuvre du nouveau plan européen de déploiement. » Le quatrième paquet ferroviaire a renforcé les prérogatives de l’ERA, l’agence ferroviaire européenne de Valenciennes. Mais, dit la Cour, « La Commission devrait déterminer si [l’ERA] dispose des ressources nécessaires pour assumer de manière efficiente et efficace sa fonction d’autorité responsable du système et de s’acquitter du rôle et des [ses] responsabilités renforcés (…) ». Enfin, et c’est crucial pour voir à long terme, « La Commission et [l’ERA] devraient, avec le soutien des fournisseurs d’équipements ferroviaires, veiller à la stabilité des spécifications ERTMS, corriger les erreurs résiduelles, éliminer les incompatibilités entre les différentes versions ERTMS déjà déployées au sol et garantir la compatibilité future de toutes les lignes ERTMS. Pour ce faire, [l’ERA] devrait coopérer de manière proactive avec les gestionnaires de l’infrastructure et les autorités nationales de sécurité avant l’échéance légale de juin 2019. »

La coopération, encore et toujours, reste le maître mot pour un déploiement réussi. L’espoir fait vivre…

En savoir plus au niveau technique : ETCS, les différents niveaux