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La digitalisation du rail : c’est déjà du concret chez Infrabel

Pour avoir une idée de l’atmosphère actuelle autour de la transformation numérique, on pouvait par exemple visiter les Digital Days du gestionnaire d’Infrastructure belge Infrabel.

Une certitude : le digital change fondamentalement la façon dont les entreprises conçoivent et fournissent leurs services et comment elles fonctionnent en interne. La nécessité de promouvoir une culture numérique est inévitable, en particulier dans les entreprises techniques, comme les gestionnaires d’infrastructure ferroviaire : elle permet aux entreprises de produire des résultats plus rapidement, mais attire également les jeunes talents et encourage l’innovation. Il existe une très forte demande dans le secteur ferroviaire pour changer de paradigme. Cependant, la transformation numérique n’a pas d’état final. C’est au contraire un cheminement sans fin pour faire du changement lui-même une compétence essentielle dans l’ensemble de l’organisation, dans le seul but d’améliorer la qualité de service, d’éviter le gaspillage et de mieux comprendre son entreprise.

Infrabel avait exposé début juin dans ses ateliers du nord de Bruxelles une série d’exemple de gestion du réseau par le biais de l’outil digital. L’environnement ferroviaire est en plein bouleversement : pour exploiter son réseau, on tente non seulement de limiter les déplacements inutiles sur le terrain, qui coûte beaucoup d’heures de travail, mais le digital permet surtout de capter des informations que l’être humain ne serait pas capable d’effectuer en temps réel et rapidement. Par exemple la température des rails sur tout le réseau, en une minute. Par exemple l’état de la végétation en un seul coup d’œil. Infrabel présentait donc, sous châpiteau, 18 stands présentant chacun une innovation numérique, comme la modélisation du « paysage ferroviaire », le Building Information Modelling (BIM) pour le développement de projets, la cartographie des images de drones pour la surveillance des infrastructures ou encore la détection Lidar pour la gestion de la végétation au ras du sol. Mais on pouvait aussi découvrir beaucoup d’autres applications.

Un exemple est le système d’avertissement automatique des trains destiné au personnel d’entretien des voies : développé par Zöllner (Allemagne), la société a mis au point le produit Autoprowa, qui est utilisé dans une zone localisée et informe les travailleurs des voies d’un train qui approche afin de quitter leur chantier en toute sécurité. Le système dispose d’un appareil qui enregistre sur site le lieu de l’intervention. Les coordonnées sont alors envoyées au dispatcher régional en cabine de signalisation qui dispose ainsi d’une information complète de la présence d’un chantier.

« Les procédures de maintenance que nous effectuons, réparation d’infrastructures et remplacement des rails, resteront en grande partie les mêmes », déclare Carel Jockheere, directeur du ‘smart railway programme’ chez Infrabel, à l’International Railway Journal. « Ce que nous pouvons faire différemment, c’est d’utiliser plus efficacement le temps disponible et de prendre des décisions plus adéquates concernant ce qui doit être remplacé à un moment précis. », explique-t-il. Les données précises de trafic s’avèrent ainsi pertinentes. En tenant compte du poids de chaque train et du nombre de passage par jour, on peut estimer avec exactitude le taux d’usure d’un aiguillage, élément essentiel pour la sécurité.

Les drones sont une autre application du digital dans l’exploitation du réseau ferré. C’est un outil très critique : d’une part il permet de visualiser de manière précise, à moins de 30m, tous les éléments de la voie ou l’état des pièces sous un pont, souvent inaccessible avec une équipe. Mais d’autre part, les drones sont sujet à de très grandes restrictions légales quant à leur utilisation, certains riverains ne voulant pas avoir leur jardin scanné… Le réseau ferré scanné par les drones permet de capter des données très précises sur l’implantation de tous les éléments de l’infrastructure : rails, aiguillages, caténaires, poteau de signalisation, caniveaux à câbles, armoires diverses. Cela permet un inventaire très complet et précis, en coordonnées géographiques Lambert, ce qui permet sur plan de mesurer des longueurs, des emplacements et de créer de nouvelles installations.

La réalité augmentée est un autre outil prometteur. Les opérations d’entrepôt comprennent principalement le tri des produits et la récupération du bon produit. Cela peut être un travail très délicat. Un immense entrepôt peut être un endroit difficile pour localiser un article particulier. L’utilisation traditionnelle du papier et du stylo est lente et sujette aux erreurs. La réalité augmentée est pratique car elle fournit une image 3D de l’entrepôt et peut montrer le produit que la personne recherche. En fin de compte, cela peut réduire la consommation de temps et éliminer toute possibilité d’erreur. Des pièces électriques, des câbles, des appareils électroniques, l’atelier central de Schaerbeek d’Infrabel gère notamment près de 16.000 références.

L’accumulation d’une masse de données est aussi un vrai défi. Dans le monde numérique et informatique, les informations sont générées et collectées à une vitesse qui dépasse rapidement la limite. Il faut faire le tri entre ce qui est pertinent, et parfois innover en se posant la question de savoir si des données inutilisées pourraient avoir au contraire une utilisation dans la gestion du réseau ferré. Infrabel a d’ailleurs dû acheter des serveurs supplémentaires pour emmagasiner cette masse de données qui grossit de manière exponentielle. Le tri des données a permis à l’entreprise d’ouvrir un portail open data avec des données de trafic et de géolocalisation. Ce portail est ouvert au public, pas seulement aux développeurs.

Les exemples que l’on pouvait découvrir à lors de ses Digital Days proviennent tous d’une élaboration interne, se plaisait à dire le staff présent. Il est encourageant, dans une Belgique que l’on croit souvent en retrait, de voir que la digitalisation progresse dans un secteur ferroviaire qui est souvent plus lent à la transformation numérique. Il y a encore des progrès à faire, tout particulièrement dans la gestion du trafic. Ce sera probablement pour la prochaine fois.

2019 – Vidéo Brutélé – https://bx1.be/news/digital-days-drones-et-realite-augmentee-pour-un-millier-de-travailleurs-dinfrabel/

2019 – La page Digital Days d’Infrabel (en anglais uniquement)

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Et si on parlait du train à sustentation magnétique ?

Alors que le monde entier regarde les projets d’Hyperloop avec circonspection, il est utile de se pencher sur une autre technologie ferroviaire : la sustentation magnétique, que l’Europe semble avoir définitivement oublier…

Le train à sustentation magnétique ne signifie pas spécifiquement train à grande vitesse. En 1984, à Birmingham, un train opérait en monorail sur une section de voie surélevée d’environ 600m entre l’aéroport de Birmingham et la gare de Birmingham International Railway, à une vitesse pouvant atteindre 42 km/h. Mais cet unique exemplaire britannique fut fermé en 1995 en raison de problèmes de fiabilité.

Dans la grande majorité des cas cependant, le train à sustentation magnétique reste bien étudié dans le cadre de la grande vitesse ferroviaire, qui semble être sa raison d’être. C’est pourquoi cette technologie fut encore proposée lorsque la Grande-Bretagne lança les consultations préliminaires en vue de rechercher quel type de train relierait Londres au nord du pays. Le Maglev fut rapidement écarté du fait des grandes incertitudes quant à sa maîtrise technique et financière, au profit d’une ligne à grande vitesse classique, la HS2. Après l’échec et l’arrêt des essais en Allemagne, il n’y a plus de projet de ce type en Europe. En revanche, le Maglev, train à sustentation magnétique, est maintenant actif dans six endroits d’Asie, le seul continent qui y croit encore.

Le premier Maglev d’Asie fut mis en service en Corée du Sud en 1993, sur le site de l’exposition universelle de Daejeon. La Chine a suivi en 2004 avec une liaison Maglev entre Shanghai et le nouvel aéroport de Pudong, puis le Japon se lança dans l’exploitation du train Linimo à Nagoya en 2005. La Corée du Sud a étendu la ligne Daejeon à l’aéroport d’Incheon en 2016, tandis que la société chinoise Changsha a utilisé un train de levage magnétique entre l’aéroport et une gare de chemin de fer la même année. À Shanghai, seul le train Maglev vers l’aéroport roule à plus de 400 km/h à grande vitesse. Les cinq autres Maglev ne roulent qu’a environ 110 km/h.

La technologie Maglev

Maglev est une méthode de transport qui utilise la lévitation magnétique pour transporter des véhicules dotés d’aimants plutôt que de roues, d’axes et de roulements. Avec Maglev, un véhicule est soulevé de quelques centimètres au-dessus d’un chemin de guidage, en utilisant des aimants pour créer à la fois un soulevage et une propulsion. Les trains Maglev se déplacent plus doucement et un peu plus silencieusement que les systèmes ferroviaires à roues.

Le terme Maglev désigne non seulement les véhicules, mais également le système ferroviaire, spécialement conçu pour la lévitation magnétique et la propulsion. En réalité, le terme Maglev se réfère à un seul type de lévitation magnétique. Il existe en effet deux principaux types de trains à sustentation magnétique :

  • Le type à sustentation électromagnétique (ou EMS), utilisant des électroaimants classiques. La traînée électromagnétique est ici très faible, voire nulle. L’interaction entre les aimants à bord du train et des aimants disposés le long de la voie crée une force magnétique induite qui compense la gravité et permet la lévitation. Ces aimants repoussent le train vers le haut et assurent l’existence d’une garde suffisante entre le “rail” et le train ce qui affranchit le véhicule de toute perte due à la friction. Le meilleur exemple est le Transrapid allemand sous forme de monorail.
  • Le type à sustentation électrodynamique (ou EDS), utilisant des aimants supraconducteurs. Des bobines supraconductrices sont placées dans le train et des électroaimants sont placés le long de la voie. Lorsque le train se déplace, un courant est induit dans la voie. La force résultante fait léviter le train. Le déplacement du train engendre une traînée électromagnétique très importante, d’où une consommation énergétique élevée. Le projet le plus abouti est le Maglev japonais. Les trains utilisant le système EDS ne sont pas des monorails.

Selon ses promoteurs, les avantages de Maglev sont difficiles à contester. En remplaçant le roulement par des électroaimants ou des aimants supraconducteurs, les trains en lévitation peuvent atteindre des vitesses incroyables. Les trains Maglev éliminent en effet une source essentielle de friction – celle des roues du train sur les rails – même s‘ils doivent encore vaincre la résistance de l’air. Cette absence de frottement signifie qu’ils peuvent atteindre des vitesses supérieures à celles des trains conventionnels. À l’heure actuelle, la technologie de Maglev permet de créer des trains capables de parcourir plus de 500 km à l’heure. En raison de la lévitation au-dessus de la voie, les déraillements sont quasi improbables.

Les trains Maglev peuvent accepter des pentes jusqu’à 10% contre 3 à 4% maximum pour une ligne à grande vitesse conventionnelle. Cela pourrait signifier moins d’ouvrages d’art dans les régions avec collines. Mais le projet japonais montre tout de même de 86% de la ligne serait en tunnel.

Parmi d’autres avantages souvent cités, les coûts d’entretien des voies ont tendance à être inférieurs à ceux des trains normaux. « Certaines personnes disent qu’une fois que vous avez mis en place une voie de guidage pour un train à lévitation magnétique, vous n’avez jamais à la remplacer ni même à l’entretenir » explique Laurence Blow, fondatrice du groupe de conseil MaglevTransport. Un document de Transrapid montre qu’il y a de toute manière de la maintenance à effectuer, mais à un coût inférieur de 66% par rapport à une ligne à grande vitesse conventionnelle. Un chiffre invérifiable en l’absence d’un projet concret exploité sur plusieurs années.

De grands défis, malgré tout

Comme souvent lorsqu’on parle de technologies disruptives, des clans se forment entre les pour et les contre. Avec l’absence de systèmes importants en exploitation, on manque de recul pour apprécier les avantages et inconvénients réels par rapport au chemin de fer classique, notamment sur le plan économique. Cela n’empêche pas d’avoir un angle de vue critique.

La technologie Maglev n’a plus rien de commun avec une voie ferroviaire classique : il n’y a plus les deux rails que nous connaissons depuis 200 ans. La voie elle-même forme un ensemble fermé : c’est un système à part entière qui n’est pas connectable avec un réseau ferroviaire existant et qui consomme énormément de béton et de métaux rares (pour les électroaimants). Cela pose d’emblée des problèmes importants d’insertion dans les grandes villes, puisqu’un Maglev devrait être construit à côté des voies existantes, ou carrément sur un site dédié, ce qui est très difficile dans les zones très urbanisées.

De manière générale, le Maglev, c’est encore trop d’ennemis et peu d’amis. Outre les défis financiers, il manque encore trop d’opportunités sur le marché pour construire un Maglev global. Si les Maglev exploités commercialement ont bel et bien démontré une réduction drastique des coûts d’exploitation et de leurs émissions carbones, les incompatibilités avec l’infrastructure ferroviaire existante et les coûts de construction de 50 à 200 millions de dollars par kilomètre sont devenus des obstacles insurmontables à sa pleine adoption. La proposition infructueuse d’une ligne Maglev de 1.300 km reliant Pékin à Shanghai en 2005 souligne à l’évidence ce problème financier.

Les trains Maglev nécessitent plus d’énergie que les trains conventionnels. Dans le bilan global, la puissance nécessaire à la lévitation ne représente généralement pas un pourcentage élevé de la consommation énergétique totale, car la plus grande partie de la puissance est utilisée pour vaincre la résistance de l’air, comme pour tout autre moyen de transport à grande vitesse. Cependant, à faible vitesse, la quantité de puissance utilisée pour la lévitation peut être importante, consommant jusqu’à 15% de puissance supplémentaire par rapport aux services de métro ou de train léger. De même, pour de très courtes distances, l’énergie utilisée pour l’accélération peut être considérable. Une partie de l’énergie est également utilisée pour la climatisation, le chauffage, l’éclairage et d’autres systèmes divers, comme dans tout train moderne du monde. La technologie Maglev EDS exige le maintien des bobines supraconductrices à une températures de -269°C, ce qui n’est pas sans incidences sur la consommation énergétique.

La vitesse est très importante pour la consommation d’énergie. Une étude de 2018 montre une consommation d’énergie de 99 Wh/sièges/km pour le Chuo Shinkansen à une vitesse de croisière de 500 km / h dans le tunnel, sur la ligne Tokyo-Osaka. La seule augmentation de la résistance au roulement quand on passe de 450 km/h à 500 km/h sur une voie en plein air entraîne une augmentation de la consommation d’énergie de 15 à 20%. C’est un critère important lorsqu’un gouvernement doit choisir une technologie pour le train à grande vitesse.

En revanche, si on compare à une vitesse de 330km/h, l’étude montre des chiffres inférieurs par rapport au TGV ou à l’ICE :

– 59 Wh/sièges/km pour l’ICE 3

– 48,5 pour le TGV Duplex

– 45 pour la technologie EMS Transrapid mais…

– 52,7 pour le Chuo Shinkansen en technologie EDS

Les réparations et les pièces de rechange ont un coût plus élevé que les alternatives standards. En cas de réparation ou de remplacement, le défi consiste à s’adapter au marché instable des composants électroniques. De plus, le faible marché du train Maglev et la trop grande spécificité des composants rendent les pièces de rechange très onéreuses.

Les systèmes EDS ont un inconvénient majeur. À faible vitesse, le courant induit dans ces bobines et le flux magnétique ne sont pas assez importants pour supporter le poids du train. Pour cette raison, le train doit avoir des roues ou une quelconque forme de ‘train d’atterrissage’ pour soutenir la rame jusqu’à ce qu’elle atteigne une vitesse suffisante pouvant supporter la lévitation.

Les différents types d’aimants permanents industriels nécessaires au Maglev sont classés en quatre familles, dont la plus importante se compose des terre rares grâce à leur rigidité en aimantation, à l’énorme énergie qu’ils peuvent fournir et aux champs coercitifs qui les rendent presque insensibles aux champs démagnétisants. Les terres rares posent cependant des questions quant à leur disponibilité, étant donné que le marché des objets connectés et des véhicules électriques serait amené à une forte croissance d’ici 2030. L’impact sur les prix pourrait être important.

