Mediarail.be – Rail Europe News

Home » Posts tagged 'Technologie'

Tag Archives: Technologie

Advertisements

Le Japon ferroviaire en vidéo

Collection des meilleures vidéos pour comprendre le système ferroviaire japonais, vu sous divers angles. Bonne ballade…


Shinkansen – 2017
Fantastique vidéo de l’entretien approfondi du Shinkansen japonais (en anglais). L’occasion de voir d’autres horizons et d’élargir sa culture. Cliquez ici pour être directement à la bonne séquence

>>> À propos du Shinkansen, le TGV japonais (en français)


Advertisements

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)

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

Pluie de contrats pour le petit suisse Stadler

>>> Toutes les brèves de Rail Europe News

L’actualité est riche ces derniers temps pour le constructeur suisse Stadler. Les commandes affluent pratiquement chaque semaine ! L’occasion d’un petit résumé.

Il y a d’abord eu fin mai l’entrée en bourse de la société. En fonction de leur ancienneté, les 8.500 employés reçoivent entre un demi-mois et un mois de salaire en plus. De quoi passer une excellente saison d’été.

Il y a aussi les commandes de matériel roulant. La société a décidément un printemps bien chargé et a annoncé :

  • que son train Intercity “Giruno” avait obtenu le 8 mai la licence d’exploitation de la part de l’Office fédéral des transports. Le nouveau train est capable de rouler jusqu’à 250 km/h. Dès le printemps 2020, il devrait circuler jusqu’à Milanet fin 2020, il pourrait emprunter le tunnel de base du Ceneri qui sera alors inauguré, en complément du Gothard déjà en service.

  • avoir signé pour la maintenance d’une centaine de rames de la gamme Flirt de l’opérateur public norvégien Vy (ex NSB). Il s’agit du plus important contrat de maintenance de l’histoire de l’entreprise. Les premiers travaux, qui seront effectués par Stadler sur les Flirt commandés en 2008 et livrés les années suivantes, sont agendés au premier trimestre 2020.

  • avoir signé, à Valencia (Espagne), un contrat avec European Loc Pool (ELP) pour dix locomotives hybrides supplémentaires à six essieux . L’accord-cadre entre les deux parties – dont le montant n’a pas été divulgué – porte sur un total de 100 locomotives, mais ne prévoit aucun minimum.

  • avoir signé pour la livraison de 26 rames Flirt à propulsion électrique et diesel, destinées à l’opérateur public slovène Slovenske Železnice, un contrat d’environ 150 millions d’euros (167 millions de francs suisses).La nouvelle commande porte sur 16 compositions à trois voitures automotrices à propulsion diesel-électrique ainsi que 10 rames composées de quatre voitures automotrices à moteur électrique. Les deux configurations peuvent être exploitées sur les réseaux ferroviaires slovène, croate et autrichien et serviront dans le trafic transfrontalier à compter de 2021.
  • avoir signé le 3 juin pour la livraison de huit trains de type Flirt destinés au Dallas Rapid Transit (Dart) au Texas, un contrat d’une valeur de 119 millions de dollars. Il s’agit du quatrième contrat décroché par Stadler au Texas.

  • avoir signé aujourd’hui pour 18 rames à deux étages du type Kiss, un contrat de 220 millions d’euros. Les nouvelles rames seront utilisées dans la région de Hambourg, dans le land du Schleswig Holstein.

La semaine dernière, l’entreprise a décroché une grosse commande pour la livraison de 1.500 voitures pour le métro de Berlin. Le matériel roulant du métro berlinois doit en effet être entièrement renouvelé d’ici 2021, laissant entrevoir un contrat de 3 milliards d’euros ! Malheureusement, la concurrence a contesté cette attribution. Siemens a entretemps retiré sa plainte. « Si cette commande se confirme, ce serait la plus grosse de l’histoire de l’entreprise et serait idéale pour le taux d’occupation des capacités de l’usine Stadler de Pankow », rapporte le patron Peter Spuhler. Stadler construit déjà des trains Berlin-Pankow pour le métro des transports publics de Berlin.