L’Europe et l’Amérique en retrait

Des tentatives d’implanter un Maglev aux États-Unis se sont tous soldés par un échec. Comme l’explique de manière sarcastique David Brace, de Kruxe Technology : « Fondamentalement, l’Amérique est un pays de voitures, de camions et d’avions. Les États-Unis ne croient pas en ce modèle (ndlr de Maglev), car la société ‘Car, Plane & Oil’ fait pression depuis des décennies pour empêcher que cela ne se produise. »

Le continent européen, leader de la grande vitesse, veille surtout à capitaliser sur la maîtrise technique et surtout financière du train à grande vitesse classique, symbolisé par le TGV en France, l’ICE en Allemagne, les AVE de Talgo en Espagne et le modèle italien, seul pays où deux entreprises de trains à grande vitesse circulent en concurrence sur le même réseau. Le modèle européen a été vendu en Corée, en Turquie, en Arabie saoudite et récemment au Maroc. Il est systématiquement présenté à tous les projets américains. Bien loin de l’utopie Hyperloop…

Il faut cependant reconnaître que la culture européenne ne milite pas pour aller de l’avant en matière technologique. L’Europe a complètement loupé le tournant digital, puisque le Continent ne compte aucun membre des GAFAM ni aucun géant du mobile. D’où la grande terreur de voir débarquer le chinois CRRC, alors que le japonais Hitachi est déjà présent en Grande-Bretagne et en Italie.

Ces Maglev qui roulent en Asie

Le Transrapid entre Shangaï et l’aéroport de Pudong est actuellement le seul système de transport Maglev à grande vitesse au monde pour le transport de passagers. Il roule à 430 km / h sur une piste en béton de 30 km. Il a été achevé en 2004, mais aucun autre système n’a été construit et la société allemande qui l’a conçu, Transrapid, a mis les clés sous le paillasson en 2008. Le train fonctionne bien, mais ses coûts de construction furent prohibitifs. Ses coûts énergétiques sont élevés, ce qui serait dû à une traction inefficace, plutôt qu’à la technologie Maglev en elle-même (19,9 kWh par siège sur 100 km, contre 7,7 pour le train à grande vitesse).

C’est au Japon qu’un projet de Maglev semble le plus abouti. JR Central, qui exploite déjà la ligne Tokaido Shinkansen existante, prévoit d’exploiter la section Tokyo-Nagoya par technologie Maglev dès 2027 et la liaison complète Tokyo-Osaka en 2045. Appelée contournement Tokaido Shinkansen, cette ligne permettrait de réduire de moitié le temps de parcours du Shinkansen actuel, entre Tokyo et Nagoya à 40 minutes, et entre Tokyo et Osaka à 67 minutes.

Le shinkansen japonais, train à grande vitesse classique, est un élément essentiel pour la psyché nationale en tant que symbole de la puissance technologique. La volonté de construire son successeur, malgré 20 ans de stagnation économique et démographique, témoigne de la détermination du pays à rester un pionnier des technologies.

 

Fait intéressant : alors que généralement le gouvernement central et les administrations locales proposent de payer le coût de la construction de lignes de train à grande vitesse, le groupe privé JR Central n’attend cette fois pas l’aide financière du gouvernement, excepté un prêt de 3 milliards de yen à taux réduit.

L’entreprise privée a l’intention de supporter la totalité des 74 milliards d’euros (9.000 milliards de yens) nécessaires à la construction de cette ligne Maglev.

Cependant, nombreux sont les critiques qui considèrent le Maglev comme le symbole de tout ce qui ne va pas avec l’innovation au Japon : un éléphant blanc non rentable et assoiffé de capitaux, sans perspectives d’exportation et une menace pour le shinkansen existant. « Le maglev constitue non seulement un C’est un projet coûteux, mais aussi anormal, qui consomme de l’énergie et consomme entre quatre et cinq fois plus d’énergie que le shinkansen de Tokaido », déclaraient en 2017 les chercheurs Hidekazu Aoki et Nobuo Kawamiya.

En Chine, le consortium CRRC a récemment présenté un Maglev capable d’atteindre la vitesse de 600km/h. Compte tenu de l’énorme vitesse du train, un voyage en train pourrait être encore plus rapide que l’avion dans certaines circonstances, a déclaré Ding Sansan, responsable de l’équipe chargée de la conception du nouveau train, au journal chinois Qingdao Daily. Certains médias ont annoncé que le train entrerait en service en 2021, mais la compagnie n’a pas donné de date exacte. Les experts du rail expliquent que des années d’essais seront nécessaires avant que le train ne soit prêt à transporter des passagers. « Le Maglev chinois est à ce stade un projet de recherche », a déclaré Chris Jackson, rédacteur en chef de la Railway Gazette International, basée à Londres. « Il n’y a pas de projet ferme pour développer une voie commerciale. »

Simple distraction ou réelle opportunité ? Les développements de cette technologie et toutes les questions cruciales qui en découleront seront suivies avec beaucoup d’attention dans le secteur ferroviaire.

ND – Encyclopedia Britannica / Sarah E. Boslaugh – Maglev train

2011 – Hicham Allag – Modèles et calcul des systèmes de suspension magnétique passive -Développements et calculs analytiques en 2d et 3d des interactions entre aimants permanents

2013 – The Japan Times / Reiji Yoshida – Maglev challenge both technical, financial

2017 – Le train sur rail magnetique – ppt télécharger – SlidePlayer

2017 – Financial Times / Robin Harding – Japan’s new maglev train line runs headlong into critics

2018 – NRC/Handelsblad / Rijkert Knoppers – De zweeftrein komt met vallen en opstaan

2018 – Railway-technology.com – Will maglev ever become mainstream?

2018 – The International Maglev Board  – Energy Consumption of Track-Based High-Speed Transportation Systems

2019 – In the loop mews – Maglev – is it really the solution for Hyperloop?

2019 – NBC News – China’s new high-speed train will ‘float’ over tracks to hit 370 miles an hour

L’Asie prend le leadership des trains à 600km/h, et ce n’est pas une bonne nouvelle pour l’Europe et l’Amérique

30/05/2019 – Le constructeur chinois CRRC, qui fait si peur aux industriels européens, dévoile un projet de train à lévitation magnétique qui pourrait circuler dès 2021.

La société d’État China Railway Rolling Stock Corporation (CRRC) a annoncé le développement d’un prototype de train à lévitation magnétique capable d’atteindre la vitesse de 600 km/h. Il s’agit d’un train sans roues, où le train est la seule pièce mobile. Le train parcourt une voie de guidage munie d’aimants qui contrôlent la stabilité et la vitesse du train. Les trains Maglev sont donc plus silencieux et plus fluides que les trains classiques et peuvent atteindre des vitesses beaucoup plus élevées. L’ambition derrière ce projet ? Rallier Pékin et Shanghai, distantes de 1.300 km, en deux heures seulement.

Il existe deux principaux types de trains à sustentation magnétique :

– Suspension électromagnétique (EMS), des électroaimants à commande électronique installés dans le train l’attirent vers une voie magnétiquement conductrice (généralement en acier).
– La suspension électrodynamique (EDS) utilise des électroaimants supraconducteurs ou de puissants aimants permanents qui créent un champ magnétique qui induit des courants dans les conducteurs métalliques proches lorsqu’il ya un mouvement relatif, ce qui pousse et tire le train vers la position de lévitation prévue sur le chemin de guidage.

On peut rappeler que les trains à sustentation magnétique ont été étudié en Europe dès 1979, tout particulièrement en Allemagne sous le nom de Transrapid. Le projet fut abandonné à cause de ses coûts et d’un grave accident survenu à Lathen en septembre 2006, qui ne concernait pas la technique Maglev en elle-même. Depuis lors, la technologie Maglev a été abandonnée à l’Asie, le seul continent qui y croit encore.

La compétition fait rage entre la Chine et le Japon qui semblent être les plus avancés. Les deux pays se sont chacun engagés dans la bataille pour la meilleure technologie. La ligne de démonstration Shanghai Maglev, construite en 2004, a coûté 1,2 milliard de dollars US. C’était le premier vrai Maglev en opération commerciale. Un autre projet en cours construction, le Chuo Shinkansen au Japon, a un le coût de construction estimé à environ 82 milliards de dollars américains, avec un tracé principalement en longs tunnels. Tout cela indique que l’Asie a clairement pris le leadership de cette technologie.

Le principal challenge pour la Chine reste le prix exorbitant de cette nouvelle génération de trains, mais qui permettrait de lui assurer une place de leader sur le marché international. Et ce n’est pas une bonne nouvelle pour l’Europe et l’Amérique.

 

Ce que la 5G peut offrir aux chemins de fer

Comme le transport ferroviaire augmente très rapidement un peu partout, il devient essentiel d’avoir des communications de haute qualité pour le contrôle et l’exploitation des trains, ainsi que des communications de grande capacité pour les voyageurs et pour l’exploitation des trains, comme la maintenance prédictive. Actuellement, les systèmes de communication ne sont pas capables de fournir ces services, ce qui impliquerait l’utilisation de la 5G pour remplacer les anciens systèmes GSM-R et les systèmes dédiés à la signalisation ferroviaire.

5G_03_Siemens

Pour faire en sorte que le chemin de fer puisse améliorer considérablement ses services, de nouvelles solutions informatiques et de communication reposant sur les flux de datas sont nécessaires. Ces solutions permettront de surveiller, d’analyser et d’exploiter les informations relatives à l’énergie et aux actifs pour l’ensemble du système ferroviaire, par exemple le réseau électrique, les gares, le matériel roulant et les infrastructures. Or, pour surveiller et gérer des quantités énormes de données, les technologies actuelles ne suffisent plus et la 5G semble offrir d’énormes possibilités.

Spécifications techniques

Les discussions autour de la 5G relèvent en gros de deux courants de pensée : une vision axée sur les services qui considère la 5G comme une consolidation des innovations 2G, 3G, 4G, Wi-Fi et autres, offrant une couverture bien plus étendue et une fiabilité permanente ; et une seconde vision qui prévoit un changement progressif de la vitesse des données et une réduction de l’ordre de grandeur de la latence de bout en bout.

Certaines des exigences identifiées pour la 5G peuvent encore être rencontrées par la 4G ou d’autres réseaux. Mais les exigences techniques qui nécessitent un véritable changement de génération sont une latence inférieure à 1 ms et une vitesse de liaison descendante supérieure à 1 Gbps. « Avec la 5G, nous augmentons le débit de données, nous réduisons le temps de latence de bout en bout et nous améliorons la couverture. Ces propriétés sont particulièrement importantes pour de nombreuses applications liées à l’internet des objets. Un exemple est celui des voitures autonomes et des transports intelligents, pour lesquels une faible latence est essentielle », explique Zhiguo Ding de l’université de Lancaster. En quoi est-ce une révolution pour le chemin de fer ?

On pense trop souvent que la 5G est un gadget destiné à satisfaire les téléchargements et le streaming des voyageurs dans le train. Cette vision est très réductrice. La technologie 5G peut fournir des possibilités techniques industrielles qu’il n’est pas possible d’obtenir actuellement. L’internet des objets, par exemple, n’est pas un gadget destiné à surveiller seulement votre frigo ou votre chauffage à la maison, mais bien à obtenir un état des lieux permanent de l’usure des éléments.

Dans l’ensemble, la 5G permet une exploitation en temps réels pour ces quelques exemples suivants :

  • suivi en temps réel des queues aux guichets;
  • personnalisation marketing des millions de clients;
  • taux de charge des trains en temps réel et diffusion d’information pour mieux répartir les voyageurs;
  • usure des essieux et des éléments techniques des trains;
  • usure de l’infrastructure, surveillance des pics de consommation d’électricité;
  • possibilité de faire entrer les trains en atelier que quand cela est strictement nécessaire;
  • fabrication de certaines pièces de rechange avec une imprimante 3D;
  • Prévisions de trafic avec l’intelligence artificielle.

Toutes ces possibilités requièrent des flux très important de données que la 4G actuelle n’est pas en mesure d’offrir.

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Du côté des voyageurs

Les voyageurs ont trois demandes essentielles :

  • rapidité d’achat des tickets et lisibilité simple des tarifs;
  • tickets sans papier;
  • un wifi gratuit fiable à bord sans coupures.

La tarification est une jungle nationale, parce que certains éléments ne concernent que les résidents locaux qui bénéficient d’une politique sociale locale, comme les étudiants ou les seniors. Il est essentiel malgré tout de présenter, pour un trajet X, une tarification la plus simple possible en un seul coup d’oeil, puis de pouvoir choisir la meilleure formule et d’obtenir un QR code en guise de billet, plutôt que d’avoir l’obligation de l’imprimer.

Du côté des opérateurs téléphoniques, la priorité a été donnée de placer les antennes dans tous les villages du pays afin d’avoir la couverture résidentielle maximale. Cependant, il existe encore beaucoup de “trous” le long des voies et la 4G est interrompue, tout comme parfois même la simple communication téléphonique. Il n’y a rien de plus frustrant pour les voyageurs, alors que le train est précisément vanté pour “faire autre chose que de conduire”.

Du côté des opérateurs ferroviaires

Les applications 5G peuvent être regroupées en trois zones , mais les deux premières sont les plus importantes pour les communications ferroviaires:

  • communications d’environnements critiques .
  • communications à bande passante augmentée et haute vitesse .
  • communications de masse et IoT.

Le premier point est très avantageux et utile pour les applications de contrôle et de maintenance des opérations critiques et d’un intérêt très spécifique pour les communications ferroviaires. Celles-ci peuvent être entreprises en établissant des communications sécurisées, ultra fiables (perte de paquets inférieure à 1 par 100 000 000 millisecondes) et à faible temps de latence (1 milliseconde).

Comme le souligne le Prof. Dr. Sabina Jeschke de la Deutsche Bahn, les données 5G des capteurs de trains et d’infrastructures ferroviaires peuvent être transmises de manière bien plus rapide : reconnaissance d’objets et géolocalisation, communication entre trains (Car2X) ou encore transmission de données techniques des trains vers les dépôts pour la maintenance conditionnelle.

La maintenance conditionnelle est d’une importance cruciale. Les autorités responsables des transports ne veulent plus que des dizaines de trains restent dans les ateliers pendant plusieurs jours. Comme le train est un actif qu’il faut faire rouler, le taux de disponibilité doit être nettement amélioré.

Le point le plus critique concerne la signalisation. Le poids d’un train et sa vitesse déterminent l’espace nécessaire entre deux convois afin d’éviter qu’ils n’entrent en collision. Avec la signalisation conventionnelle, cette distance est actuellement très élevée et impacte sur le flux disponible sur une ligne ferroviaire. Pour éviter de construire d’autres voies coûteuses, l’idée est de réduire l’espace entre deux trains et d’améliorer le débit. Or, le fait que les trains ne sont pas tous homogènes posent des problèmes que seule une forte quantité de données traitée très rapidement pourrait résoudre. Cela démontre l’importance de la 5G qui devrait être couplée avec la technologie ETCS niveau 3, qui n’est pas encore d’application à ce jour.

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Bataille des géants

La Commission et les pays de l’UE s’efforcent de créer un environnement favorable à la construction des écosystèmes et au développement du savoir-faire en Europe. À cet égard, l’Observatoire européen 5G rend compte des progrès réalisés dans le domaine du spectre et des feuilles de route nationales. Un nouveau rapport de l’Observatoire 5G de la Commission européenne montre que l’Europe montre la voie en matière de tests 5G avec 139 essais dans 23 États membres, créant de nouvelles opportunités commerciales pour la 5G. Comme le montre le rapport, les préparatifs s’intensifient en Europe alors que les premiers réseaux 5G sont prêts à être ouverts aux entreprises.

La 5G peut aussi être perçue comme un nouveau business pour les entreprises, alors que les ventes de 4G s’essouflent par le fait que le marché est devenu mature et saturé. Tous les « grands » du secteur data, Cisco, Siemens, IBM, Samsung, ainsi que le controversé Huawei se sont mis en ordre de bataille pour gagner des marchés dans le monde entier.

C’est une bataille qui n’est pas au goût de tout le monde. Les enjeux géopolitiques autour de la cinquième génération de téléphonie mobile se mêlent désormais aux défis financiers et concurrentiels. Mais il y a aussi d’autres enjeux qui inquiète le monde scientifique.

La 5G mauvaise pour la santé ?

Depuis sa création, l’un des principaux problèmes liés à la technologie 5G concerne ses effets potentiels sur le corps. Des études scientifiques révisées par des pairs indiquent déjà que les technologies sans fil actuelles 2G, 3G et 4G – utilisées de nos jours avec nos téléphones portables, ordinateurs et technologies portables – créent des expositions aux radiofréquences qui posent un risque grave pour la santé des êtres humains, des animaux et de l’environnement.

La 5G augmente l’exposition aux champs électromagnétiques de radiofréquence ont prévenu, en septembre 2017, plus de 170 scientifiques dans un moratoire commun. De leur côté, les grandes agences de santé tiennent des propos bien plus nuancés. Le lecteur intéressé pourra tenter de trouver une réponse à ce lien (en anglais), qui recense de nombreuses études sur cette question.

Au-delà de ces polémiques qui sortent du périmètre ferroviaire, il faut garder à l’esprit que la technologie et la réorganisation du chemin de fer est important pour le climat. Il s’agit de transférer vers le rail le plus de gens possible vers un transport décarboné. Or, pendant que le chemin de fer se modernise, d’autres secteurs accaparent la technologie de manière beaucoup plus rapide et pourraient démontrer aux décideurs politique que, décidément, le train est toujours en retard. Entre les ondes et les déplacements sans carbone d’un maximum de citoyens, il va falloir choisir…

Sources :

2014 – GSMA Intelligence – Understanding 5G: Perspectives on future technological advancements in mobile

2015 – IEEE Spectrum / Alexander Hellemans – Will 5G become the backbone of the Internet of Things?

2016 – Mitsubishi Electric / David Mottier – How 5G technologies could benefit to the railway sector: challenges and opportunities

2017 – Cisco / Stephen Speirs – Why Wait for 5G? The Challenges of Railway Connectivity

2018 – Computer Weekly.com / Alex Scroxton – Trackside network to bring 5G to UK rail travellers by 2025

2018 – Railtech.com – Network Rail va commencer les essais avec la 5G

2018 – Teldat / Fransisco Guerrero – Will 5G solve the railway dilemmas?

2018 – Eurescom – The 5G-PICTURE approach for future railway systems

2019 – Intelligent Transport – Automotive and transport among most-tested use cases for 5G technologies

La 5G pour le rail allemand

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

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

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

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

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

Découpage de réseau dans le transport ferroviaire

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

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

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

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

Le “laboratoire le plus rapide sur rails”

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

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

Surfer à bord sans interruption

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

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

Prof. Dr. Sabina Jeschke

Allemagne : la ligne à grande vitesse Berlin-Munich dépasse toutes les attentes

Un faux départ, puis un bon équilibre : un an après l’ouverture de la NBS (LGV) Berlin-Munich l’année dernière, plus de 4,4 millions de voyageurs ferroviaires ont déjà utilisé la nouvelle ligne. Cela aurait plus que doublé le nombre de passagers par rapport à 2017, a rapporté le Nürnberger Nachrichten.

Cette nouvelle ligne, 500km à grande vitesse sur un total de 623 kilomètres, est en fait le projet VD8 saucissonné depuis 1991, qui s’est fait par étapes avec successivement des ouvertures de lignes à grande vitesse entre Nuremberg et Ingolstadt (2006), Erfurt-Leipzig/Halle (2015) et le dernier en date, Erfurt-Nuremberg, en décembre 2017. L’inauguration de la liaison complète ne s’était pas faite sans mal, on s’en souvient, pour cause de logiciel ETCS pas encore au point. Plusieurs trains auraient apparemment envoyé des messages d’erreur dès les premiers jours de l’exploitation commerciale, entraînant des freinages d’urgence intempestifs. Tout cela semble du passé…

Après 100 jours d’exploitation, le trafic atteignait 1,2 millions de voyageurs, pour une offre de 20.000 places par jour. En juin 2018, le cap des 2 millions de voyageurs était dépassé avec une vente de 15.000 billets par jour. Fin novembre, ce trafic dépassait allègrement les 4 millions de voyageurs, ce qui atteste une fois de plus de l’attrait de la grande vitesse sur le report modal. Le train est particulièrement attrayant sur des liaisons telles que Nuremberg-Berlin ou Leipzig-Munich.

Auparavant, la part du chemin de fer était de 23% contre 48% pour l’avion. Récemment, une étude conjointe de la Deutsche Bahn et de Telefónica Deutschland montrait une forte inversion, avec 46% des voyageurs prenant le train, 30% l’avion et 24% la voiture ou le bus. Des calculs – certes à vérifier -, indiquent que ce report modal permet d’économiser 188.000 tonnes de CO2 par an. Selon la Deutsche Bahn, 17 millions de personnes vivant à proximité de la ligne bénéficient du nouveau service. « Il s’agit de la plus grande amélioration de l’histoire de Deutsche Bahn », a déclaré le président de la société, Richard Lutz.

Un trafic qui concerne par exemple… la firme Siemens ! D’après l’entreprise, ses employés sont confrontés à la grande question : train ou avion ? En effet, 9.000 collaborateurs travaillent à Munich et 11.500 à Berlin. Le site le plus important de Siemens à Erlangen / Nuremberg se trouve directement sur l’itinéraire prévu. « Cette nouvelle liaison facilite considérablement le trafic entre nos sites », déclare un porte-parole.

Les trajets vont de 4h02 pour les trois ICE les plus rapides (« Sprinter ICE » avec 3 arrêts seulement), à 5h00 en journée avec neuf à onze arrêts intermédiaires selon les heures et les lignes. Deux services sont offerts : l’un via Leipzig, l’autre via Halle et Augsburg. Selon les informations fournies par la base de données, la nouvelle liaison permet d’atteindre un taux de ponctualité de 86% (soit moins de 6 minutes de retard), alors que la moyenne nationale montrait des taux mensuels de75,3 à 82%. L’utilisation des trains sur la ligne à grande vitesse est en moyenne 18% plus élevée que dans le reste du service longue distance. Entre Munich et Berlin, le trafic a grimpé de 140% par rapport à l’avant 2017.

(photo presse DB AG)

À la gare principale de Munich, le nombre d’échanges entre trains longue distance a augmenté de 12% depuis l’ouverture de la ligne à grande vitesse. Le nombre de voyageurs longue distance qui entrent et sortent quotidiennement de la gare centrale de Munich est passé de 44 000 à 49 000. Les voyageurs qui utilisent la nouvelle ligne de train à grande vitesse continuent leur parcours vers des destinations touristiques telles que Salzbourg, Innsbruck et la station touristique de Garmisch Patenkirchen.

Nuremberg, nœud central du système intercity allemand, a encore accru son importance en tant que hub de correspondances : la métropole franconienne, comparativement à la même période de l’année précédente, enregistre une hausse de 18% dans le trafic longue distance. Le nombre d’entrées et de sorties quotidiennes à Nuremberg est passé de 18.000 à 20.000. Entre Nuremberg et Erfurt, dernier maillon inauguré en décembre 2017, la hausse atteint logiquement… 250% par rapport à la même période de l’année précédente. La distance entre les deux villes, jadis séparées par le rideau de fer, est maintenant parcourue en 80 minutes au lieu des trois bonnes heures avant l’ouverture de la NBS. Entre Munich et Erfurt, la vente des billets a augmenté de 215% avec l’ouverture de la nouvelle ligne à grande vitesse avec un temps de trajet réduit de deux heures.

Ces très bons chiffres justifiaient un élargissement de l’offre depuis ce 9 décembre 2018 :

  • D’abord il y a l’utilisation de l’ICE 4, après sa récente autorisation, et qui offre 830 places pour les voyageurs par rapport aux trains jusqu’à présent.
  • Ensuite l’extension du service « Sprinter ICE » qui passe de 3 à 5 ICE par jour et par direction permettent de relier les villes en moins de quatre heures.
  • Enfin la NBS connait sa première liaison internationale puisqu’un ICE Berlin-Erfurt-Nuremberg poursuit jusqu’à Vienne, en Autriche, avec un temps de trajet entre les deux capitales réduit d’environ une demi-heure par rapport à l’horaire précédent.

Selon DB, l’utilisation de l’ICE 4 et l’extension de l’ICE Sprinter fourniront aux clients 3.000 sièges supplémentaires par jour à la suite de ce changement d’horaire.

 

De nouveaux espaces pour les futurs trains en Hollande

Il faut innover, alors cherchons le design des trains de demain. Chaque année, la société ferroviaire publique néerlandaise transporte 373 millions de voyageurs et elle souhaite leur offrir un temps de trajet plus agréable pour travailler, lire ou discuter. Le train du futur doit offrir de manière optimale toutes ces différentes activités. Cela rend le temps de trajet plus attrayant.

L’entreprise NS, le cabinet d’architecture Mecanoo et le concepteur de projet Gispen ont présenté à l ’Innovation Expo de Rotterdam’ une maquette et les premières esquisses de ce qui devrait être le train de voyageur de demain. Les cabinet Gispen et Mecanoo sont tous deux centrés sur l’aménagement des espaces publics tels que les musées, les bibliothèques, les écoles et les bureaux. Les expériences de Mecanoo, de Gispen et de NS se rejoignent donc dans ce concept de train innovant qui fait du voyage en train une toute nouvelle expérience.

(photo Mecanoo / Gispen)

Nouveaux espaces
« Les voyages en train méritent le même soin et la même attention que dans les espaces publics », déclarent d’emblée les designers. Le nouveau design laisse davantage de place aux voyageurs, mais se caractérise surtout par de nouveaux intérieurs. Les rames comportent différentes zones classées en fonction des activités des passagers, ce qui est une nouveauté, mais quid de la foule en heure de pointe ?

« Nous avons examiné toutes les conceptions de train jusqu’à maintenant, d’il y a cent ans jusqu’à aujourd’hui », déclare Sarah Schiffer, responsable de conception chez Gispen. Les nouveaux trains doivent faire en sorte que le temps de trajet devienne plus agréable. En outre, ils doivent fournir jusqu’à 20% de sièges supplémentaires. « Nous avons constaté que ces dernières années, l’accent a été mis principalement sur la capacité, et pas sur le confort. Cela fait également partie de la question, mais nous avons examiné l’expérience voyage. » Qui est l’une des grandes modes actuelles…

Etude des différents éléments des espaces (photo Mecanoo)

Disons-le aussi : toutes ces idées présentées à cette page ne seront pas mises en œuvre dans le train. Dans les années à venir, il faudra approfondir et évaluer ce qui fonctionne et ce qui n’est pas possible de faire. « Nous allons sortir les meilleures idées », relate un porte-parole de la NS. L’entreprise publique néerlandaise sait néanmoins que le voyageur veut maintenant quelque chose de différent par rapport à hier. Il ne suffit plus d’être amené fonctionnellement de A vers B. Le confort devient de plus en plus important. Mais le train doit aussi être plus durable et il faut plus de variation dans les espaces. « Le matin, vous voulez être dans le compartiment du silence, mais le soir, vous voudrez peut-être vous asseoir dans un coin avec vos amis », poursuit le porte-parole.

Les NS présentent depuis longtemps des plans de conception comme ceux exposés cette semaine. Un énième avatar ? Certains plans ne vont certes pas au-delà de la planche à dessin, mais d’autres idées sont réellement mises en œuvre. Ainsi en va-t-il des automotrices Sprinter rénovées, où il y aura des toilettes plus spacieuses et plus faciles d’accès pour les PMR. Dans le voitures double-étages renouvelées, un espace a également été créé avec un canapé, dans le style salon. ?

Trois domaines de voyage
L’objectif du nouveau design est donc de créer plus d’espace, mais aussi de répondre aux besoins des voyageurs : les gens veulent-ils regarder le paysage pendant leur voyage ou travailler ? Pour répondre à ces questions, NS a enquêté, en collaboration avec Mecanoo et Gispen sur les besoins des voyageurs en train. Les voyageurs désignent six catégories d’activités qu’ils aimeraient pratiquer dans le train. Certaines activités nécessitent de la concentration, telles que travailler et étudier ou se détendre, telles que lire, regarder un film ou jouer à un jeu. En outre, un groupe de voyageurs a également besoin d’activités sociales telles que téléphoner, voyager ensemble. Sur la base de ces trois groupes de besoins passagers, douze modules intérieurs flexibles ont été conçus.

Arne Lijbers, architecte associé chez Mecanoo : « Le train du futur sera un environnement dynamique et ouvert, permettant toutes sortes d’activités pour les passagers. Le train n’est pas simplement un tube dans lequel vous voyagez de A à B. C’est un endroit confortable où vous vous sentirez comme à la maison et où vous pourrez pratiquer diverses activités à bord. »

Les trois zones principales sont la zone de relaxation, la zone de concentration et la zone sociale. Ces zones ont chacune leur place spécifique dans le train. Si les gens ne sont que dans le train pendant une courte période, il est logique qu’ils n’aient pas besoin d’aller trop loin pour voyager confortablement. Les navetteurs qui prennent le train plus longtemps peuvent pénétrer plus profondément dans le train pour s’installer dans les espaces où les gens peuvent travailler tranquillement ou regarder leur série préférée.

L’espace social (photo Mecanoo / Gispen)

« La zone sociale est l’endroit où les gens entrent. Maintenant, c’est une salle nue, ça n’a pas l’air très accueillant. Nous avons commencé à chercher : qu’est-ce qui facilite cet espace ? Souvent, les gens sont ici parce qu’ils ne sont dans le train que pendant une courte période ou qu’ils sont debout avec une grosse valise. » Cet espace est donc une combinaison de ‘debout/assis’. C’est une sorte de coussins saillants qui sont fixés au mur. Ceux-ci peuvent déjà être trouvés dans les Sprinters Flirt (Stadler).

La deuxième zone est la zone de relaxation. Sarah Schiffer : « Dans cet espace, les voyageurs peuvent lire un livre ou envoyer un e-mail. » Ces espaces sont équipés de chaises et de tables plus hautes. Cela permet de réduire l’espace entre les sièges et d’augmenter la capacité. Il y a aussi une sorte de table de bar au mur avec des tabourets de bar. La table de bar est montée sous les fenêtres. « Ici, les voyageurs peuvent simplement ouvrir leur ordinateur portable ou regarder à l’extérieur. »

Espace détente/travail et pour voyage un peu plus long (photo Mecanoo / Gispen)

Enfin, il y a la zone de ‘concentration’. « Il est destiné aux personnes qui prennent plus de temps dans le train. Ici, les voyageurs peuvent travailler et avoir plus d’intimité ». Dans cette salle, les personnes peuvent s’asseoir seules, mais quand il y a beaucoup de monde dans le train, deux personnes peuvent être ajoutées à chaque banquette. « Si la première personne bouge un peu, il peut y avoir une deuxième personne à côté. Ce n’est peut-être pas très confortable, mais c’est déjà mieux que de rester debout. » Cela permet à six personnes de s’asseoir dans la même pièce où deux personnes peuvent normalement s’asseoir.