Parti de rien, avec 25 personnes au milieu des années 80, le constructeur Stadler est devenu un acteur de référence en Europe. Il devra très certainement se frotter à la rude concurrence du chinoisat CRRC, qui intéresse le tchèque Leo Express et l’autrichien Westbahn.

>>> retour aux brèves

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.

 

Quand une région imprime sa politique écologique avec 27 trains à hydrogène

Coradia iLint, série 654 en Allemagne (photo Alstom)

Fahma Gmbh, une filiale à 100% de Rhein-Main-Verkehrsverbund GmbH (RMV), vient de désigner Alstom comme lauréat d’un appel d’offres portant sur 27 autorails à hydrogène. Le but de cette société est d’achèter des véhicules pour le transport ferroviaire local de voyageurs dans la région Rhin-Main (Francfort). Le constructeur français Alstom livrera les véhicules Coradia iLint pour l’horaire de 2022. Outre les trains, la commande comprend également la fourniture d’hydrogène, la maintenance et la mise à disposition de capacités de réserve pour les 25 prochaines années. Alstom propose la fourniture d’hydrogène en coopération avec Infraserv GmbH & Co. Höchst KG.

Coradia iLint est le premier train de voyageurs au monde à être alimenté par une pile à combustible à hydrogène, qui produit de l’énergie électrique nécessaire à la traction. Les trains sont aussi silencieux qu’un train de banlieue et sont exempts d’émissions locales car ils ne rejettent que de la vapeur et de l’eau liquide dans l’environnement.

Selon Alstom, ce type de véhicule se caractérise par plusieurs innovations : conversion de l’énergie propre, stockage flexible de l’énergie dans les batteries, gestion intelligente de la puissance de traction et de l’énergie disponible, le tout associés à des systèmes d’assistance à la conduite appropriés. Développé spécialement pour être utilisé sur des lignes non électrifiées, le Coradia iLint permet une exploitation propre et durable, tout en maintenant des performances élevées et une utilisation économique pour ses clients.

Les nouveaux trains seront ravitaillés à l’Industriepark Höchst. Joachim Kreysing, directeur général d’Infraserv Höchst, exploitant de l’Industriepark Höchst, se réjouit que le site puisse ainsi jouer un rôle important dans le développement de cette technologie tournée vers l’avenir: « Avec son infrastructure hydrogène existante, Industriepark Höchst constitue une ‘station essence’ idéale pour trains ainsi que pour les réservoirs d’autobus et des poids lourds. Cela s’inscrit parfaitement dans notre concept, avec lequel nous, sociétés innovantes, développons nos concepts d’approvisionnement en énergie, qui s’appuient sur des vecteurs énergétiques respectueux de l’environnement ».

Pour Ulrich Krebs, administrateur de district de Hochtaunuskreis, les trains à piles à combustible du réseau Taunus constituent une alternative raisonnable. « En plus d’électrifier le S5 à Usingen, les trains à piles à combustible offrent de nombreux avantages pour les itinéraires non encore électrifiés. Les navetteurs bénéficient de plus d’espace dans les trains et d’un trajet nettement moins bruyant car le bruit des moteurs des véhicules est plus silencieux grâce à la propulsion électrique. C’est également un avantage pour les riverains.»

Le détail du bruit, des riverains et de la pollution n’est pas une anecdote. Des plaintes émanent encore des riverains des petites gares terminus. En cause : les rames diesel, qui font demi-tour, n’arrêtent pas leurs moteurs. Quand le premier train est à 5h du matin, ou que le demi-tour prend 15 à 30 minutes selon l’horaire, toute la journée, toutes les heures, le bruit et la pollution deviennent en effet une question essentielle de santé public pour les riverains. Surtout quand les politiciens présentent le train comme ‘une alternative écologique’…

On notera deux choses :
– d’une part, le bilan carbone de la production d’hydrogène fait encore débat;
– d’autre part, la solution du train avec batteries électriques n’est pas abandonnée par les deux autres concurrents, Bombardier et Siemens.

>>> Voir : le train écolo, tout le monde s’y met

Il va donc y avoir une grande bataille commerciale entre ces deux technologies. Avec cette commande de 27 rames, Alstom semble vouloir prendre de l’avance et imposer sa technologie.