Une originalité : des ‘banquettes’ avec strapontins (en jaune), pour s’asseoir en cas d’affluence (photo Mecanoo / Gispen)

Contrairement à ce que laisserait suggérer les photos, la capacité totale serait d’environ 10 à 20% plus élevée qu’avec les trains actuels. « Mais cela ne signifie pas que tout le monde a un siège. »

En effet, le confort d’un train ne se limite pas au design, mais au civisme des voyageurs. Or, là, on voit parfois des attitudes qui ne vous donnent plus envie de prendre le train, fusse-t-il le plus beau…

(photo Mecanoo / Gispen)

Les designers y ont pensé : « Au cours de l’enquête, nous avons reçu une plainte de quelqu’un qui pensait qu’un autre voyageur tapait trop fort dans le compartiment des silences », relate Joost van der Made, responsable du projet. « Nous avons réfléchis : qu’est-ce qui est vraiment silencieux ? Ce mot a une signification différente pour chaque voyageur. Que pouvons-nous faire pour faciliter cela ? » Rappelons que certains trains hollandais disposent déjà d’une voiture dotée d’une zone dite ‘silence’, plus ou moins correctement bien respectée sauf les soirs de match de foot…

Durabilité
La durabilité est intégrée dans le concept. C’est un aspect important lors de la conception du nouvel intérieur. « Chez Gispen, nos produits sont toujours ‘circulaires’. Cette conception est modulaire. Cela rend plus évident de donner une seconde vie aux composants. Avec le développement de produits circulaires, nous prolongeons la durée de vie et évitons le gaspillage. Dans les trains en particulier, il est primordial de garantir des vies multiples et la réutilisation des matériaux. » explique Rick Veenendaal, responsable de l’économie circulaire chez Gispen.

Mais la durabilité n’est pas que l’usage des matériaux. « Le train est un moyen de transport plus écologique que la voiture. » Ainsi, lorsque les employeurs doivent choisir entre une voiture de leasing ou une carte de transport public, le choix d’une carte à puce OV a été simplifié pour les entreprises.

Ces concepts peuvent s’appliquer pleinement à un nouveau train, mais aussi partiellement à de vieux trains. Aucune date concrète n’est encore connue pour le passage à la réalité. « En principe, tout l’intérieur est conforme à la réglementation, mais tout doit d’abord être testé. »

En 2021, il y aura l’arrivée des premières des 79 rames Intercités d’Alstom. Bien que les trains aient déjà été commandés, des ajustements peuvent encore être apportés aux intérieurs, précise l’entreprise publique NS. Il n’est donc pas du tout improbable qu’il y ait des chaises hautes ou des bureaux à bord. « Bien sûr, nous en discuterons avec les organisations de voyageurs, le gouvernement et d’autres parties prenantes. » On est impatient de voir ca…

Design d’une voiture à deux niveaux (photo Mecanoo / Gispen)

Références

NS, Mecanoo et Gispen partagent une vision commune de l’intérieur du train

Mecanoo conçoit le “train du futur”

 

 

From everywhere to everywhere. The future clock-face schedule in Germany

Every hour, at the same time, all over Germany! People travel more often by train if the service is correct. Key elements are intelligent and coordinated trains connections in train stations.

Half of the long-distance travelers in Germany use local transport on their journey to reach their destination. This means that one should not focus solely on the main lines traffic. What is the point of a trip from Buxtehude to Cottbus, with an ICE between Hamburg and Berlin at 230 km/h, if the traveler must to wait more than three quarters of an hour on the platform for connection? So there would be no clock-face schedule in Germany?

Not the same requirements

In reality, the clock-face schedule is operated on two separate commercial segments. The first concerns long-distance traffic entirely managed by Deutsche Bahn and its many ICEs. Since 1979, Deutsche Bahn has been offering connections every hour between the big German cities, with the success we all know. So far, the idea was that few long-distance travelers would take a local train to continue their journey. This is the principle of air travel.

Long distance customers do not have the same needs as regional commuters (april 2018, Berlin-Hbf, photo Mediarail.be)

The second segment is the local traffic: it is not the same customers. Deutsche Bahn managed – and still manages – this traffic separately, without paying too much attention to long-distance segment travelers. The main argument that is often defended is that local customers have other expectations compared to long-distance customers. It is therefore necessary to construct timetables adapted to school hours, offices, etc.

The networks that have adopted the clock-face schedule have shown that it favors connections and that it increases traffic, as in the Benelux countries or in Switzerland. The Lander have also built a clock time schedule on the regional segment, adapted to the requests of their customers. What is problematic is the coincidence between the arrival of the long-distance Intercity and the immediate connections with the local trains. In some cases, there is a gap of 20 to 40 minutes, which is dissuasive for the long-distance traveler.

All regional or local lines do not necessarily have one train per hour (photo Schnitzel_bank via license flickr)

From everywhere to everywhere

Associations have taken up this problem of connections between long-distance trains and local traffic. In 2008, the VCD (Verkehrsclub Deutschland), an environmental association, as well as other German associations, founded the “Deutschland-Takt” initiative (literally the “German clock”). The future of transport in Germany is becoming clearer every day: more inhabitants tomorrow means more trips and a carbon footprint that must absolutely be controlled. For this growth of travel to be sustainable, we must move the population as much as possible towards trains services. But the rail network is not able today to absorb this growth.

The concept: adding long-distance traffic (fernverkehr), various regional Lander traffic (nahverkehr) and freight flows (Güterverkehr)

In 2015, the project is taken seriously. A study by the Federal Ministry of Transport concludes that a clock-face schedule in Germany is possible. The report states that this concept will increase the number of connections and reduce the total duration of journeys. The German clock time schedule is to make the railway system more attractive for a large number of people by means of tailor-made synchronization of the network in passenger rail transport. The trains must be running at regular intervals, for example every 30 or 60 minutes, and go to each hub stations in Germany. They leave after a short time to avoid waiting and transfer time too long. This connected network multiplies the connections and therefore the attractiveness of the railways. In rail freight transport, the introduction of an clock time schedule should allow for greater train path availability. Enak Ferlemann, Secretary of State at the Ministry of Transport, conveys the vision of the federal government for the year 2030 and told Die Welt: ‘The railway will have state-of-the-art trains, be on time, will no longer produce greenhouse gas emissions and will offer much better supply than today, especially in metropolitan areas.’ In theory…

 

Le concept d’horaire cadensé, en graphique…

To take the realities into account

The clock-face schedule is not a miracle pill. Current realities of the infrastructure and the reliability of the trains also count for a lot. At the moment, the German rail network can count on nearly 1000 worksites per day. Punctuality is catastrophic: less than 70% of trains arrive on time while Deutsche Bahn has already set a rate of 85% for years. Only one on six ICE initially works without technical problems (toilets or air conditioning down, no restaurant, missing car, bad maintenance, faulty reservation system, etc.). It is the CEO of the DB, Richard Lutz, who says it. Added to this is a growing number of “non-railway” incidents, such as theft of cables or people along the tracks. Whereas rail traffic is paralyzed, highways do not have these problems. And the citizen knows it: with the Waze app, the citizen is able to bypass incidents and traffic jams…

These negative elements strongly degrade the clock-face schedule, since the schedule is no longer respected. Except in one case: when the local traffic is composed of a train every 15 minutes, the delay of an ICE is “less serious”. But such local traffic only exists on regional high-traffic lines, around big cities like Düsseldorf, Frankfurt, Berlin or Munich. For lower traffic lines, the Lander build generally schedules with one train per hour. In this case, the delay of an ICE is much more problematic. In the best case, the local train is waiting for the latecomer. But it irritates the local commuters who suffer a delay that does not concern them!

In large cities, the amount of S-Bahn does not pose a problem of connections (Berlin-Hbf, photo Mediarail.be)

At the political level, the Lander are responsible – and pay – for local train traffic. They are very attentive to the quality of the service and the punctuality provided by their operators. They do not intend to “pay” for the setbacks of the national DB by delaying “the trains of their own voters”, as recalled by a fiery regional minister.

Moreover, the question arises of which compensation that should be paid when local operators, ready to leave and perfectly on time, are ordered to wait for an Intercity late. These details are not regulated everywhere in the same manner. It is true that the question also arises in the opposite direction. Should an Intercity wait for a local train late? On another scale, we know that buses often wait for trains, but that trains never wait for buses late because they paralyze the tracks …

Upcoming improvements

Improvements for a clock-face schedule involve infrastructure solutions and the adoption of digital tools. This is what Enak Ferlemann recalls: ‘The construction of new tracks is expensive, the approval process is long and faces fierce resistance from the inhabitants.’ Putting more trains on existing tracks ‘means that current control and safety technology of signalization needs to be replaced by electronic systems, which means that trains can travel at shorter intervals, allowing for more dense traffics. Therefore, the railways must be digitized section per section. It is expected that it will increase rail capacity by 20%. I think it’s too optimistic. If we reach 10%, it would be good.’ says the Secretary of State.

The other part is the reliability of the trains, denounced by the CEO of the DB. Digital tools can help. But they cannot solve all problems encountering either. Team management in the workshops will have to be adapted, which is often a problem at the social level.

The clock-face schedule can obviously extend to urban transport and local buses. That becomes a large public transport organized and connected. But how to deal with incidents of only one operator of the chain? That’s the whole question. The concept of Mobility As A Service (MaaS) should be an help. But the MaaS presents in real time only what is actually operational and available. This is not a problem around the big cities, where service offers are plentiful. In case of incident, we can fall back on other choices. This is not the case in less urbanized areas, where the offers would remain weaker, MaaS or not.

The clock-face schedule is in any case part of the BVWP 2030 government plan. 41.3% of the projects are for rail transport and alone represent around € 109.3 billion. Which is considerable. It is no longer a question of engaging in sumptuary spending, but to upgrade the rail network.

The rail part of the BVWP 2030 plan. In red, urgent needs in infrastructure rehabilitation… (photo BMVI)

Deutsche Bahn, meanwhile, must put pressure on quality and operating costs. It has lost 27% of regional traffic over the last decade, to other companies that can make the train cheaper and more efficient. The DB faces a vast shortage of train drivers. The job maybe have to be upgraded but without creating billionaire employees, which would have an impact on the ticket prices. Digital tools will also be able to evolve the whole sector, such as semi-automated driving, predictive maintenance, traveler orientation and mobile service offerings.

Regarding the latter theme, Secretary of State Enak Ferlemann wonders: ‘Of course, passengers want a door-to-door service, so a complete chain of transport. The question is whether Deutsche Bahn has to offer a complete offer, from the train to the bike and the rental car. Or if the company should focus only on its core business and if other operators could take over the last few miles.’ The federal government’s job will be to ensure that the interfaces work perfectly when changing means of transport. A huge challenge …

 

References

Die Welt : Jetzt soll der „Deutschland-Takt“ die Bahn retten

The BVWP 2030 plan

Deutschland-Takt – Immer gut verbunden

Infrastruktur für einen Deutschland-Takt im Schienenverkehr

https://deutschland-takt.de/

VVO online

 

La Suisse prépare un réseau de fret souterrain automatisé

La Suisse toujours à la pointe de la technologie. Après le projet utopique de Swiss Metro dans les années 90, le pays remet le couvert avec un autre projet sous terre : Cargo Sous Terrain. Et cette fois avec du concret, du moins au niveau juridique.

Cargo sous terrain est un système logistique complet, automatisé, flexible et durable qui permet le transport de palettes et de caisses pour paquets, articles individuels, produits en vrac ainsi que le stockage intermédiaire. Des tunnels relient des sites de production et des sites logistiques aux agglomérations. En ville, Cargo sous terrain distribue les marchandises en collaboration avec des partenaires, dans des véhicules écologiques. Il contribue également à l’évacuation des déchets.

Concrètement, il s’agirait de creuser un réseau de tunnels de six mètres de diamètre à 50 mètres sous la surface. Ils seraient équipés de trois voies. Les marchandises seraient placées dans des conteneurs ou sur des palettes transportés sur des véhicules automoteurs et sans conducteur circulant à 30 km/h.

Cette nouvelle infrastructure à marchandises, sous-terraine, complèterait et délesterait d’ici 10 ans le réseau de route et de rail suisse. Un premier tronçon pourrait relier dès 2030 la région d’Härkingen/Niederbipp à Zürich en Suisse centrale. Un réseau complet reliant les lacs de Constance et de Genève avec des liaisons allant vers Bâle et Lucerne serait prévu par la suite.

Ce projet fou, d’origine privée, regroupe des grands noms du commerce de détails suisse comme Migros, Coop, Manor et Denner, ainsi que CFF Cargo, Rhenus Logistics, Swisscom ou La Poste. Restait à trouver les financements nécessaires. Comme la collectivité est susceptible de retirer un avantage léger de cette entreprise sous terre, le Conseil Fédéral était disposé dès 2016 à préparer une loi spéciale qui permettrait d’avoir une base juridique uniforme pour la construction de l’ensemble du projet. Condition : alors que de 2013 à mars 2017, Cargo Sous Terrain était organisé en association de promotion, Berne exigeait que l’association soit transformée en une véritable société anonyme, ce qui fût fait en mars 2017.

>>> Voir : Allemagne, quand la Deutsche Bahn aide le secteur routier

Le processus législatif devait aussi inclure le soutien des cantons participants et la preuve du financement de la phase de permis de construire pour un montant de 100 millions de CHF. La composition large de l’association d’actionnaires témoigne du soutien du secteur, qui cofinance et fait progresser le contenu du projet. Comme auparavant, le CST est en contact étroit avec les cantons au cours de la première étape pour clarifier les questions relatives au projet suffisamment à l’avance avant la mise en œuvre prévue du système logistique global. Celles-ci concernent, par exemple, la connexion des hubs au réseau de transport existant et la coordination avec l’aménagement du territoire cantonal. Cet échange a lieu dans le cadre d’un groupe de travail réunissant la Conférence des directeurs de la construction, de la planification et de l’environnement (BPUK) et les bureaux de spécialistes compétents d’Argovie, de Berne, de Soleure et de Zurich.

Le Département fédéral des transports (l’OFT) a été très officiellement chargé d’élaborer une loi d’ici la fin de 2018. Plutôt optimiste, Cargo Sous Terrain (CST) prévoit une résolution parlementaire pour 2020, ce qui permettrait une phase d’approbation de la construction du premier tronçon entre Härkingen-Niederbipp et Zurich, qui ouvrirait en principe en 2030. Le coût total de cette première étape, comprenant toute l’infrastructure souterraine, les logiciels, les hubs et les véhicules souterrains et de surface (pour la logistique urbaine) est estimé à 3 milliards de CHF.

>>> Voir : Le train autonome, où en est-on réellement ?

Les projets d’investissement de CST prévoient l’association de 55% des investisseurs suisses au consortium à la suite de la libération de tous les engagements en capital pour la phase de permis de construire. Aux actionnaires suisses se sont joints des investisseurs internationaux tels que le développeur Meridiam et le conglomérat Dagong en Chine, décidés à apporter leur savoir-faire dans le futur projet. La participation minoritaire de Dagong est une stratégie destinée à exporter la technologie suisse en Chine, ce qui peut paraître comme un pari risqué.

Avec l’ouverture progressive – et espérée -, à partir de 2030, le système logistique complet CST desservira environ 10 millions de personnes en Suisse à l’aide d’un réseau de 500 km de tunnels, 80 points d’accès pour les marchandises (hubs) et de la logistique urbaine à l’horizon 2045. « Nous sommes extrêmement heureux que le gouvernement fédéral ait décidé d’ouvrir la consultation pour une loi CST. Nous sommes d’autant plus motivés à poursuivre notre plan visant à doter la Suisse et ses centres urbains d’un système logistique global efficace et respectueux de l’environnement à l’ère numérique », a déclaré Peter Sutterlüti, président du conseil d’administration de CST.

La suite sera passionnante à suivre. Tout en restant les pieds sur terre. L’ancien Swiss Metro, également devenu une société anonyme en 1992, a été dissoute en 2009. Peut-on formuler davantage de succès à ce délirant projet de Cargo Sous Terrain ? Super blague ou réelle tentative d’innovation, l’avenir nous dira quoi…

Le port de Trieste, champion du report modal

(english version)

Le port de Trieste n’est pas très loin de la frontière avec la Slovénie. En tant que tel, il occupe une position stratégique depuis le XVIIIe siècle, date à laquelle il fut occupé par l’empire autrichien. À priori, rien ne le destinait à devenir une porte d’entrée de l’Europe centrale et du Nord, soit un bon tiers du continent européen. Cette montée en force du quatorzième port européen – premier port d’Italie -, démontre un dynamisme fort. La Republicca décrivait  magistralement en 2001 la culture politique de ce coin d’Italie : « Que se passe-t-il au port de Marie-Thérèse d’Autriche? (…) Etrange ville de Trieste. Elle est en marge de l’économie et du système national, et quand les affaires publiques sont en jeu, [on y trouve] plein d’industriels (…) Trieste est une autre chose. Droite et gauche mobilisent les seigneurs de l’économie, mobilisent les maîtres de petits empires. » Depuis la chute du rideau de fer et la fin dramatique de la Yougoslavie, le journal observait un nouveau climat d’ouverture avec la Slovénie et les cousins ​​du Frioul, un décollage du tourisme, le débarquement d’entrepreneurs privés, le sauvetage ou la création de deux mille sièges de travail pour un revenu de cent milliards (de lires) par an. « Aujourd’hui, la petite Trieste reprend des quotas, devient un objet de désir, recommence à faire des enfants, prend la première place en Italie en tant que croissance du PIB par habitant. » En un mot, un vaste mouvement public/privé qui a remonté une ville promise autrefois au déclin.

Trieste, un paradis fiscal ?
Pas vraiment. Le port franc de Trieste fut créé par l’empereur autrichien Charles VI en 1719. Le traité de paix de Paris de 1947 et le mémorandum de Londres de 1954 ont maintenu le régime juridique et fiscal du port franc de Trieste, lui conférant ainsi un statut extraterritorial particulier. Depuis lors, les clients peuvent bénéficier de conditions spéciales pour les opérations d’importation, d’exportation, de transit, de procédures douanières et de régime fiscal. Le Porto Franco ou Port Libre dispose de 5 «ports gratuits» (Punto Franco Vecchio, Punto Franco Nuovo, Punto Franco Scalo Legnami, Punto Franco Oli Minerali et Punto Franco Industriali). En juillet 2017, un décret gouvernemental a régularisé le port en tant que zone franche coordonnée par l’autorité portuaire.

Consolidation maritime
Trieste se situe à l’intersection des corridors TEN-T Adriatic-Baltic et Mediterranean. Grâce à ses fonds marins naturellement profonds (18 m), il peut accueillir des paquebots de l’Extrême-Orient et dispose de liaisons ferroviaires vers toute l’Europe. En tant que tel, Trieste devient terminal européen naturel de l’initiative chinoise de la Route de la Soie, qui inclut aussi la Turquie.

Une politique payante
« Notre objectif est de construire le plus grand hub intermodal d’Europe à Trieste ». Ces déclarations de 2017 ne sont pas celles de l’Autorité portuaire, mais de Sedat Gumusoglu, le PDG de UN Ro-Ro (prononcez “oune ro ro”), un gros opérateur maritime turc, qui exploite ses navires rouliers sur toute la Méditerranée (photo). Oui, c’est un turc qui nous donne une leçon magistrale de transport intermodal écologique. Gumusoglu souligne que la moitié du trafic commercial turc est destiné à l’Europe et plus particulièrement à l’Allemagne, l’Autriche, la France, l’Italie, le Benelux et le Royaume-Uni. « Lorsque nous construirons ce hub intermodal, nous ajouterons de nouvelles lignes ferroviaires. Aujourd’hui, 50% du trafic que nous gérons avec nos navires [Ndlr : vers l’Europe] se fait par route et les 50% restants par chemin de fer. Avec nos services, notre objectif est d’encore réduire les trajets routiers de 50% et de faire du ferroviaire pour exploiter un transport plus écologique, plus rapide et plus efficace ». Donc, de partir vers une fourchette 25% sur route – 75% sur rail.

En avril 2018, le groupe maritime danois DFDS – un autre géant du roulier en Mer du Nord -, a signé un accord pour acquérir 98,8 % des actions de la compagnie maritime turque UN Ro-Ro. La compagnie turque opère cinq routes reliant la Turquie à l’Italie et la France (Toulon). Elle exploite aujourd’hui 12 navires rouliers (d’une longueur de 120 mètres) et emploie 500 personnes. UN Ro-Ro/DFDS est le premier armateur turc à avoir réaliser les autoroutes de la mer entre la Turquie et Trieste. Le changement de propriétaire ne met pas en péril ce réseau, loin s’en faut. UN Ro-Ro entretient une coopération étroite avec les opérateurs ferroviaires, propose du transport intermodal à destination et en provenance des ports et des marchés-clés de l’UE. Or, une bonne partie des cargaisons sont destinées aux ports de la Baltique, ceux-là même où est implantée…. DFDS. La boucle est bouclée.

L’audace des entrepreneurs
Parmi les avantages du port franc, il y a le transit simplifié pour les véhicules utilitaires dirigés à l’étranger et l’exonération fiscale des véhicules internationaux. D’où la forte expansion du trafic Ro-Ro (en anglais Roll on – Roll off), soit le système du ferry qui embarque et débarque des camions. Des transitaires – turcs également – on alors largement profité des services Ro-Ro, à commencer par Ekol et Mars. UN Ro-ro, désormais sous bannière DFDS, a été un acteur majeur du développement de l’industrie intermodale, provoquant même des reports de trafic sur le port italien pour rejoindre la Turquie, plutôt que par la Roumanie et la Bulgarie.

Ekol Logistics avait commencé à exploiter son propre service navire roulier sur Trieste. Cette société – soutenu par le partenaire local Parisi – a renforcé sa position en lançant son service Ro-Ro via la société Alternative Transport Line et compte aujourd’hui le plus grand nombre de semi-remorques sur la ligne Turquie-Europe, transportant plus de 50.000 unités sur son réseau intermodal. En 2012, un autre turc, Mars Lojistik, mettait en route un train tri-hebdomadaire entre Trieste et Bettembourg, au Grand-Duché. « Ce nouveau train permet à MARS Logistics de développer ses activités en Europe. En consolidant nos flux de marchandises dans un train navette de Trieste à Bettembourg, nous augmentons l’efficacité de notre distribution en Europe, tout en réduisant les émissions de CO2. » relatait Garip Sahillioglu, CEO de MARS Logistics.

L’Europe aussi à la barre…
Il faut aussi voir l’envers du décor : c’est l’Europe, tant décriée par certains cassandres, qui est à la base de ce dynamisme. Le train de Mars était en effet cofinancé par le programme européen Marco-Polo. Grâce à différentes aides, tant Ekol que Mars, et d’autres transitaires, ont pu s’appuyer sur les services Ro-Ro reliant Trieste à la Turquie.

De nombreux transporteurs ferroviaires
Avec son statut de port franc et les différentes aides disponibles, Trieste dispose d’un réseau de trains intermodaux dont n’importe quel port pourrait rêver. Le grand port reste une porte privilégiée pour le trafic turc en Europe : le segment Ro-Ro continue de croître avec 314.705 véhicules en 2017. Le directeur du port, Zeno D’Agostino, n’hésite pas à affirmer que l’élément qui rend Trieste « unique sur la scène italienne » est la présence de différents acteurs du marché ferroviaire. Outre le groupe FS, d’importantes sociétés ferroviaires italiennes privées (CFI et Inrail) et certains tractionnaires (Rail Cargo Carrier Italie, Rail Traction Company, CapTrain Italie), détenus par de grands opérateurs européens (Rail Cargo Austria, DB Schenker, SNCF), sont également actifs. Il ne faut non plus sous-estimer le rôle fondamental d’Adriafer (détenu à 100% par le Giulian AdSP), « depuis juillet 2017, cet opérateur a obtenu la certification lui permettant de fonctionner sur le réseau ferré complet et non plus uniquement en tant qu’opérateur portuaire ».

Parmi les grands opérateurs, Rail Cargo Austria détient 28% de part de marché. Retour à l’ancien empire ? Pas vraiment, mais toujours est-il que la filiale fret des ÖBB, très offensive, vient d’ouvrir un bureau permanent dans le grand port italien.

La multiplication des opérateurs – à l’inverse du monopole étatique -, s’est traduit par de gros trafics et des relations directes. Le vaste réseau ferroviaire interne de Trieste (70 km de voies) permet de desservir tous les quais par voie ferrée, avec la possibilité d’assembler des trains de fret directement à divers terminaux et d’être connecté au réseau national et international. 8.680 trains ont fréquenté le port en 2017. Au premier semestre de 2018, le port traitait déjà 4.816 trains de marchandises, soit une hausse de 18% par rapport au même semestre de l’année dernière. L’administration portuaire estime que 10.000 trains seront enregistrés pour 2018, soit un nombre presque deux fois supérieur à celui de 2016 (5.600 trains).

En direction du Nord, c’est l’entreprise privée Ekol qui a « créé » un trafic direct, grâce à ses trains Trieste-Kiel (DE) pour rejoindre la Scandinavie, et les Trieste-Zeebrugge (BE) pour la route vers la Grande-Bretagne. Ekol Logistics a augmenté de manière significative sa capacité de fret ferroviaire au port de Trieste en 2016 après avoir acquis 65% de Europa Multipurpose Terminals. Ekol, qui fournit des services aux destinations turques et grecques, devrait ajouter des pays comme Israël et l’Égypte à son portefeuille au cours des prochaines années.

Le trafic a aussi augmenté de façon exponentielle avec la Hongrie. Ce pays est en train de devenir le premier marché de référence de Trieste, comme pour le trafic ferroviaire de conteneurs de son port. La liaison avec Budapest a été établie en 2015 et comprenait à l’origine deux allers-retours par semaine. Le train quittait le terminal maritime de Trieste en début d’après-midi pour rejoindre Budapest-Mahart à 10 heures le lendemain. Depuis lors, il a connu un essor rapide menant à quatre – et maintenant sept trains par semaine. L’opérateur allemand Kombiverkehr a transféré ses trains sur Trieste, en correspondance avec Munich, Ludwigshafen, Cologne, Duisbourg, Hambourg et Leipzig. Aujourd’hui, Kombiverkehr gère probablement le plus de trains en provenance de Trieste. Rail Cargo Austria a aussi développé son réseau « Julia » vers cinq destinations autrichiennes et coopère avec succès en Italie avec des entreprises telles que Alpe Adria SpA, TO Delta et UN Ro-Ro.

L’autre avantage est que Trieste a accès sur 500 km à un bassin de consommation important favorisant la grande consommation : Milan, Vérone, Bologne, Munich/Salzbourg, Vienne, Graz, Budapest, Ljubljana, toute cette Europe très active se trouve à un jet de pierre du port italien.

Horizons lointains
L’acteur maritime clé concernant les conteneurs, cette fois, est le géant MSC, deuxième mondial. Si le principal hub de la compagnie genevoise est Anvers, sa route « Phoenix » touche Trieste (ainsi que le voisin Koper), pour rallier les destinations lointaines de l’Asie, telles Tanjung Pelapas (Malaisie), Vung Tau (Viet-Nam) ainsi que Shekou, Yantian ou encore Shanghaï (Chine). Le flux de conteneurs est impressionnant et utilise aussi le train. Ainsi, un train-navette «MSC Graz-Trieste Runner», exploité en partenariat avec le Cargo Center Graz (Rail Cargo Austria, filiale ÖBB), assure un service hebdomadaire vers Werndorf, en Autriche, démontrant que le transport combiné est possible sur de courtes distances.

Le programme a été coordonné avec précision avec le service de ligne à grande distance Phoenix de MSC pour assurer un timing optimal pour la livraison du fret intercontinental, ainsi que d’autres services de fret maritime effectuant des appels directs à Trieste. MSC collabore avec l’un de ses grands clients, Lidl, qui est un partenaire clé dans la région, pour concevoir une solution de transport sur mesure pour les conteneurs venant d’Asie et destinés au centre logistique de Lidl, près de Graz.

Des chiffres à la hausse
Tout ce qui précède démontre la croissance du trafic en 2017, comme en témoigne quelques chiffres remarquables : les conteneurs manipulés atteignaient de 616.156 EVP (+ 26,7%). Si on additionne le trafic des semi-remorques et des caisses mobiles, le trafic global total aura été de 1.314 953 EVP (+ 13,5%), dont 314.705 camions (+ 3,99%) sur la seule route maritime turque, tandis que les trains comptabilisaient une hausse de + 13,8% par rapport à 2016. Le nombre total de trains acheminant les seules exportations turques par Trieste dépasse les 60 trains par semaine (soit environ 1 800 semi-remorques et conteneurs).

Le directeur du port, Zeno D’Agostino, se montre très satisfait : « c’est très positif en termes quantitatifs, mais surtout qualitatif. Il suffit de regarder le nombre de conteneurs pleins sur le total traité : 89%. (…) il s’agit d’une donnée exemplaire par rapport aux performances normales d’un terminal à conteneurs. À Trieste, non seulement les conteneurs grandissent, mais ils se développent de manière saine : [ce sont] des marchandises qui passent ici, pas des boîtes vides ».

On peut terminer par cette approche de la direction du port, concernant la croissance, et que rapportait le site Espo : « Nous pensons que la performance d’un port ne peut être mesurée uniquement en termes d’EVP ou de tonnage. Un port moderne devrait également être évalué en termes de traitement des trains et de liaisons ferroviaires. En outre, nous pensons que la mesure des performances devrait également prendre en compte la capacité du port à créer de la valeur pour la région. En deux ans, nous avons embauché plus de 220 personnes. Pour nous, les ressources humaines – nos travailleurs portuaires – passent avant les chiffres. Ce sont nos valeurs fondamentales : moins le nombre d’EVP transportés que nous transportons, mais les emplois créés par le port dans la région. »

Belle conclusion…

Références

Adriaport

ESPO – Le port de Trieste (2017, en anglais)

Rail origins and destinations to/from Trieste

Trieste, porto intermodale che fa della ferrovia un punto di forza

Trieste regge bene all’urto dell’ambizioso traffico intermodale turco

« Le rail est encore un acteur passif ! »

(d’après un article du Nieuwsblad Transport)

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Sebastian Jürgens dirige le port allemand de Lübeck depuis 2014. Auparavant, il dirigeait les activités intermodales, notamment chez Deutsche Bahn. Le très actif port de Lübeck/Travemünde est fortement orienté sur le transport intermodal Europe/Scandinavie, du train au ferry. Sebastian Jürgens est donc on ne peut mieux placer pour nous délivrer une analyse décapante – et sans langue de bois – de la situation en Allemagne. Ce texte reprend l’essentiel d’un article du journal néerlandais Nieuwsblad Transport. Intertitres et compléments de la rédaction.

Ca n’ira pas mieux demain !

Partout se répand le discours d’un modal shift nécessaire vers le secteur ferroviaire, argumenté des traditionnelles crèmes fraîches sur le réchauffement climatique et la réduction des accidents sur nos routes. « Mettez plus de trains, et la planète sera sauvée ». Un vœu pieux si on en croit Sebastian Jürgens : «Les premiers pronostics sur la part du trafic de marchandises par rail en 2030 montrent que cette part ne va certainement pas croître. Les raisons en sont bien connues : beaucoup de personnel, manque de capacité, priorité pour le transport voyageur, etc. Il est frappant de constater que le transport routier profite de cette situation, malgré les nombreux travaux routiers en Allemagne, les ponts impraticables et le nombre croissant d’embouteillages. »

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Gare aux « fumeurs de moquette »

On entend – et on lit – un peu de tout dans de nombreux séminaires ou de nombreux médias. Des tas de solutions sont énumérées : « nous devons en effet résoudre les problèmes avec des solutions intelligentes. Mais lorsque j’entends ou je lis les solutions possibles, cela concerne généralement des ‘pilules miracles’, dans le genre qu’il faut multiplier les voies et surtout intégrer davantage de numérisation. Bien sûr, le premier point est correct, mais la construction [de nouvelles voies] en Allemagne [fait face aux] protestations sans fin des résidents locaux. » La France en sait quelque chose avec son Lyon-Turin, certes projet d’une autre ampleur…

Pas tendre, le manager poursuit au scalpel : « Le deuxième point – le numérique – donne à la personne qui le suggère une posture intellectuelle forte, mais généralement la personne qui fait ce genre de déclaration ne sait même pas à quoi pourraient ressembler les solutions numériques proposées. » Bigre ! Il est exact que les ‘fumeurs de moquette’, prêts à vendre n’importe quoi sous couvert d’expertise pas toujours vérifiable, tentent de faire entrer le numérique dans un secteur ferroviaire qui est très en retard sur le sujet, comparé aux secteurs routiers et aériens.