Une autre fait intéressant, un peu en marge, est la tendance de plus en plus marquée en Europe que des pouvoirs publics achètent eux-mêmes leurs nouveaux trains, mais les fassent exploiter par d’autres entreprises, privée ou non. La société de gestion de véhicules ferroviaires Fahrzeugmanagement Region Frankfurt RheinMain GmbH (Fahma) achète, gère et fournit du matériel roulant à certaines compagnies de chemin de fer locales, par exemple sur les lignes de la Odenwaldbahn et de la Taunusbahn. En tant que propriétaire, elle met ces véhicules à la disposition des différents opérateurs qui ont remportés des offres. Le choix des trains à l’hydrogène est donc clairement un choix de la région de Francfort, ce qui indique que les pouvoirs publics sont toujours capables d’imprimer leur politique, en dépit des critiques quant à la présence de nombreux acteurs privés pour la gestion du service des trains.

 

L’autrichien Westbahn veut acheter chinois !

Article similaire :
Les entreprises ferroviaires privées en Europe : état des lieux 2018

(mis à jour 11h05 – 20/04/2019)

Quand les cloches autrichiennes sonnent, ça peut faire du bruit ! Les médias alpins annoncent que l’entreprise privée autrichienne Westbahn négocie actuellement avec le chinois CRRC… pour de nouveaux trains destinés carrément à remplacer les très récentes Stadler de la firme. Cela provoque deux ondes de choc simultanées.

Tout d’abord, la vente de ces rames intéresse hautement la Deutsche Bahn. Motif : aptes à 200km/h et homologuées avec l’ETCS, elles pourraient en urgence être mises en service sur les RE200, les rares trains régionaux à 200km/h actuellement exploité par d’anciennes rames Intercity classiques. Une autre hypothèse serait de les exploiter en prélude du marché de 120 rames à deux niveaux commandées par DB Fernverkehr en 2015. Mais rien de tout cela n’est évidemment confirmé à ce stade. Sauf que le Conseil d’administration a dernièrement entériné un achat pour 300 millions d’euros.

En face, les ÖBB ferraillent pour obtenir la vente des précieuses Stadler. Les enchères montent entre la DB et l’entreprise publique autrichienne, mais la DB serait un partenaire privilégié pour l’achat. Westbahn veut vendre ses trains en deux lots. Tout d’abord, elle souhaite vendre cette année même 9 rames âgées d’à peine deux à trois ans et pouvant atteindre 160 km / h. La vente à la Deutsche Bahn est jugée « très probable » par les milieux autorisés. Il est supposé que Westbahn pourrait alors sacrifier son service à la demi-heure et en revenir à un train par heure entre Vienne et Salzbourg. Cela confirmerait certaines craintes du milieu ferroviaire.

WESTBahn_Mediarail-be

Westbahn n’est financièrement pas au mieux de sa forme, en dépit de sa forte offensive. Le gestionnaire du réseau ferré autrichien, encastré dans la holding de son concurrent historique ÖBB, ne lui facilite pas la tâche et n’a jamais voulu voir Westbahn s’émanciper vers Innsbruck, pour augmenter son marché et ses revenus. D’un autre côté, les rames Stadler à deux étages sont certes robustes et fiables, mais leur achat, leur maintenance ainsi que leurs coûts d’amortissement et d’exploitation absorberaient une bonne part des revenus. Westbahn cherchait donc moins cher. Réduire la voilure, ne serait-ce pas le motif final de cette vente ?