Faire le tour de la question, à 360°

Élargir la discussion sur un thème plus large semble une nécessité. Explications de Sebastian Jürgens : « Vu que les deux solutions mentionnées ci-dessus ne sont pas suffisantes (infra et numérique), une discussion plus large est nécessaire. Pour déterminer une orientation, il s’agit avant tout de trouver une réponse à deux questions : qu’est-ce que, compte tenu du nombre de goulots d’étranglement dans le transport ferroviaire de marchandises, il est réaliste et faisable en termes de volumes ? Quelle est la capacité requise pour les opérateurs de fret ferroviaire ? Le manque de fiabilité est un frein à la productivité du chemin de fer. Il est important de visualiser les besoins en capacité des clients ferroviaires puis d’inclure les flux de transport nécessaires dans l’horaire des trains, comme c’est déjà le cas en Suisse. Ce n’est que lorsque vous connaissez la capacité totale ainsi que les flux de transport que l’infrastructure peut être utilisée à son plein potentiel. » Fort bien dit. Sauf que lesdites capacités sont des informations en principe confidentielles. Et dès l’instant où le gestionnaire d’infrastructure fait partie du transporteur dominant, il y a forcément suspicion. Rappelons-nous l’affaire ECR/SNCF il y a quelques années…

Une autre question, bien connue du milieu ferroviaire, est à prendre en considération : « Trop souvent, les trains sont ‘mis de côté’ pour donner la priorité au transport de passagers. En Allemagne, les itinéraires de détournement pour la circulation routière sont généralement organisés en étroite coordination entre les grands chargeurs et les transitaires. » Rien de tout cela dans le cas du rail. Il s’agit là d’un appel du pied aux concepteurs du graphique horaire, avec cette tendance lourde à reléguer les trains de fret au second plan. Mais surtout : l’incapacité ferroviaire à gérer l’imprévu, à transférer un trafic rapidement sur une autre ligne, sous couvert que les conducteurs n’ont pas la ‘connaissance de ligne’ requise. On préfère caler les trains. Les marchandises, c’est moins urgent. En matière de vitesse, et donc de capacité en ligne, rappelons d’un train intermodal fait une moyenne horaire bien supérieure à un simple TER qui s’arrête à toutes les gares. Mais ce discours ne passe pas au sein même du monde cheminot…

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Manque de conducteurs

Le train a de nombreux avantages : « Les coûts du personnel par travailleur dans le transport ferroviaire ne représentent qu’une fraction de ceux du transport routier. » En effet : un seul conducteur peut par exemple remplacer 30 chauffeurs routiers, soit un train de 500 à 600m. « Avec un tel avantage concurrentiel, nous devons investir précisément là-dedans [et éviter] que les trains ne puissent pas circuler faute de conducteurs. » Ce qui semble une évidence, mais le recrutement est à la peine un peu partout, même chez les opérateurs privés.

Proposer des solutions viables et… fiables !

On liste une quantité de problèmes, mais on ne propose pas de solutions, se désole Sebastian Jürgens : « Concernant le secteur ferroviaire, le prestataire de services logistiques, avec son client, est trop souvent confronté à un front d’experts du rail qui exposent de manière approfondie les problèmes mais ne proposent aucune solution. Le secteur ferroviaire doit travailler plus intensément le dialogue avec ses utilisateurs, avec ses clients. » La culture cheminote demeure un granit inattaquable : il y a eux (les usagers) et nous. Et c’est surtout les conceptions  du « nous » qui l’emportent dans l’exploitation du terrain.

Un exemple flagrant est le manque d’information entre tous les acteurs de la chaîne de transport intermodal. Y compris dans les ports, qui parfois donnent un peu trop vite la leçon. Stefan Behn, directeur ‘intermodal et exploitation’ au  port de Hambourg (HHLA) déclarait lors d’une conférence à Postdam en 2008 : « Si, par exemple, un porte-conteneurs arrive avec deux jours de retard [à Hambourg], l’opérateur ferroviaire n’en saura rien. Il enverra malgré tout ses wagons au port dans les délais prévus où ils passeront deux journées inutiles et complètement improductives. » Chacun chez soi, avec comme résultat un vaste gaspillage des ressources. Il est vrai que dans une chaîne, si un maillon est défaillant, c’est toute la chaîne qui sera défaillante. Qui va payer les surcoûts ? Le même donne un autre exemple flagrant : « sur le terminal de Altenwerder, cinq conteneurs sont empilés les uns sur les autres, de manière aléatoire, sans s’occuper de ceux qui devront aller sur un train. Du coup, si c’est le cas, on retire ceux du haut pour prendre ceux du bas, puis on refait une autre pile aléatoire, et ainsi de suite. Ce carrousel doit cesser, car il s’agit d’améliorer les performances tout au long de la chaîne de transport… »

C’est donc sur la flexibilité des trafics et des transits en terminaux portuaires qu’il faut jouer. Car l’autre donnée, c’est le prix du « parking portuaire ». Cher. Pour les transitaires, il est impératif de retirer les conteneurs au plus vite du domaine maritime et de les transférer à l’intérieur du pays. Le train aurait dû être cet outil privilégié qui fait gagner de l’argent aux transitaires. Ce ne fût pas le cas…

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Quid des priorités ?

« Si les politiciens et les autres décideurs soulignent constamment l’importance du transfert modal, il faut aussi adopter des réglementations dans lesquelles le transport ferroviaire de marchandises revêt la même importance que le transport ferroviaire de voyageurs. Le trafic intermodal a des attentes similaires en termes de fiabilité et de régularité du trafic [que le transport] voyageurs. » Ce discours ne passe manifestement pas au sein du monde cheminot. La priorité donnée aux trains de voyageurs est clairement une culture inscrite dans le marbre. Une modification de référentiel pourrait tout simplement changer la donne au sein des cabines de signalisation et de la régulation du trafic. Tout comme une refonte des coupures de lignes, donc du travail d’entretien et… des équipes. Mais qui va oser signer cela sans se faire taper sur les doigts les syndicats et autres consevateurs ?

Le numérique : oui, mais…

En dehors des rêveries académiques, il existe un potentiel fort pour intégrer du numérique au sein du secteur ferroviaire. « Le secteur ferroviaire doit et peut devenir un pionnier dans le domaine des innovations techniques et numériques. » explique Jürgens. Mais le secteur ferroviaire semble être le parent pauvre : « les véritables projets à grande échelle axés sur l’utilisation de nouvelles technologies ne sont connus qu’au travers du secteur routier. L’industrie automobile est bien mieux positionnée lorsque des subventions sont accordées. Je ne connais guère de projets innovants financés par l’État dans le secteur ferroviaire. Et certainement pas au niveau européen. Il y a des premières expériences de conduite automatique avec des trains de marchandises sans conducteur, notamment en Australie… » Ce qui nous renvoie à notre article relatif aux tests des premiers trains autonomes.

L’e-commerce, nouvelle menace pour le train ?

Toutes les excuses semblent bonnes, selon Jürgens. La modification des usages des consommateurs comporterait une menace pour le rail : « On dit souvent que les nouveaux usages affaiblirait la nécessité de recourir au ferroviaire, en raison du fait que, par la montée du commerce électronique, les biens de consommation seraient relativement de petits volumes, et que le rail, pour cette catégorie de fret, est un outil peu adapté. Cette image doit être combattue avec force. C’est précisément cette cargaison qui est en grande partie conteneurisée et qui convient donc au transport ferroviaire. » Jürgens met le doigt là où cela fait mal : le rail a déserté le petit colis, secteur très concurrentiel où se battent La Poste et d’autres géants comme DHL, Fedex ou UPS. Avec leurs archaïsmes, les anciens SERNAM et autres B-Colis n’avaient plus leur raison d’être, en cette ère « Amazon » où on livre à la journée, voire dans les deux heures en ville…

Se pose alors la question de la quantité des terminaux intermodaux et des semi-remorques préhensibles par pince : « Il est aussi très important que le secteur ferroviaire, avec les grands chargeurs, développe des concepts communs pour le transport de marchandises. Dans le secteur de la chimie, cela a très bien fonctionné depuis quelques années. Il serait par ailleurs utile que des remorques complètes puissent être transférées sur des wagons dans davantage de lieux d’échange. À l’heure actuelle, environ 95% des remorques en Europe ne peuvent pas être embarquées sur un train [ndlr : sur les terminaux munis de reach stacker ou portiques] »

Et Sebastian Jürgens d’asséner, en guise de conclusion : « Ce n’est que de cette manière que le trafic ferroviaire de fret peut abandonner son rôle d’acteur passif et devenir une alternative à part entière. » Et il est bien placé pour le savoir. Un gros client du port de Lübeck, Stora Enso, envoie déjà plus de trois millions de tonnes de fret sur la mer Baltique chaque année via son propre réseau. Il vient de signer un nouveau contrat de cinq années de présence dans le port allemand. Aujourd’hui, cet important client peut compter sur les 53 trains par semaine qui sont lancés depuis Lübeck vers toute l’Europe, principalement germano-latine…

Texte original : ‘Spoorvervoer is nu nog een passieve profiteur’

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Autonomous trains: a brief review

(version en français)

Innotrans is off. The next edition will take place in 2020, in Berlin. At this date, will we talk more about the autonomous train that is announced everywhere? We are going to peruse the latest innovations on this theme.

Automatic metros have been around for a long time. There are some examples in London with the Jubilee Line and the Dockland Railway, as well as Paris on line 14 or Lille with VAL. By the end of 2013, there were 48 fully automated public metro systems in use in 32 countries, according UITP. The major innovation is the autonomous car. Why ?

Because the examples of automatic metros show that they work in fact in closed loops.‘All these systems have no obstacle detection and assume a free line’ explains Burkhard Stadlmann, a professor of at the U​niversity of Applied Sciences Upper Austria. When the trains are the same length, run all day long according to repetitive criteria and stop at all stations that have the same length of perron, then the automation becomes relatively “easy”. But none of this exists with the concept of autonomous cars. Indeed, the ability to drive autonomously in heterogeneous environments without GPS, pattern identification (e.g. road following), or artificial landmarks is key to field robotics. To address this challenge, it is necessary to use technological building blocks in the form of GPS, radar/LiDAR, infrared and ultrasonic sensors, cameras, inertial systems and more. Automation software must be developed for autonomous vehicle process flows.

We are running here to more complexity field than an ‘simple’ automatic metro. Autonomy means indeed instantly recognize its environment, which changes every meter, that the computer must translate to take a decision immediately. So, thousands of data must be captured, assembled and decoded in a few seconds. The main challenge is to recognize if there is an obstacle in front of you, and what decision you must take. When there is a vehicle in front of you, either it rolls at the same speed as you, and just follow it, or it brakes, and you also immediately have to break to avoid a collision. Currently, the only signal available that shows a vehicle braking in front of you are the rear red headlights, and it’s only your eyes that “grab the message”. With the autonomous vehicle, the rear red headlights are of no use. So something else was needed. This “thing”, that’s a permanent calculation of distance and approach between the vehicles. It is therefore necessary to answer in thousandths of a second so that, as soon as the vehicle detected in front of you brakes, immediately your autonomous vehicle brakes too. Unfortunately, this is not possible with trains! Why ?

Because trains have a much higher distance between them than in road vehicle flows. No LIDAR or sensors can measure the train that is far ahead of you. Currently, trains run through blocks (2 km or more), in which they are alone. Once a block is free, the next train can enter. Each block is protected by a lineside signal. This system is still in effect, even with visual signaling is available in the driver’s cab, as on high-speed trains or in ETCS level 2: one train per block. As long as the block in front of you is busy, you do not enter, the signal is red and the speedometer shows you a speed of “zero”. You are stopped until the ‘freedom’ of the block. The information that tells you that the block is free is delivered by a track circuit in the rails. When it no longer detects metal masses in the rails, it means that there is no train in the block, with a certainty of almost 100%. So you can enter the next block, its signal is green or yellow, and the ETCS level 2 speedometer tells you with which speed you can enter.

At most the blocks have a small length, at most you can send trains on a line, generally between 8 and 12 trains per hour and per direction. On small local lines, some blocks have a very large length, which means that the flow is much lower, for example 2 to 3 trains per hour.

What conclusions can be drawn from this ?

The first element is that train detection means a lot of on-line equipment and cables to lay along the track. This requires maintenance and major purchases. Everyone knows that electrical and electronic equipment are very expensive, even when you buy a high quantity. The electronics and electricity sector is very lucrative. As a result, a railway line is de facto very expensive, and even more so if it is electrified. Of course, these investments are designed for the long term.

The second element is that the strict obedience to the signaling is fully supported by the human factor, even in case of ETCS level 2. Of course, the current equipment can detect some faults. If you do not brake within 3-4 seconds when your ETCS speedometer requires it, the computer will engage the emergency brake until the train stops. But it’s not enough. And often it’s too late. « Train drivers have little room for decision-making, » says Jürgen Siegmann, professor of rail transport and railway operations at the Technical University of Berlin.

The third element is obviously the factor ‘cost of railway workers’, which is combined with operational factors. The railroad is known for its large labours needs, while for other transport, one man is sometimes enough. We are thinking of maneuvers in industrial installations or in marshalling yards. In some rail public services, wages eat more than half of the turnover. Financial aspects should not be underestimated. According to some experts, the cost coverage of an autonomous regional train could increase by 60%, which obviously interests the transport authorities and the State. This is unfortunately not verifiable at the moment.

The conclusion is that the railways are looking for a reduction in operational costs, through new signaling with less equipment, and reduction of the human factor, where is possible. In Germany, an expert report at the end of September 2018 showed that to absorb the growth and the modal-shift expected of in the future by a greater number of trains on the network, it would be necessary to multiply the tracks on the congested railway lines. This solution would cost almost twice as much as digitization, taken in all its components, not only by the autonomous train. One point on which they will not procrastinate: the security. Let’s take a look at what’s going on with the autonomous train.

Rio Tinto

Rio Tinto operates about 200 locomotives on over 1,700km of track in the Pilbara, in Australia, allowing it to transport ore from 16 mines to four port terminals. On July 10, a train, consisting of three locomotives and described by Rio Tinto as ‘the world’s largest robot’, travelled over 280km from the company’s mining operations in Tom Price to the port of Cape Lambert. The train was remotely monitored by Rio Tinto’s Operations Centre in Perth more than 1,500km away. The locomotives are equipped with AutoHaul software and are fitted with on-board cameras for monitoring from the centre. Of course, this train only ran alone on a single-track line in a desert region, where the probability of an obstacle was certainly low, despite the presence of some crossing-levels.

We are working closely with drivers during this transition period as we prepare our employees for new ways of working as a result of automation’ explains Ivan Vella, Rio Tinto Iron Ore managing director for Rail, Port and Core Services. According another director of Rio Tinto ‘AutoHaul has shown in trials that the autonomous trains delivered the product to the port nearly 20% faster than a manned train.’ The proof that all of this is taken seriously is that the Office of the National Rail Safety Regulator (ONRSR), in Australia, has fully approved the technology which underpins the entire system, AutoHaul.

ProRail and Rotterdam Rail Feeding (RRF)

The Dutch railway infrastructure manager ProRail announced on TEN-T days in Rotterdam that it wanted to create the conditions to test the automated operation of freight trains on the Betuwe Line connection, a railway line reserved for freight traffic between Rotterdam and Germany, which operates only with ETCS level 2 (cab signaling).

As part of the ERTMS Corridor A, this line is fully equipped with ETCS 2 (SRS 2.3.0), so without lineside signals, like high speed lines. This is a minimal requirement for an automated operation, even though originally, ETCS was specified for manual mode operation. Alstom signed an agreement with ProRail and Rotterdam Rail Feeding (RRF) to carry out the tests. It is planned that an RRF locomotive will run approximately 100 km from the port of Rotterdam to the CUP Valburg freight terminal using ATO on the sections of the route which Alstom has previously equipped with ETCS Levels 1 and 2. Here, the train is controlled by computer, but the driver is always on board, operates the doors, starts the train and can take control if necessary.

Rio Tinto and Pro Rail tests are only for freight trains only. What about passenger trains? As in the case of cars, there is also an international classification of levels of automation in public transport, or “automation levels” (GoA). Four levels of automation are available, and the tests are initially oriented on levels 2 and 3. For level 2, the system supports the journey from start to finish, but the driver is still responsible for the operation of the doors and the starting of the vehicle. For level 3, the train operates without a driver, but an onboard attendant always checks the doors and can move the train via an emergency system if necessary.

Deutsche Bahn

The European rail champion is currently transforming a section of several kilometers near Chemnitz into an trial site for autonomous train. DB Regio, a subsidiary of the DB, has upgraded a self-propelled train, with cameras and sensors in its Chemnitz workshop. The system must detect obstacles and stop the train if problems. By autumn 2018, this train should be operated in part automatically. Only the approval of the German federal railway authority (EBA) is still lacking.

Autonomous driving is complex. The rail system, where fast and slow passenger trains and freight trains run and are mixed, is more difficult than a metro – but it is possible. The first pilot projects are underway, and we have set up a test area on the Erzgebirgsbahn. Fully automatic rail driving is the next big step in development and a matter of time.’ explained former CEO Rüdiger Grube in 2016. Since then, the DB has signed an agreement with SNCF concerning the autonomous train.

In 2015, however, after a bad year with strikes, the DB stressed that ‘In our safety philosophy, train drivers remain a strong pillar.’ Customer surveys have shown that passengers do not want to abandon train drivers. Three years later, is it still the case?

SBB (public railways in Switzerland)

What might surprise you is that we are also a big software company,’ said Erik Nygren, a business analysis and AI researcher at the company. Switzerland also studies on the autonomous train. On the night of 5 December 2017, SBB tested for the first time an autonomous train on the Bern-Olten line. This train has braked and accelerated independently from any action of the driver. The driver only controls the processes and function of the systems, just like pilots in an airplane cockpit. The constructor Stadler Rail also sees it as a huge advantage: “This trip was a first and it is proof that you must continue to compete in the highly competitive rail market,” explains Peter Spuhler, CEO of Stadler. In other words, it is a question of guarding against competition (Chinese?) and, for Switzerland, the autonomous train is part of a broader strategy for exporting technologies of the country. The Confederation is in the top 5 countries relying on artificial intelligence, and this also explains this policy.

Contrary to Germany’s caution, SBB’s plans for the future “SmartRail 4.0” strategy show that the partial automation of trains would be planned for “the coming years” and that operation of fully automated trains would start in the period after 2025. Optimistic? We’ll see.

Austria

Austria is also at the forefront of progress. With its Swiss and German neighbors, we can see that it’s the whole German-Alpine region is embarking to the digital rail technology. The line is situated between Oberwart in the Austrian state of Burgenland and Friedberg in Stiermarken. It passes eight stations, twelve railway crossings and a 524-meter long tunnel. This variety of environmental factors make it possible to test different situations that can occur during a train journey, in the context of a project of autonomous train made by ÖBB, the Federal railways.

A old Emu from the Traunseebahn operated by Stern & Hafferl Verkehrsgesellschaft was rebuilt and equipped with various sensors (laser scanner, mono and stereo video, radar, infrared and ultrasound as well as location sensor technology in conjunction with algorithms) for obstacle detection and an automatic control system. With the help of the developed software system, the railcar can drive completely autonomously, can control breakpoints and brake before many obstacles. The system is based on a digital train protection and control solution that Siemens Austria has developed together with the FH Upper Austria (University of Wels, Research Group Rail Automation).

The current project called “autoBAHN2020” aims at a demonstrator system and associated simulation environment that can serve as a basis for future concrete product and approved developments for the public transport in order to facilitate the autonomous trains on secondary railway lines. Siemens Austria is involved in the project in questions of system approval as well as driving and braking control..

In France ?

Shortly before Innotrans 2018, France’s national railway operator SNCF has announced plans to introduce prototypes of driverless mainline trains for passengers and freight by 2023. SNCF will be partnering up with rolling stock specialists Alstom and Bombardier who will be heading up consortia for freight and passenger traffic, respectively. According the CEO Guillaume Pepy : ‘With autonomous trains, all the trains will run in a harmonised way and at the same speed. The train system will become more fluid.’ It is difficult to know where this statement comes from, which remains to this day unverified and unverifiable. One can understand indirectly that the second European railway carrier does not want to be left behind by its neighbors. The French rail operator said it was talking to German operator Deutsche Bahn about promoting a European standard for driverless trains.

Thameslink (London)

Let’s end with a real test in real conditions. Govia Thameslink Railway, which owns the Thameslink franchise, a north-south line running through London, started a first test in March 2018. After almost 18 months of testing, the first commuter train in automatic operation was Monday’s 9.46am Thameslink service from Peterborough to Horsham. Shortly after 11.08am, the driver, Howard Weir, pressed the yellow button in the cab that allowed the train’s computer to do the driving between St Pancras and Blackfriars.

Gerry McFadden, directeur technique de la société mère de Thameslink, rassure tout le monde : ‘Nous aurons toujours besoin d’un chauffeur dans la cabine, mais cette technologie nous permet de faire circuler plus de trains, plus souvent que nous ne pourrions le faire manuellement. Pour les voyageurs, les trajets n’auront jamais été aussi fluide.’ Avec 24 trains par heure en heure de pointe, Thameslink n’a aucun intérêt à se tromper. Nous sommes à Londres, sur l’un des réseaux ferroviaires les plus encombrés du monde. Et dernièrement, de nombreux couacs sont venus perturber le quotidien des navetteurs de la capitale britannique, pour d’autres raisons. L’heure n’est donc plus aux tergiversations : il faut que cela fonctionne !

Gerry McFadden, Technical Director of Thameslink parent company, reassures everyone: « We’ll always need a driver in the cab, but this technology allows us to run more trains, more frequently than we could by driving the trains manually. For passengers, the trip will be as smooth as ever. » With 24 trains per hour in peak, Thameslink has no interest in making a mistake. We are in London, on one of the most congested rail networks in the world. And lately, many problems have come to disrupt the daily lives of commuters in the British capital, for other reasons. The time for procrastination is now over : it must work!

Conclusion

We are only at the beginning. Autonomous trains concern two separate branches of the railways: freight on the one hand, and passengers on the other. We are pretty sure that under certain conditions, like in Australia, the freight train will benefit first from the autonomous locomotive. With these recent developments, one might wonder if it is easier to bring autonomous passenger trains to the mainstream before self-driving cars could make it to the traffic. But that’s not going to happen anytime soon. Achieving full automation would require advanced image processing technology relaying information at high speeds to the control units at all times. These systems must also be constantly maintained by highly trained personnel, adding more costs to the implementation.

Those who say that would perhaps do well to reread Schumpeter ….

Referral

 

Le train autonome : où en est-on réellement ?

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 ? Voyons un peu où on en est actuellement.

Les métros automatiques existent depuis longtemps. Il y en a à Londres sur la Jubilee Line et sur le Dockland Railway, tout comme à Paris sur la ligne 14 ou à Lille avec le VAL. Selon l’UITP, 48 systèmes de métro publics entièrement automatisés étaient utilisés dans 32 pays. La grande nouveauté est la voiture autonome. Pourquoi ?

Parce que les exemples de métros automatiques montrent que ce sont en réalité des circuits fermés. « Tous ces systèmes n’ont pas de détection d’obstacles et sont exploité sur une ligne [considérée] libre », explique Burkhard Stadlmann, professeur à l’université des sciences appliquées de Haute-Autriche. Quand les trains ont la même longueur, roulent toute la journée selon des critères répétitifs et s’arrêtent à toutes les gares qui ont la même longueur de quai, alors l’automatisation est relativement « facile ». Or, rien de tout cela n’existe avec le concept de voiture autonome. En effet, la possibilité de conduire de manière autonome dans des environnements hétérogènes sans GPS, identification de modèle (par exemple, suivi de route) ou de repères artificiels est la clé de la robotique de terrain. Pour relever ce défi, il est nécessaire d’utiliser des blocs technologiques sous forme de GPS, de capteurs radar / LiDAR, d’infrarouges et d’ultrasoniques, de caméras, de systèmes inertiels, etc. Un logiciel d’automatisation doit être développé pour les processus de flux de véhicules autonomes.

Nous entrons ici dans un domaine bien plus complexe qu’un simple métro automatique. Autonomie signifie en effet reconnaître instantanément son environnement, qui change à chaque mètre, que l’ordinateur de bord doit traduire pour pouvoir prendre une décision immédiatement. Ce sont donc des milliers de données qu’il faut capter, assembler et décoder en quelques secondes. Le point principal est de reconnaître s’il y a un obstacle devant vous, et quelle décision vous devez prendre. Lorsqu’il y a un véhicule devant vous, soit il roule à la même vitesse que vous, et vous devez simplement le suivre, soit il freine, et vous devez instantanément freinez aussi pour ne pas entrer en collision. Actuellement, le seul signal disponible qui vous montre qu’un véhicule freine devant vous sont les phares rouges arrière, et ce sont vos yeux qui « captent le message ». Avec le véhicule autonome, les phares rouges arrière ne sont d’aucune utilité. Il fallait donc autre chose. Cette « chose », c’est un calcul permanent de distance et de rapprochement entre les véhicules. Il faut donc une réponse en millième de seconde pour que, dès que le véhicule détecté devant vous freine, immédiatement votre véhicule autonome freine aussi. Cela n’est justement pas possible avec des trains ! Pourquoi ?

Parce que les trains ont une distance nettement plus élevée entre eux que dans des flux de véhicules routiers. Aucun LIDAR ou capteurs ne peut mesurer le train qui est bien loin devant vous. Actuellement, les trains roulent à travers des blocs (2km ou davantage), dans lesquels ils sont seuls. Dès qu’un bloc est libre, le train suivant peut y entrer. Chaque bloc est protégé par un signal latéral. Ce système est toujours en vigueur, même avec la signalisation visuelle en cabine de conduite, comme sur les trains à grande vitesse ou en ETCS niveau 2 : un train par bloc. Tant que le bloc devant vous est occupé, vous n’entrez pas, le signal est rouge et l’indicateur de vitesse vous montre une vitesse de “zéro”. Vous êtes à l’arrêt jusqu’à la libération du bloc. L’information qui vous dit que le bloc est libre est délivrée par un circuit de voie dans les rails. Quand celui-ci ne détecte plus de masses métalliques dans les rails, cela signifie qu’il n’y a plus de train dans le bloc, avec une certitude de quasi 100%. Donc, vous pouvez entrer dans le bloc suivant, son signal d’arrêt est passé vert ou à l’orange, et l’indicateur de vitesse en ETCS niveau 2 vous indique à quelle vitesse vous pouvez entrer.

Au plus les blocs sont de petites longueurs, au plus vous pouvez envoyer des trains sur une ligne, en général entre 8 et 12 trains par heure et par sens. Sur des petites lignes locales, certains blocs ont une longueur très grande, ce qui signifie que le débit en ligne est beaucoup plus faible, par exemple 2 à 3 trains par heure.

Que retenir de tout cela ?

La première chose, c’est que la détection des trains signifie beaucoup d’appareillages en ligne et de câbles à poser le long de la voie. Cela demande de l’entretien et des achats importants. Tout le monde sait que les appareillages électriques et électroniques coûtent très chers, même quand on achète en grande quantité. Le secteur de l’électronique et de l’électricité est très lucratif. De ce fait, une ligne de chemin de fer est de facto très coûteuse, et encore davantage si elle est électrifiée. Bien-sûr, ces investissements sont conçus pour le long terme. N’empêche…

La seconde chose, c’est que l’obéissance stricte à la signalisation est entièrement supportée par le facteur humain, même en cas de ETCS niveau 2. Bien-sûr, les équipements actuels permettent de détecter certaines fautes. Si vous ne freinez pas dans les 4 secondes quand votre indicateur de vitesse ETCS vous le demande, l’ordinateur enclenchera un freinage d’urgence jusqu’à l’arrêt complet du train. Mais c’est insuffisant. Et souvent c’est trop tard. « Les conducteurs de train ont peu de marge de manœuvre pour prendre des décisions », déclare Jürgen Siegmann, professeur de transport ferroviaire et d’exploitation ferroviaire à l’université technique de Berlin.

Le troisième élément est bien évidemment le facteur « coût du personnel ferroviaire », qui est combiné aux facteurs opérationnels. Le chemin de fer est réputé pour ses grands besoins en personnel, alors que pour d’autres transports, un seul homme suffit parfois. Nous songeons aux manœuvres dans les installations industrielles ou dans les gares de triages. Dans certains services publics ferroviaires, les salaires mangent plus de la moitié du chiffre d’affaire. Les aspects financiers ne doivent pas être sous-estimer. Selon certains experts, la couverture des coûts d’un train régional autonome pourrait augmenter de 60%, ce qui intéresse bien évidemment les autorités organisatrices de transport et l’État. Ce n’est malheureusement pas vérifiable à l’heure actuelle.

La conclusion est donc que les chemins de fer sont à la recherche d’une baisse des coûts opérationnels, par le biais d’une signalisation nouvelle moins gourmande en appareillages, et de réduction du facteur humain, là où c’est possible. En Allemagne, un rapport d’expert fin septembre 2018 montrait que pour absorber la croissance et le modal-shift rêvé à l’avenir par un plus grand nombre de trains sur le réseau, il faudrait multiplier les voies sur les lignes encombrées. Cette solution coûterait presque deux fois plus cher que la numérisation, prise dans toute ses composantes, pas seulement via le train autonome. Un seul point sur lequel ils ne tergiverseront pas : la sécurité. Voyons un peu ce qui se prépare concernant le train autonome.

Rio Tinto

Rio Tinto exploite environ 200 locomotives sur plus de 1 700 km de voies dans le Pilbara, en Australie, ce qui lui permet de transporter du minerai de 16 mines vers quatre terminaux portuaires. Le 10 juillet 2018, un train composé de trois locomotives et décrit par la firme comme « le plus grand robot du monde », a parcouru plus de 280 km entre les grandes mines de Tom Price et le port de Cape Lambert. Le train était surveillé à distance par le centre des opérations de Rio Tinto à Perth, à plus de 1 500 km. Les locomotives étaient équipées du logiciel AutoHaul et de caméras embarquées pour la surveillance depuis le centre. Bien évidemment, ce train roulait seul sur une ligne à voie unique en région désertique, où la probabilité d’un obstacle était certainement faible, en dépit de quelques passages à niveau.

« Nous travaillons en étroite collaboration avec nos conducteurs pendant cette période de transition, et nous préparons notre personnel à de nouvelles méthodes de travail grâce à l’automatisation » explique Ivan Vella, directeur général de Rio Tinto Iron Ore. Selon un autre dirigeant de la firme, « grâce à ces capacités, [le logiciel] AutoHaul a démontré lors des essais que les trains autonomes livraient le produit au port 20% plus rapidement qu’un train [conduit par l’homme]. » Signe que cette expérience est prise au sérieux, l’Organisme national de réglementation de la sécurité ferroviaire (ONRSR) en Australie a approuvé la technologie qui sous-tend tout le système, AutoHaul.