Et c’est là qu’arrive la seconde onde de choc. Westbahn prend langue avec CRRC, le chinois qui fut involontairement à l’origine d’une guerre entre le projet de fusion Alstom/Siemens et son rejet par la Commission européenne. Agitation programmée pour faire pression sur les fournisseurs européens ? Tout est possible. CRRC propose d’excellents trains mais en général, les chemins de fer d’État demandent à ce que la valeur ajoutée d’une commande de trains soit d’au moins 50% en Europe. Et puis, CRRC est-elle prête à vendre, sans homologation, un matériel pas encore connu ? La commande Westbahn pourrait donner l’occasion à CRRC de construire une usine sur le sol européen, ce qui était soi-disant passant un de ses objectifs. Et cela glace tout le monde, tout particulièrement la…. SNCF, actionnaire à 17,4% de Westbahn, et qui est historiquement liée au champion national Alstom, comme chacun le sait. Comme l’explique malicieusement le journal Wirtschaftswoche, si l’accord se concrétise, CRRC fournira bientôt de vrais trains longue distance à la périphérie de l’Allemagne – et menace donc les constructeurs Siemens, Bombardier et Alstom d’un concurrent sérieux. Belfort, La Rochelle ou Valenciennes ne seraient pas mieux lotis…

La boîte à pandore

Westbahn explique que « en étant la seule entreprise ferroviaire autrichienne à ne pas bénéficier de subventions issues des impôts nationaux, elle doit, ainsi que ses propriétaires, saisir toutes les occasions qui existent pour préserver sa rentabilité à long terme. En effet, Westbahn (contrairement aux chemins de fer d’Etat) peut commander et [se faire] livrer des véhicules beaucoup plus rapidement. » C’est probablement sur ce point-là que CRRC tente de conquérir des clients européens : des trains prêts (mais lesquels ?), et non-homologués. Malgré ces doutes, les plans de Westbahn « pourraient ouvrir la boîte de Pandore. Si les Chinois font leur entrée en Europe, ils investiront dans une usine européenne », s’alarme Christian Diewald, PDG de Bombardier Austria. Un appel du pied aux gouvernements d’Europe ?

Rappelons à juste titre que CRRC a fondé son siège européen à Vienne il y a plusieurs années et est depuis activement à la recherche de contrats lucratifs. Le privé tchèque, Leo-Express, est le premier à avoir commandé trois rames régionales pour un projet Prague-Berlin. La Deutsche Bahn elle-même a commandé un total de 20 locomotives de manœuvre. Pour cela, les Chinois doivent non seulement construire les locomotives, mais aussi les faire homologuer sur le réseau ferré allemand. L’Autorité fédérale des chemins de fer (EBA), à qui incombe cette tâche, est considérée dans toute l’Europe comme particulièrement méticuleuse et persistante. Toute entreprise qui obtient le feu vert pour une technologie enregistrée auprès de l’autorité de Bonn peut prétendre maîtriser les particularités de l’approbation allemande. Et cela fait forcément très peur.

« Si CRRC s’implante en Europe, les fabricants européens peuvent mettre la clé sous le paillasson », dégaine (un peu vite ?) Christian Diewald au site Bahn-Manager.

On se souviendra que la Commission européenne clamait haut et fort en février dernier qu’ « en ce qui concerne les équipements de signalisation, la Chine n’est pas présente du tout », et qui précisait même que « les trains à grande vitesse chinois sont presque inexistants en dehors de la Chine ». Si CRRC était présent au dernier Innotrans à Berlin en septembre 2018, et dispose d’un siège à Vienne, on pouvait supposer que ce n’était pas pour faire de la figuration…

Il reste cependant à voir quelle stratégie il y a derrière tout cela de la part des uns et des autres. Faire baisser les prix et rentabiliser les affaires, cela est une certitude…

Joyeuses Pâques !

CRRC-1

 

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.

5G_02_ticket

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.

5G_04_SBB

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

« Le rail est encore un acteur passif ! »

(d’après un article du Nieuwsblad Transport)

> Article similaire : Fret ferroviaire : pose-t-on les bonnes questions ?

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. »

Intermodal_KIEL-SWE_MAH_2013_010

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…

Lubeck_Intermodal

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…

kombi-train-operations-in-the-port-of-lubeck-kombiverkehr-1500

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’

> Article similaire : Fret ferroviaire : pose-t-on les bonnes questions ?

Lubeck_Hafen_Scandinavia

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 ?

 

Wifi à bord

S-Bahn-Stuttgart_WLANLe Wifi progresse dans le S-Bahn de Stuttgart
25/06/2018 – Le S-Bahn de Stuttgart a déjà équipé 60 des 97 rames du Wifi gratuit avec technologie WLAN. Près de 340.000 mobiles y sont déjà connectés, alors que SNCB oublie définitivement tandis que les CFF font volte-face…


Du Wifi dans le S-Bahn
27/10/2017 – La région de Stuttgart va investir près de cinq millions d’euros pour installer le wifi dans ses S-Bahn (RER), avec la technologie WLAN, qui permet un utilisateur mobile de se connecter à un réseau local (LAN) via une connexion sans fil, par exemple Wifi ou Bluetooth.


Japon



Articles / actualités

Alfa-X28/05/2019 – Plus de vitesse, moins d’énergie, voici “Supreme”, la nouvelle génération de TGV – le Japon dévoile Supreme, un nouveau modèle de train à grande vitesse nouvelle génération, qui a la particularité d’être plus léger et de consommer moins d’énergie que celui de la génération actuelle. (Clubic.com)


Japan_driverlessTests de train sans conducteur sur la ligne Yamanote à Tokyo
03/01/2019 – JR East a commencé des tests nocturnes de train sans conducteur sur la ligne très chargée de Yamanote, à Tokyo. Ces tests devraient permettre à terme une application tant sur lignes urbaines que sur les lignes rurales.


Tokyo-commutersNavetteurs, soyez heureux de ne pas être japonais !
24/06/2018 – Marre de votre vie de banlieusard, debout, serré dans un mauvais train pour vous rendre au centre de Paris ? Vous détestez le RER A, B, C ? Soyez reconnaissant de ne pas être japonais ! En lisant ces lignes, vous pourrez vous rendre compte que vous êtes finalement un privilégié. Plongée dans un autre monde, loin de chez nous.


Shiki-Shima, un nouveau train de luxe pour 34 personnes
07/05/2017 – Le train de nuit le plus luxueux du monde vient d’être lancé au Japon. Il est réservé à une clientèle de niche pour un voyage pas comme les autres. Une inspiration pour l’Europe ?


Japon : le Maglev atteint 603km/h et une ligne sera construite 
27/01/2016 – La sustentation magnétique n’a pas dit son dernier mot. Le Japon a approuvé un plan pour la construction de la première ligne commerciale pour Maglev d’une longueur de 286 km entre Tokyo et Nagoya.


Monde


Articles / actualités
Le Maroc inaugure la première ligne TGV d’Afrique
Maroc – 15/11/2018 – Le Maroc inaugure ce jour la première ligne à grande vitesse africaine, un tronçon de 200km reliant Tanger à Kénitra. Les rames utilisées sont une version du TGV Euroduplex d’Alstom.


silk-road-2Fret ferroviaire : de la paperasserie au digital ?
Monde – 10/08/18 – Une procédure homogène à tous les postes frontaliers, un temps de transit plus rapide, des coûts moins élevés et une plus grande flexibilité dans l’organisation du transport de fret ferroviaire, tels sont les objectifs de la nouvelle route de la Soie ferroviaire.


Tokyo-commutersNavetteurs, soyez heureux de ne pas être japonais !
Japon – 24/06/2018 – Marre de votre vie de banlieusard, debout, serré dans un mauvais train pour vous rendre au centre de Paris ? Vous détestez le RER A, B, C ? Soyez reconnaissant de ne pas être japonais ! En lisant ces lignes, vous pourrez vous rendre compte que vous êtes finalement un privilégié. Plongée dans un autre monde, loin de chez nous.


Singapore_sama093Singapour sans autos : entre le rêve et la réalité
Singapour – 11/06/2018 – Le monde regarde Singapour comme la ville du futur qui bannit les voitures. C’est bien exact, mais le tout au transport public ne semble pas non plus recueillir les faveurs de tous les singapouriens. Entre défis démographique et solutions technologiques, Singapour se cherche. Analyse.


Appel d’offre pour 96 trains V250 en Turquie
Turquie – 18/12/2017 – La Turquie construit son réseau à grande vitesse avec l’aide de l’ami chinois. Elle va clôturer en janvier 2018 un appel d’offre pour 96 trains à grande vitesse.