ProRail et Rotterdam Rail Feeding (RRF)

Le gestionnaire d’infrastructure ferroviaire néerlandais ProRail avait annoncé lors des journées RTE-T à Rotterdam qu’il souhaitait créer les conditions permettant de tester le fonctionnement automatisé des trains de marchandises sur la liaison appelée Betuwe Lijn, une ligne réservée au trafic de fret entre Rotterdam et l’Allemagne.

Dans le cadre du corridor A de l’ERTMS, cette ligne est entièrement équipée du niveau ETCS 2 (SRS 2.3.0), donc sans signaux latéraux, à la manière des lignes à grande vitesse. Il s’agit d’une exigence d’infrastructure minimale pour une opération automatisée, même si à l’origine, l’ETCS était spécifié pour un fonctionnement en mode manuel. Alstom a signé un accord avec ProRail et Rotterdam Rail Feeding (RRF) pour effectuer les tests. Il est prévu qu’une locomotive RRF roulera sur environ 100 km du port de Rotterdam jusqu’au terminal de fret CUP de Valburg en utilisant un ATO sur les sections de ligne que Alstom a déjà équipé avec ETCS niveaux 1 et 2. Ici, le train est contrôlé par ordinateur, mais le conducteur est toujours à bord, fait fonctionner les portes, démarre le train et peut prendre le contrôle si nécessaire.

Les tests de Rio Tinto et de Pro Rail ne concernent que des trains de marchandises. Qu’en est-il des trains de voyageurs ? Comme dans le cas des voitures, il existe également une classification internationale des niveaux d’automatisation dans les transports publics, ou «niveaux d’automatisation» (GoA). Quatre niveaux d’automatisation sont disponibles, et les test s’orientent dans un premier temps sur les niveaux 2 et 3. Pour le niveau 2, le système prend en charge le trajet du début à la fin, mais le conducteur est toujours responsable de l’opération des portes et du démarrage du véhicule. Pour le niveau 3, le train fonctionne sans chauffeur mais un agent de bord contrôle toujours les portes et peut déplacer le train via un système d’urgence.

Deutsche Bahn

Le champion européen du rail transforme actuellement environ une section de plusieurs kilomètres près de Chemnitz en un terrain d’essai pour train autonome. DB Regio, filiale de la DB, a mis à niveau une rame automotrice, avec des caméras et des capteurs dans son atelier de Chemnitz. Le système doit détecter les obstacles et arrêter le train en cas de problème. A l’automne 2018, ce train devrait être exploité en partie automatiquement. Seule l’approbation de l’autorité fédérale des chemins de fer fait toujours défaut.

« La conduite autonome est un complexe. Le système ferroviaire, où les trains de voyageurs rapides et lents et les trains de marchandises circulent et sont mélangés, est plus difficile qu’un métro – mais c’est possible. Les premiers projets pilotes sont en cours, et nous avons mis en place une zone d’essai sur l’Erzgebirgsbahn. La conduite entièrement automatique par rail est la prochaine grande étape de développement et une question de temps. » déclarait l’ancien PDG Rüdiger Grube en 2016. Depuis lors, la DB a signé une convention avec la SNCF concernant le train autonome.

>>> Voir : Allemagne, quand la Deutsche Bahn aide le secteur routier

La DB soulignait pourtant en 2015, année marquée par des grèves, que « dans notre philosophie de la sécurité, les conducteurs de trains restent un pilier essentiel. » Les enquêtes auprès des clients ont montré que les passagers ne veulent pas abandonner les conducteurs de train. Trois années plus tard, est-ce toujours le cas ?

Les CFF

« Ce qui pourrait vous surprendre, c’est que nous sommes également une grande entreprise de logiciels », déclare Erik Nygren, chercheur en analyse commerciale et en intelligence artificielle au sein de la société ferroviaire suisse CFF. La Suisse compte aussi sur le train autonome.

Dans la nuit du 5 décembre 2017, les CFF ont testé pour la première fois un train autonome sur la ligne Bern-Olten. Ce train freinait et accélérait indépendamment de toute action du conducteur. Celui-ci ne contrôle que les processus et la fonction des systèmes, à la manière des pilotes dans un cockpit d’avion. Le constructeur Stadler Rail y voit aussi un énorme avantage : « ce voyage était une première et c’est la preuve que vous devez continuer à faire face à la concurrence sur le marché ferroviaire hautement concurrentiel, » a déclaré Peter Spuhler, PDG de Stadler. En d’autres mots : il s’agit de se prémunir contre la concurrence (chinoise ?) et, pour la Suisse, le train autonome fait partie d’une stratégie plus large d’exportation de technologies du pays. La Confédération est dans le top 5 des pays misant sur l’intelligence artificielle, et ceci explique aussi cela.

Contrairement à la prudence de l’Allemagne, les plans des CFF pour la future stratégie “SmartRail 4.0” montrent que l’automatisation partielle des trains serait prévue pour “les années à venir” et que l’exploitation de trains entièrement automatisés démarrerait dans la période après 2025. Optimiste ? On verra.

Autriche

L’Autriche est aussi à la pointe du progrès. Avec ses voisins suisses et allemands, on constate que c’est finalement toute la région germano-alpine qui se lance dans la technologie ferroviaire digitale. La ligne est située entre Oberwart dans le Burgenland et Friedberg dans le Stiermarken. Il y a 8 gares, douze passages à niveau et un tunnel de 524 mètres de long. Cette variété du contexte environnemental va permettre aux ÖBB de tester différentes situations pouvant survenir lors d’un voyage en train, dans le cadre d’un projet d’automatisation.

Une automotrice exploitée par Stern & Hafferl Verkehrsgesellschaft Traunseebahn a été reconstruite et équipée de divers capteurs (scanner laser, vidéo mono et stéréo, radar, infrarouge et les ultrasons, ainsi que la localisation des capteurs, en liaison avec des algorithmes appropriés) pour la détection et le contrôle obstacle pour la conduite automatique. À l’aide d’un logiciel spécialement développé, l’engin peut conduire de manière totalement autonome, contrôler les points d’arrêt et freiner de manière contrôlée en cas d’obstacles. Le système est basé sur une solution de protection des trains et de contrôle développé conjointement par Siemens Austria et FH Haute-Autriche (Research Group Rail Automation du campus de Wels).

Ce projet appelé “autoBAHN2020” vise à créer un système de démonstration et un environnement associé pouvant servir de base au développement et à l’approbation de futurs produits concrets pour le transport public afin de faciliter le trafic des trains locaux autonomes sur des lignes secondaires. Siemens Autriche est impliqué dans le projet en ce qui concerne l’approbation du système ainsi que la commande de conduite et de freinage.

Et en France ?

Peu avant Innotrans 2018, l’opérateur ferroviaire national français SNCF a annoncé son intention d’introduire des prototypes de trains de grande ligne sans conducteur pour passagers et marchandises d’ici 2023. La SNCF s’associera aux spécialistes du matériel roulant Alstom et Bombardier, qui seront respectivement à la tête de consortiums pour le transport de marchandises et de passagers. Selon Guillaume Pepy : « Avec les trains autonomes, tous les trains fonctionneront de manière harmonisée et à la même vitesse. Le système ferroviaire va devenir plus fluide ». Il est difficile de savoir d’où sort cette assertion, laquelle reste à ce jour non vérifiée et non vérifiable. On peut comprendre de manière indirecte que le deuxième transporteur d’Europe ne veut pas se laisser distancer par ses voisins. L’opérateur ferroviaire français a indiqué qu’il discutait avec l’opérateur allemand Deutsche Bahn pour promouvoir une norme européenne pour les trains sans conducteur.

Thameslink à Londres

Terminons par un véritable test en vraies conditions. Govia Thameslink Railway, qui détient la franchise Thameslink, une ligne nord-sud qui traverse Londres, a débuté un vrai premier test en mars 2018. Après presque 18 mois d’essais, le premier train de banlieue en service automatique fût celui de 9h46 entre Peterborough et Horsham. Peu après 11h08, le chauffeur, Howard Weir, a appuyé sur le bouton jaune de la cabine qui permettait à l’ordinateur du train de conduire entre St Pancras et Blackfriars, en plein centre de Londres.

Gerry McFadden, directeur technique de la société mère de Thameslink, rassure tout le monde : « Nous aurons toujours besoin d’un chauffeur dans la cabine, mais cette technologie nous permet de faire circuler plus de trains, plus souvent que nous ne pourrions le faire manuellement. Pour les voyageurs, les trajets n’auront jamais été aussi fluide. » Avec 24 trains par heure en heure de pointe, Thameslink n’a aucun intérêt à se tromper. Nous sommes à Londres, sur l’un des réseaux ferroviaires les plus encombrés du monde. Et dernièrement, de nombreux couacs sont venus perturber le quotidien des navetteurs de la capitale britannique, pour d’autres raisons. L’heure n’est donc plus aux tergiversations : il faut que cela fonctionne !

Conclusion

On n’en est qu’au début. Le train autonome intéresse deux branches distinctes des chemins de fer : le fret d’une part, les passagers d’autre part. On peut être certain que dans certaines conditions, comme en Australie, les trains de fret bénéficieront en premier de la locomotive autonome. Avec ces développements récents, on pourrait se demander s’il est plus facile d’introduire des trains de voyageurs autonomes dans le trafic de masse avant que les voitures autonomes ne parviennent au trafic. Mais cela n’arrivera pas de sitôt. Une automatisation complète nécessiterait une technologie de traitement d’image avancée transmettant les informations à grande vitesse aux unités de contrôle à tout moment. Ces systèmes doivent également être maintenus en permanence par un personnel hautement qualifié, ce qui augmenterait les coûts.

Ceux qui affirment cela feraient peut-être bien de relire Schumpeter….

Références

 

Le train écolo : tout le monde s’y met !

Est-ce l’effet d’Innotrans ? Ces derniers temps, on ne compte plus les opérations marketing concernant les automotrices hybrides. Tous les constructeurs s’y sont mis, avec en ligne de mire les lignes non-électrifiées. Parcourons rapidement les derniers développements.

En Allemagne par exemple, les lignes non-électrifiées restent encore nombreuses au niveau local : près de 4.000km. Or ce réseau, les Lander veulent le conserver, et même réactiver des lignes oubliées. Comme les électrifcations coûtent chères, les autorails diesel étaient jusqu’à présent l’unique solution disponible. Problème : ces autorails polluent et circulent parfois 1/3 de leur parcours sous des lignes principales électrifiées, dont notamment les gares principales. Il y a donc un sérieux gaspillage de ressources, d’autant que le diesel est de plus en plus bannit de l’automobile. Le rail devait suivre le mouvement.

Honneur à Alstom. La firme française s’est engagée dans l’autorail hybride l’année dernière, non pas en France mais en Allemagne. Le marché semble en effet plus prometteur de ce côté-là du Rhin, étant donné les conditions politiques qui permettent aux Lander de choisir eux-mêmes leur opérateur ferroviaire. Un premier projet concernant des locomotives de manoeuvre hybrides H3 avait été lancé en août 2013 et la première locomotive a été dévoilée à InnoTrans 2014 à Berlin. Les cinq engins subissent des tests de huit ans sur les sites de la DB à Würzburg et à Nuremberg. Le projet a été financé à hauteur de 600 000 euros par le Land de Bavière. La fabrication est réalisée sur le site d’Alstom à Stax, en Saxe-Anhalt. Une des 4 variantes consiste en une locomotive fonctionnant sur batteries. Mais ce n’était pas encore si disruptif pour Alstom…

La firme frappa un grand coup en 2016 avec son autorail Coradia iLint. Cet engin est beaucoup plus disruptif car son moteur est mû par l’hydrogène, ce qui est nouveau. Le Coradia iLint est une version du Coradia Lint 54, mais alimenté par une pile à hydrogène. Annoncé à l’InnoTrans 2016, le nouveau modèle est la première rame commerciale à hydrogène au monde. Le Coradia iLint pourra atteindre 140 km/h et parcourir 600 à 800 kilomètres sur un seul plein d’hydrogène. Le premier Coradia iLint devrait entrer en service sur la ligne Buxtehude – Bremervörde – Bremerhaven – Cuxhaven en Basse-Saxe, en Allemagne. Il sera assemblé à l’usine d’Alstom à Salzgitter. Il a commencé ses essais à 80 km/h en mars 2017. Le 11 juillet dernier, l’EBA (l’Autorité ferroviaire allemande) a délivré sa licence d’exploitation. Avec cet autorail, Alstom fait un coup double en répondant à la fois à la problématique des lignes non-électrifiées, tout en éliminant une très grande partie de la pollution et des rejets de gaz à effet de serre.

Des critiques se font cependant entendre concernant les méthodes de fabrication de l’hydrogène (1). Avec sa commande de 14 Coradia iLint en décembre 2017, le Land de Basse-Saxe a aussi pris conscience de la problématique de la fabrication de l’hydrogène, et a investi en plus 8,4 millions d’euros pour fabriquer de l’hydrogène non plus à partir d’énergies fossiles mais par électrolyse et au moyen d’énergie éolienne. On s’oriente ainsi vers un train “zéro émission”.

La concurrence réagit

On pouvait être sûr que les concurrents Siemens et Bombardier n’allaient pas rester les bras croisés. C’est désormais chose faite… Juste avant Innotrans – ce n’est évidemment pas un hasard -, Siemens et les ÖBB (encore eux), présentaient le 10 septembre leur concept de Desiro ML Cityjet Eco. Le train fait partie de la gamme Desiro de Siemens. Contrairement à Alstom, le concept est d’une technologie plus classique faisant appel aux batteries. Le fonctionnement sur batterie peut réduire les émissions de CO2 jusqu’à 50% par rapport aux moteurs diesel. Les appareillages situés en toiture comprennent trois conteneurs de batterie, deux contrôleurs DC / DC, un refroidisseur de batterie et d’autres composants électroniques. Le système utilise des batteries au titanate de lithium (technologie LTO). Comparées aux batteries lithium-ion conventionnelles, ces batteries modifiées permettent des courants de charge nettement plus élevés pour une recharge rapide.

Le projet pilote sera réalisé avec un train issu de la série de trains Siemens Desiro ML actuellement en cours de production pour les ÖBB. La conception du train lui permet de supporter des charges supplémentaires en toiture. En conséquence, les délais de production et de livraison habituels de 36 mois pour un nouveau train peuvent être réduits à moins de la moitié. Après des essais approfondis, un premier train devrait être utilisé au cours du second semestre 2019.

Comme un écho, Bombardier répondit deux jours plus tard. Le 12 septembre, le canadien présentait son Talent 3 électro-hybride. Et un de plus ! Avec quatre batteries Bombardier Mitrac, ce train peut parcourir actuellement 40 kilomètres sur ligne diesel. Les trains de la prochaine génération alimentés par batteries pourront parcourir jusqu’à 100 kilomètres sur des voies non électrifiées. En 2019, la Deutsch Bahn utilisera le prototype présenté dans le cadre d’un projet-pilote de 12 mois, avec passagers, dans la région du lac de Constance et des Alpes.

Le développement du train à piles est subventionné par le gouvernement fédéral allemand dans le cadre d’un programme d’innovation pour l’électromobilité doté de 4 millions d’euros. Les partenaires du projet sont DB ZugBus Regionalverkehr Alb-Bodensee (transport régional pour la région du lac de Constance), filiale de DB Regio, Nahverkehrsgesellschaft Baden-Württemberg (Société régionale de transport du Bade-Wurtemberg), l’Organisation nationale Fuel Cell Technology et l’Université technique de Berlin.

Cela démontre l’importance des pouvoirs publics dans le financement de la recherche et le partenariat avec les universités et les centres de recherche. C’est de cette manière que l’Europe peut conserver ses industries et rester à la pointe du progrès technique et… écologique. Innotrans semble être un marqueur clé pour sortir des nouveaux projets. Le prochain aura lieu en 2020. Nous aurons alors l’occasion de parler des premiers résultats de ces nouveaux concepts.

 

(1) Libération : Un train à l’hydrogène, est-ce vraiment propre ?

 

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