Shiki-Shima, un nouveau train de luxe pour 34 personnes
Japon – 07/05/2017 – Le train de nuit le plus luxueux du monde vient d’être lancé au Japon. Il est réservé à une clientèle de niche pour un voyage pas comme les autres. Une inspiration pour l’Europe ?


Japon : le Maglev atteint 603km/h et une ligne sera construite 
Japon – 27/01/2016 – La sustentation magnétique n’a pas dit son dernier mot. Le Japon a approuvé un plan pour la construction de la première ligne commerciale pour Maglev d’une longueur de 286 km entre Tokyo et Nagoya.


 

Comment l’État s’implique dans le futur ferroviaire suisse

À l’origine, il y a les «Perspectives d’évolution du transport 2040», où la Suisse table sur une augmentation de la demande de 51% en trafic voyageurs et de 45% en trafic marchandises d’ici à 2040, tous modes confondus. Une grande partie de cette croissance est appelée à être absorbée par les transports publics (TP), notamment par le chemin de fer. Si, en 2016, les CFF ont transporté quotidiennement 1 250 000 personnes, près de deux millions de voyageurs devraient être pris en charge en 2040. Cela demande donc une bonne dose de planification, tout particulièrement en infrastructure. Cela passe par deux étapes.

La première fût intitulée « Etape 2025 ». Le 9 février 2014, le peuple suisse avait accepté à 62% des voix le projet de financement et d’aménagement de l’infrastructure ferroviaire (FAIF). L’étape d’aménagement 2025 du Programme de développement stratégique de l’infrastructure ferroviaire (PRODES), acceptée dans la foulée de FAIF, comprenait des aménagements pour 6,4 milliards de francs. Elle sera réalisée en parallèle au programme ZEB (développement de l’infrastructure ferroviaire). L’étape d’aménagement 2025 permet d’une part de résorber des goulets d’étranglement dans le système ferroviaire des CFF et des chemins de fer privés, et d’autre part d’étendre les capacités du réseau, ce qui permettra d’absorber la demande croissante du trafic.

Une seconde étape est en cours. A fin septembre 2017, le Conseil Fédéral a présenté son rapport « PRODES 2030/2035 », pour une mise en consultation jusqu’à mi-janvier 2018. Ce rapport a été élaboré par l’Office fédéral des transports (OFT), en collaboration avec les cantons, les entreprises ferroviaires et le secteur du transport des marchandises. Le Conseil Fédéral recommande la ‘variante 2035’ de l’étape d’aménagement, dont le coût total a été réduit de 12 à 11.5 milliards de CHF. Cette variante permettrait de continuer à étoffer l’offre sur les tronçons surchargés, tant pour le trafic grandes lignes que pour le réseau express régional, et de répondre ainsi à la demande, qui est en forte croissance. Le Conseil fédéral met aussi en consultation une variante plus modeste d’aménagement, soit 7 milliards à l’horizon 2030. Mais elle laisserait notamment de côté le RER neuchâtelois et n’a pas le soutien du gouvernement car elle ne permettrait pas de supprimer suffisamment de goulets d’étranglement. Ses conséquences positives sur le réseau seraient plus limitées et son intérêt économique ainsi moindre.

La ‘variante 2035’ permet d’absorber dans une large mesure les surcharges de trafic prévisionnelles. Elle finance la réalisation de cadences supplémentaires au quart d’heure et à la demi-heure en transport de voyageurs ainsi que de prestations de transport de marchandises plus rapides et de meilleure qualité. Sa rentabilité est meilleure que celle de la variante Etape d’aménagement 2030 et l’exploitation ferroviaire plus stable, ce qui accroît la fiabilité et la ponctualité. Le financement des aménagements prévus serait assuré par le fonds d’infrastructure ferroviaire (FIF) dont nous parlons ci-dessous.

Le fret plus rapide, des IC un peu plus lents
Elle permettrait aussi – et c’est nouveau – d’établir des liaisons express destinées au transport de marchandises, ce qui garantirait une certaine priorité de ce type de trafic même aux heures de pointe, une première en Europe. Les CFF écrivent qu’à l’avenir, les trains de marchandises et les RER sur certains tronçons circuleront en général légèrement plus vite qu’aujourd’hui, et les trains grandes lignes pourront ponctuellement être plus lents. Sur l’axe est-ouest, une cadence semi-horaire sera appliquée au trafic marchandises. Les restrictions posées au fret ferroviaire pendant les heures de pointe du trafic voyageurs seront abolies. Toutes ces mesures correspondent aux exigences du trafic par wagons complets et concourent à la desserte sur l’ensemble du territoire, en particulier sur l’axe est-ouest, fortement encombré. En 2035, toutes les grandes lignes connaîtraient en principe une cadence semi-horaire et le pays deviendrait une sorte de réseau RER géant. Comme d’habitude, l’Office fédéral des Transports détaille le projet via divers documents en ligne. L’un deux montre comment l’État souhaite avoir des trains au quart d’heure sur certains tronçons, à la demi-heure sur d’autres. C’est dans ce cadre que les liaisons Intercity seraient numérotées IC1, IC2,…

CFF2035_1

Infrastructures et financement
Malgré des aménagements considérables au cours des dernières décennies et malgré les programmes d’aménagement en cours, le réseau ferré suisse atteindra dès 2030 sa limite de capacité. De nombreux tronçons et gares sont surchargés, bien d’autres toucheront leurs limites de capacité avec la future croissance. Les améliorations prévues par l’EA 2035 nécessitent environ 200 interventions d’envergure variable sur l’infrastructure. Une partie des moyens financiers devrait en outre être affectée à des domaines transversaux, par exemple à des installations de quai adaptés aux besoins des PMR. Dans l’ensemble, les coûts d’investissement pour l’EA 2035 s’élèveraient donc à 11,5 milliards de francs. Tous les coûts d’exploitation, de maintien de la substance et d’aménagement de l’infrastructure ferroviaire (incluant les coûts subséquents des nouvelles infrastructures) sont financés par le FIF, qui a été créé avec FAIF. Rappelons que le FIF a remplacé l’ancien fonds FTP et qu’il est alimenté par des recettes à affectation obligatoire (entre autres RPLP, contribution fédérale, TVA). Le FIF finance – à la différence de l’ancien fonds FTP – aussi l’exploitation et le maintien de la substance de toute l’infrastructure ferroviaire, qui ont priorité sur l’aménagement de l’infrastructure. Le fonds peut constituer des réserves, mais n’a pas le droit de s’endetter. Le FIF permet une planification roulante et met à disposition les ressources financières nécessaires pour aménager l’infrastructure ferroviaire progressivement et conformément aux besoins.

Entretemps, divers développements en rapport avec les nouvelles technologies influent sur la mobilité. Ils peuvent contribuer à ce que les infrastructures et les véhicules soient mieux exploités, et que l’on doive – peut-être – moins bétonner que prévu selon les évolutions en cours. Cependant, dans l’optique actuelle, la Suisse s’attend à ce que l’accroissement de la demande et partant, le besoin supplémentaire d’infrastructures se maintiennent jusqu’en 2030/35 compte tenu des développements prévisibles. Le tout numérique n’est pas pour demain.

Une implication au plus haut niveau
C’est donc une véritable implication des plus hautes instances dans la mobilité de demain. L’OFT chapeaute le projet tandis que les CFF assument un rôle du «bureau de planification» pour l’OFT (le ministère, en somme), ce qui ne les empêche pas de planifier aussi pour leur propre compte. Les CFF étudient trois variantes pour l’étape d’aménagement (EA) PRODES 2030/35: leur propre proposition ainsi que les deux autres alternatives sur mandat de l’Office fédéral des transports (OFT), présentées plus haut.

À l’automne 2017, le Conseil fédéral a ouvert la procédure de consultation publique relative à l’étape d’aménagement PRODES 2030/35. Fin 2018, le message y afférent sera présenté au Parlement. En 2019, le Conseil national et le Conseil des États débattront de l’étape d’aménagement PRODES 2030/35. La question de savoir si une votation populaire sera organisée en 2019 reste sans réponse à ce jour.

Rapport complet : https://www.citrap-vaud.ch/wp-content/uploads/2017/10/ConsultationEA2035_29.9.17.pdf

 

%d bloggers like this: