La semaine de Rail Europe News – Newsletter 030

Du 21 au 27 avril 2021

L’actualité ferroviaire de ces 7 derniers jours.

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L’édito

Rétablir l’équité
Cela fait des décennies que le chemin de fer doit se battre contre une discrimination importante sur les coûts d’usage. Pas seulement ceux de l’usage de l’infrastructure, mais également ceux des effets externes. Le mode routier, depuis l’avènement de la seconde révolution industrielle, celle du pétrole, utilise non seulement le polluant moteur à combustion, mais induit aussi des effets externes comme l’usure des voiries et les appels réguliers aux services de santé, à cause d’une accidentologie bien supérieure au mode ferré. Les coûts d’entretien et de réparation des voiries n’ont jamais été couvert totalement par ceux qui en ont l’usage : les automobilistes/électeurs. C’est justement parce qu’ils sont électeurs que la puissance publique n’a jamais voulu retourner la facture vers les destinataires. Chaque voix compte, dit-on en politique. Le problème du chemin de fer c’est qu’il était tout seul à occuper la « voirie ferroviaire », et que ce monopole d’usage lui incombait dès lors de tout payer, seul et sans broncher. Il n’y avait jusqu’ici personne d’autre pour monnayer la coûteuse infrastructure ferroviaire, jusqu’à l’arrivée de la libéralisation qui sembla offrir une bouffée d’oxygène. Las, avec du 10 ou 15 euros au kilomètre, on n’attire pas le chaland. Des trains de nuit et d’autres ont été arrêtés : trop cher, alors que le peuple ne jure que par l’aviation low cost. Depuis le récent Green Deal de l’Union européenne, le train semble revenir au-devant de la scène. Mais allait-on faire de l’écologie et du report modal avec du 15 euros au kilomètre ? Assurément non. C’est donc un véritable ‘mentalshift‘ qu’ont dû opérer nos élus pour enfin admettre que le rail, comme la route et l’air, ne payerait peut-être pas tous les coûts qui lui incombe, car dorénavant, il n’y a pas un, mais plusieurs opérateurs. L’Italie avait déjà montré l’exemple quand en 2015, le tarif kilométrique chuta de 50% pour permettre à tout le monde de respirer. Avec succès. L’abondance de trains supplémentaires a pu permettre un rattrapage, même si pendant ce temps, les rénovations et reconstructions, en Italie comme partout ailleurs, ont fait gonfler les budgets. Qu’importe. Aujourd’hui, un vilain virus a entériné l’idée dans toute l’Europe ferroviaire : des baisses de péage, à charge de l’État, pour maintenir le fragile business du chemin de fer local, régional et grande ligne. Car oui, le train n’est pas une industrie où l’on devient milliardaire. C’est un formidable outil écologique mais aux finances branlantes. Et puis ne l’oublions pas, le réseau ferroviaire, comme les autoroutes, appartient à l’État. Les cheminots n’en sont que les gestionnaires, et non les propriétaires. Il ne faut pas non plus accabler une seule société en monopole qui n’arrivera jamais à tout couvrir, mais rechercher d’autres utilisateurs payants. Sans ces ressources extérieures, une seule société en monopole n’arrivera jamais à atteindre les objectifs climatiques. Le train moins cher ? Il devra peut-être aussi s’accompagner d’un autre ‘mentalshift‘ : celui de faire admettre que la route, elle aussi, coûte un os. Qui va oser transmettre la facture ?

Trafic grande ligne

Avlo-RenfeTchéquie – RegioJet cartonne à nouveau vers la Croatie – RegioJet, qui veut lancer son train de nuit vers la Croatie, vendrait jusqu’à 400 billets de train par jour sur la liaison Prague-Rijeka et Prague-Split. Selon le transporteur, la demande a fortement augmenté après l’annonce de la Croatie selon laquelle les tests antigéniques sont suffisants pour entrer dans le pays. Selon le communiqué de presse, le transporteur aurait déjà vendu près de 20 000 billets. « L’été approchant et la Croatie établissant des conditions claires pour l’arrivée, où les vacanciers n’auront besoin que d’un test d’antigène, les ventes de billets se sont considérablement accélérées au cours de la seconde quinzaine d’avril», a déclaré Ivana Sachsová, directrice du transport ferroviaire et bus de RegioJet. RegioJet a commencé à vendre des billets pour la Croatie en février. Par rapport à l’année dernière, le train fait le détour par Budapest et comporte désormais deux tranches, l’une vers Rijeka et une autre vers Split. L’amplitude a aussi été élargie puisque ce train circulera dès la fin du mois de mai jusque fin septembre. L’offre de bus de correspondance en bus depuis Split s’étoffe aussi. En plus des villes de la côte croate, il y aura également des liaisons avec le Monténégro ou la Bosnie-Herzégovine. En coopération avec les chemins de fer croates HŽ PP, RegioJet proposera également des billets nationaux places assises sur les tronçons Zagreb – Split et Zagreb – Rijeka, dans les voitures de RegioJet, ce qui est une première.
>>> zdopravy.cz – RegioJet hlásí téměř 20 tisíc prodaných jízdenek do Chorvatska, prohloubil spolupráci s dopravcem HŽ

Trafic régional

Alstom-CoradiaItalie – Commande de Coradia Stream à Alstom – Ferrovienord du groupe Ferrovie Nord Milano (FNM) a commandé 20 autres automotrices Coradia Stream à Alstom pour juin 2023. Cette commande de 125 millions € est la seconde signée dans le cadre d’un accord-cadre signé avec FNM en novembre 2019. Une première commande de 31 rames doit déjà être livrée à partir de l’année prochaine. Les Coradia de Ferrovienord, appelées «Donizetti», seront utilisées sur l’itinéraire Milan-Sondrio-Tirano. Ces rames à 4 caisses et simple étage représentent la dernière génération d’un modèle qui est déjà en service commercial dans dix régions d’Italie, et sont produits dans le respect des Spécifications techniques d’interopérabilité (STI). Les nouveaux trains répondent à des critères de développement durable exigeants et sont recyclables à 96 %. Ils consomment 30 % d’énergie en moins par rapport à la précédente génération et sont dotés de systèmes de climatisation hautement performants, dixit Alstom. L’essentiel de la fabrication et la certification seront réalisés sur le site Alstom de Savigliano (CN). La conception et la fabrication des systèmes de traction et d’autres composants ont lieu à Sesto San Giovanni (MI), tandis que le site de Bologne se charge de la livraison des systèmes de signalisation embarqués.
>>> Railtarget.eu – Lombardia has ordered more Coradia Stream EMU from Alstom

Trafic fret

AFPLFrance – Appel à projets pour le développement d’une autoroute ferroviaire entre Sète et Calais – En France, on mise beaucoup sur le concept d’autoroute ferroviaire, qui est en réalité du transport intermodal visant avant tout les camions, et moins les conteneurs. C’est dans ce sens qu’un appel à projets a été lancé pour le développement d’une autoroute ferroviaire entre Sète et Calais et d’identifier l’opérateur qui devra être opérationnels au plus tard en 2022. Un accompagnement financier de l’État pourrait être proposé et les taxes et le péage ferroviaire pourraient être gratuits un temps puis réduits temporairement de 50% pour encourager l’opération. Les autoroutes ferroviaires françaises font souvent appel au système développé par l’industriel alsacien Lohr Industrie, qui propose un concept de chargement horizontal ne nécessitant pas de grue et optimal pour tous les types de semi-remorques. Cependant, la technique classique du transbordement par grue peut aussi être considéré comme « autoroute ferroviaire », ce qui a l’aval de plusieurs opérateurs. On connaîtra en principe courant mai qui sera l’opérateur de Sète-Calais.
>>> France 3 – Sète : l’autoroute ferroviaire trans-France vers Calais cherche des opérateurs

Infrastructure

ADIF-Ancho_UICEspagne – Le difficile passage à l’écartement UIC – Comme on le sait, l’entièreté du réseau espagnol classique, à l’exception donc des lignes nouvelles à grande vitesse, fut construit à l’écartement 1.668mm au lieu du standard européen et mondial de 1.435mm. Cela pose un isolement ferroviaire fatal à l’Espagne et au Portugal, avec des transbordements de marchandises ou des changements d’essieux aux frontières, à Port-Bou ou Irun. Cela fait longtemps que le pays songe à adopter l’écartement UIC mais cela imposerait de changer le matériel roulant. Il fut donc décidé de reconstruire certaines lignes à l’écartement UIC, mais pas l’ensemble du réseau. Le ministère des transports, avec ses sociétés affiliées Adif et Adif Alta Velocidad, a mis en place un groupe de travail multidisciplinaire dans le but « d’étudier et de définir une stratégie globale d’exploitation » pour l’ensemble du réseau ferroviaire d’intérêt général (RFIG) en fonction des largeurs de voies. Ce groupe, qui a déjà tenu ses premières réunions, est composé d’experts indépendants en matière ferroviaire, ainsi que d’exploitants ferroviaires, de centres logistiques (autorités portuaires et terminaux logistiques Adif), de chargeurs et d’associations du principal fret ferroviaire (automobile, sidérurgie). , chimie, …), ainsi que des établissements financiers. Ce groupe d’experts examinera comment un programme national de changement de voie peut être mis en œuvre de manière rentable, quels problèmes peuvent survenir et comment un changement peut perturber le trafic ferroviaire lors d’un basculement. Le groupe d’experts se concentre avant tout sur la nécessité de répondre au trafic de fret, où des représentants du secteur logistique et industriel, avec le soutien de spécialistes de l’infrastructure ferroviaire, détermineront le développement d’une épine dorsale UIC espagnole.
>>> jarnvagsnyheter.se – Spanien väljer framtida spårvidd

Canfranc-SomportFrance/Espagne – La France et l’Espagne veulent rouvrir le tunnel ferroviaire des Pyrénées – C’est un dossier qui revient de temps à autre, celui du couloir au centre des Pyrénées qui relie Saragosse, en Aragon espagnol, à Pau en France, en passant par Canfranc. A la frontière entre les deux pays se trouve le tunnel du Somport de 7.875 mètres de long, fermé à la circulation en 1970 et jamais rouvert après un accident dans la zone du viaduc de l’Estanguet. Ce n’est pas la première fois qu’il est question de réouverture: en 2002, un appel d’offres avait déjà été lancé, mais ce ne fut suivi d’aucun effet. Depuis 2020 existe un nouvel accord entre le ministère espagnol des transports (Mitma) et la région française de Nouvelle-Aquitaine. Le contrat comprend des études sur l’impact environnemental, sur l’état actuel des travaux de génie civil du tunnel et de l’infrastructure ferroviaire, sur la gestion et l’entretien du tunnel, et sur les travaux à réaliser. S’agissant d’une liaison transfrontalière, ce dossier emblématique des Pyrénées pourrait bénéficier des fonds communautaires. L’espoir fait vivre et affaire à suivre…
>>> Trasportoeuropa.it – Francia e Spagna vogliono riaprire il tunnel ferroviario dei Pirenei

Entreprises

Alpha-Train-ETCSEurope – Alpha Trains met à niveau 77 locomotives – Cela comprend 55 Bombardier Traxx 186 homologuées pour l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique et les Pays-Bas, 8 locomotives Vossloh G1206 et 14 locomotives Vossloh G2000, en les dotant de l’ETCS de niveau 2 Baseline (BL) 3. Toutes les locomotives Vossloh possèdent une homologation pour l’Allemagne et les Pays-Bas. 9 locomotives Vossloh G1000 d’Alpha Trains destinées à l’exploitation en Allemagne et au Luxembourg ont déjà été équipées de l’ETCS Maintenance de niveau 1 Baseline 3. Alpha Trains a chargé Alstom/Bombardier Transportation de réaliser la mise à niveau des locomotives Traxx. Alstom Belgium va mettre à niveau les 22 locomotives Vossloh en adoptant l’ETCS de niveau 2 Baseline 3. « La mise à niveau de nos locomotives, en les équipant de l’ETCS de niveau 2 Baseline 3, est une étape importante pour notre activité Locomotives. Avec le soutien de l’Union européenne, nous développons les prototypes qui permettent d’adapter les locomotives Vossloh G1206 et G2000 conformément à la nouvelle norme. En tant que pionnier parmi les sociétés de location de matériel roulant d’Europe continentale, nous avons une vision : simplifier le transport de passagers et de marchandises en Europe, permettre le transfert modal de la route vers le rail et jouer un rôle actif pour un avenir meilleur et plus vert », a déclaré Shaun Mills, PDG du groupe Alpha Trains. Ce retrofit est d’une importance capitale dès l’instant où des programmes de mise en ETCS niveau 2 sont effectués sur plusieurs lignes aux Pays-Bas et en Belgique, ce qui oblige les opérateurs à acquérir du matériel roulant compatible s’ils veulent pouvoir poursuivre leur activités. Rappelons que l’ETCS niveau 2 est un système où le conducteur reçoit les ordres de mouvement sur un écran, et non plus en observant les signaux latéraux, ce qui augmente la sécurité.
>>> Alpha Train press room – Alpha Trains met à niveau 77 locomotives en les équipant de l’ETCS de niveau 2 Baseline 3

Technologie

Netherlands-HydrogenL’Europe finance un train à hydrogène aux Pays-Bas avec 25 millions – La Banque européenne d’investissement (BEI) financera 25 millions d’euros destinés à l’achat de quatre trains à hydrogène et la construction d’une station de remplissage à Groningue, dans le nord des Pays-Bas. Rappelons que les premiers essais eurent lieu sur la ligne Leeuwarden-Groningue début 2020, qui est normalement exploitée par traction diesel. Le train à hydrogène y fut testé de manière approfondie pendant deux semaines et de nuit, en utilisant un train de voyageurs mais sans passagers. En octobre 2020, en coopération avec ProRail, cette province néerlandaise du nord avait pris l’initiative d’organiser un autre essai avec un train à hydrogène. Les résultats prometteurs l’ont convaincu, ainsi que les parties prenantes impliquées, d’utiliser des trains à hydrogène pour l’expansion ou la modification future des services ferroviaires non électrifiés autour de Groningue. Les quatre trains à hydrogène circuleront sur les lignes du Nord dans les provinces néerlandaises de Groningue et de Frise. Dans un premier temps, la station-service ne desservira que ces trains, mais pourra éventuellement également être utilisée par le trafic routier et la navigation intérieure. L’investissement total pour ce projet atteint les 66 millions d’euros, dont une partie financé par la BEI.
>>> Railtech.com – Europe funds hydrogen train in the Netherlands with 25 million
>>> À lire aussi : Le train, l’hydrogène et la courbe de Gartner

Thales-FinlandFinlande – Thales remporte un contrat ETCS – L’Agence finlandaise des infrastructures de transport (FTIA) a attribué à Thales un contrat pour la conception, la livraison, l’installation et la mise en service du système de signalisation et du système de test ETCS L2 pour la ligne Kouvola-Kotka-Hamina, l’une des lignes ferroviaires les plus importantes de Finlande. Le nouveau système de signalisation devrait entrer en service commercial au début de 2023. Dans le cadre du projet, l’agence testera les réseaux radio fournis par les opérateurs télécoms commerciaux pour la transmission des données ETCS entre le Radio Block Center (RBC) et le matériel roulant. Le système de test sera révolutionnaire en Europe, et le grand objectif est de se préparer à l’introduction du futur système de communication mobile ferroviaire (FRMCS) dès que les normes de l’UE le permettront. « La Finlande est pionnière de la numérisation des chemins de fer. Avec l’aide de la voie d’essai à venir, nous faisons un pas important vers le système ETCS moderne basé sur un réseau radio que la Finlande recherche. Le système est basé sur la technologie 5G et vise à être compatible avec FRMCS. Je suis sûr que les résultats des tests susciteront un grand intérêt dans toute l’Europe », explique Juha Lehtola, chef de projet du programme ERTMS finlandais à l’Agence finlandaise des infrastructures de transport. L’objectif de la Finlande est de construire cette piste d’essai pour soutenir l’objectif de construction d’un ETCS basé sur un réseau radio couvrant l’ensemble du pays. Un autre objectif clé de ce projet est de développer les compétences des experts finlandais des systèmes de signalisation à l’ETCS niveau 2. Un élément clé sera la phase de spécification post-signature, où le contenu plus précis de la partie ETCS sera défini, développé et conçu conjointement avec Thales. L’objectif est de trouver une solution ETCS de niveau 2 générique qui soutienne le mieux le projet et les objectifs futurs du pays.
>>> Railway Pro – Thales wins ETCS contract in Finland

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Prochaine livraison : le 05 mai 2021

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La 5G, une technologie clé pour l’avenir de nos chemins de fer

Il faut bien-sûr toujours s’interroger sur la finalité d’une nouvelle technologie. Or ce n’est pas le cas en ce moment, où beaucoup de personnes semblent vouloir remettre en cause notre monde moderne sous prétexte qu’on est arrivé « au bout des choses ». Le dossier 5G a migré dans le champ de l’irrationalité, grâce notamment aux réseaux sociaux où apparaissent soudainement des experts auto-proclamés. Pourtant, la 5G n’est pas un gadget « pour regarder des films dans l’ascenseur », mais notamment pour accélérer la modernisation, la fiabilité et la sécurité des trains. Remettons les choses à leur place…

La poussée technologique, qui accélère le développement numérique actuel, est motivée par le développement rapide de micro-puces toujours plus petites et plus puissantes. Celles-ci ouvrent constamment de nouvelles possibilités en matière de développement et d’optimisation des produits. Les principaux produits issus du développement technique sont les smartphones, les tablettes ainsi que les montres intelligentes, les lunettes de données et autres gadgets. L’objectif principal de la 5G est globalement le contrôle et la régulation sécurisés de la communication dans l’Internet des objets, en temps réel. Alors que la 2G, la 3G et la 4G étaient des systèmes de communication purement cellulaires dans lesquels les terminaux ne communiquent toujours qu’avec la station de base, la 5G sera fortement caractérisée par des architectures maillées dans lesquelles chaque nœud de réseau est relié à plusieurs (à tous) autres nœuds de réseau. Ces architectures maillées seront complétées par des concepts cellulaires.

La 5G est beaucoup plus rapide que les générations précédentes de technologie sans fil. Mais ce n’est pas seulement une question de vitesse. La 5G offre également une plus grande capacité, permettant de connecter en même temps des milliers d’appareils dans une petite zone, ce qui n’est pas possible actuellement avec la technologie 4G. La densité d’appareils connectés pourrait être ainsi dix fois supérieure : la 5G permettrait ainsi de gérer jusqu’à 2,5 millions d’appareils au km2, contre 250.000 pour la 4G. De quoi assurer l’essor de l’Internet des objets. La réduction de la latence (le temps entre le moment où l’on ordonne à un dispositif sans fil d’effectuer une action et celui où cette action est terminée) signifie que la 5G est également plus réactive, ce qui peut être intéressant pour les systèmes de sécurité, ce qui peut intéresser les systèmes de sécurité, qui demandent une réaction rapide à la milliseconde. Mais la plus grande différence est que la connectivité et la capacité offertes par la 5G ouvrent le potentiel de nouveaux services innovants. Et cela intéresse hautement l’industrie : la 5G, c’est en réalité un nouvel espace de vente, où on peut lancer des produits qui n’existent pas encore de nos jours. C’est aussi un nouvel espace de travail, avec des possibilités de surveillance et d’exploitation des objets et des actifs, comme les trains ou le comportement de la végétation le long des voies ferrées.

Au-delà de ces aspects industriels, il y a aussi l’aspect marketing. La 5G est considérée comme un formidable argument pour faire du train « un espace de vie comme à la maison ». Le défi : le streaming en continu à tout moment et en tout lieu pour les voyageurs. Faire des activités dans les transports publics qui ne peuvent pas être faites en conduisant une voiture. Offrir du « temps utile » en voyageant est quelque chose d’une grande importance, parce que cet argument permet de contrer le transport individuel, y compris d’ailleurs le vélo. Certains estiment alors que « ce temps utile » serait surtout « du temps inutilement gaspillé et contraire à la décroissance », car on risque « de passer du temps chez Amazon et d’accélérer la consommation ». Pour ces personnes, le trajet doit être « un temps de repos et de sobriété, pas un temps de consommation supplémentaire ». On s’immisce ici dans la vie privée des voyageurs et la 5G « grand public » est considérée comme un gadget de luxe. On entre alors dans le champs politique et social, où les détracteurs dénoncent des dépenses inconsidérées juste pour regarder un morceau de film durant les 20 minutes que vous passez dans le métro. Chacun jugera…

En s’opposant à la 5G « grand public », on s’oppose en réalité à la 5G industrielle, donc à l’avenir du rail, entre autres. Car il n’y a pas deux réseaux séparés. La 5G est pour tout le monde… ou pour personne. Mais il ne faut pas sous-estimer l’impact sur les entreprises. Paul Cuatrecasas, un banquier d’investissement qui conseille les entreprises technologiques, a écrit un livre dans lequel il dit « pour les opérateurs traditionnels, la technologie est soit un virus, soit une vitamine. Le digital est une épée à double tranchant – vous pouvez l’utiliser pour tuer vos concurrents, ou il peut être utilisé pour vous tuer. » C’est ce qui pourrait arriver aux chemins de fer…

À quoi sert la 5G ?
La 5G dans le secteur ferroviaire recouvre beaucoup de domaines. Cela va de l’occupation des trains en temps réel à la surveillance des talus le long de la voie, en passant par la maintenance prédictive, la sécurité des trains et les conduites semi-automatisées de type ATO. Nous avons déjà montrer de nombreuses applications de la 5G sur ce site. Il faut évidemment faire la part des choses entre ce qui sera rapidement possible à faire et des concepts qui ne deviendront réalité qu’à moyen terme.

>>> Voir notre section consacrée au rail digital

Il ne faut cependant pas sous-estimer les coûts de la 5G le long du réseau ferroviaire. La réalité montre qu’une expansion de 3,5 GHz le long des lignes ferroviaires, où la 5G est actuellement principalement utilisée, nécessiterait de nombreux nouveaux sites d’émission qui n’existent pas encore ou dont l’expansion serait très coûteuse. Le coût extrêmement élevé des licences est un argument massue qui a sensiblement freiné l' »appétit » des opérateurs de réseau. Selon le cabinet de conseil MM1 de Stuttgart, personne ne sait actuellement quand les débits de pointe de 10 GBit/s visés en champ libre seront effectivement atteints et comment cette largeur de bande pourra être introduite dans les trains. Grâce à de nouveaux types de vitres qui présentent moins d’atténuation ? Par de nouveaux répéteurs intérieurs à haute performance ? Par le WLAN embarqué, qui est déjà bien surchargé aujourd’hui ? Ces conclusions ne font pas l’unanimité et la bataille des experts fait rage. Il est aussi probable que les opérateurs ferroviaires préféreront d’abord se concentrer sur des domaines prioritaires, liés aux aspects industriels du chemin de fer.

Il y a pourtant des domaines où la 5G demeure essentielle dans le secteur ferroviaire. C’est le cas de l’exploitation des trains. Le risque d’obsolescence des systèmes 2G et 3G est réel, bien que l’industrie du GSM-R garantisse un cycle de vie allant jusqu’à environ 2030. Après cela, le manque de composants et de savoir-faire rendra la poursuite des opérations de plus en plus difficile et plus coûteuse. Ce problème concerne actuellement principalement le système ferroviaire ETCS, qui fonctionne toujours avec la 2G parce que ce format était suffisant pour la transmission voie-machine. La recherche d’un système à l’épreuve du temps implique le choix de la 5G, puisque les spécifications de la 4G sont désormais gelées et qu’elle est déjà dans la seconde moitié de son cycle de vie dans le secteur des réseaux mobiles publics. Cela pose un problème de spectre, mais ce n’est pas l’objet du présent document. Retenons simplement que la 5G est ici essentielle pour l’avenir de l’exploitation des trains, notamment en ce qui concerne l’ATO.

>>> À lire : Allemagne – Rail numérique, ERTMS et ATO pour les trains régionaux

Un autre facteur de progrès est la maintenance prédictive. Sébastien Kaiser, directeur Connectivité & Réseaux au sein de SNCF, nous explique que la SNCF a identifié 28 cas d’usages. « À Lyon, nous testons avec Bouygues Telecom, Ericsson et Samsung, la capacité à remonter les informations techniques des trains dès leur arrivée en gare. Transmettre rapidement ces données aux centres de maintenance afin de gagner en réactivité sur l’identification des pannes et la préparation des actes de maintenance est un enjeu de productivité et in fine de qualité de service.»

La DB vient d’inaugurer un nouvel atelier à Cottbus, à l’Est du pays, près de la frontière polonaise. Sabina Jeschke, membre du conseil d’administration de la DB pour la numérisation et la technologie : « nous saisissons l’opportunité de construire l’atelier de maintenance des trains le plus moderne d’Europe. Cet atelier sera plus automatisé et contrôlé numériquement que tout autre et constitue également une vitrine pour l’ingénierie allemande. Les robots, le ‘learning machine’ [ndlr : l’auto-apprentissage] et l’intelligence artificielle réduiront radicalement le temps que les trains ICE passent dans l’atelier. Les véhicules pourront retourner sur le réseau beaucoup plus rapidement – ce qui renforce la ponctualité. Avec ce nouvel atelier et deux fois plus d’emplois, nous augmentons considérablement nos capacités. Cela est indispensable car la flotte ICE passera à plus de 420 véhicules d’ici 2026. » Siemens, de son côté, a également construit sa vitrine technologique à Dortmund, pour en apprendre au maximum sur la disponibilité des trains régionaux du Nord-Westphalie.

L’exploitation des trains à distance et via le cloud est encore un autre défi qui nécessite la 5G. C’est ce Siemens a testé en Suisse en 2017, mais sur une petite ligne fermée. Le système Iltis de Siemens (utilisé par les CFF depuis plus de 20 ans), et les applications au sol et l’infrastructure informatique sont dorénavant exploitées à distance dans le cloud, depuis le centre Siemens de Wallisellen, à 170 km de la cabine de signalisation de Zermatt. Un des grands avantages du cloud computing est de pouvoir exploiter toutes les fonctions du système de télégestion ferroviaire par acquisition d’une licence, sans devoir se procurer les très lourds systèmes matériels et logiciels nécessaires. Cela évite bien évidemment des options coûteuses. Les ÖBB ont fait un test identique cet été, sur une distance de 55km.

>>> À lire : Dortmund – Siemens construit son propre atelier d’entretien à l’ère des datas

Un dernier exemple est la disponibilité des infrastructures. C’est crucial à la fois pour la circulation des trains, mais aussi parce que désormais, les opérateurs roulent sur le réseau sur une base contractuelle, ce qui suppose la résolution des litiges. Combien de fois n’avons-nous pas eu une ligne fermée plusieurs jours suite à accident, comme en ce moment entre Edimbourg et Aberdeen ? Mesurer le comportement de la voie, des ponts et des talus passe par les données, beaucoup de données. « Les données satellitaires pourraient nous être d’une aide énorme, même en cas de panne. Cette année (2020), nous prévoyons de tester si la technologie peut nous donner un aperçu plus rapide de la situation sur les lignes en cas de perturbation que ce qui est possible actuellement. L’objectif est de maintenir la phase d’incertitude pour les clients aussi courte que possible et de publier une prévision le plus tôt possible, » explique Sabina Jeschke. Les satellites permettent en effet de surveiller l’évolution de la végétation, par comparaison d’images, et retirer des arbres malades ou de consolider un sol qui aurait tendance à bouger. Autrement dit, avec des tonnes de données croisées.

>>> À lire : Comment les satellites et l’intelligence artificielle surveillent la végétation

Tout cela démontre que la 5G est une technologie importante pour l’avenir du chemin de fer et qu’il faut la prendre sur son côté « progrès ». La même remarque peut d’ailleurs être faite pour de nombreux autres secteurs, comme la surveillance des forêts, des glaciers ou encore dans le domaine de la santé, qui sont des éléments cruciaux pour notre propre avenir. Si, en plus, on peut regarder des films en streaming, c’est bien, mais ce n’est pas la priorité des chemins de fer…

Sources:

2016 – Eurailpress.de – 5G ermöglicht Bahn 4.0

2019 – Sabina Jeschke, Vorstand Digitalisierung und Technik Deutsche Bahn – 5G für die Schiene

2019 – Bahn und Fahrgast Kommunikation – Von 2G/GSM-R zu 5G/FRMCS aus SBB-Perspektive

2020 – L’Usine Nouvelle – 5G, mythes et réalités

2020 – Ofcom – What is 5G?

2020 – Christophe Leroy – Le Vif/L’Express – La 5G est-elle dangereuse pour la santé?

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Numérisation : ÖBB veut entrer dans le cloud

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

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

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

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

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

(photo Thales)

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

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

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

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

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

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

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

 

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Allemagne : rail numérique, ERTMS et ATO pour les trains régionaux

Le Land du Bade-Würtemberg – encore lui -, a publié un appel d’offres pour 120 à 130 rames électriques régionales. Fait nouveau : elles doivent contenir un certain degré d’ATO. Et Hambourg se dote aussi de rames avec ATO.

Comme nous l’avions présenté dans un autre article, le Land du Bade-Würtemberg est propriétaire de sa propre société de crédit-bail publique, la Landesanstalt Schienenfahrzeuge Baden-Württemberg (SFBW). L’idée est que le Land, financièrement sain, peut contracter des prêts à des conditions nettement plus avantageuses pour financer de nouveaux véhicules que ce qui serait possible pour des entreprises qui arrivent sur le marché des transports locaux. Le but est d’éviter que la Deutsche Bahn – qui peut bien-sûr toujours se porter candidate -, n’impose son matériel roulant aux Länder, éliminant de facto la concurrence. On rappellera que le Bade-Würtemberg a un « ministre » des Transports écologiste, favorable à ce système…

>>> À lire : La régionalisation du rail, garante du service public

C’est donc le SFBW qui vient de publier un appel d’offres pour 120 à 130 rames électriques régionales, mais obligatoirement dotées d’un degré d’ATO. Il est assez remarquable qu’une autorité régionale mette ce point technique en avant, alors qu’en général c’est le contractant qui l propose. L’ATO se superpose au système ETCS de niveau européen. Le gouvernement du Land prend d’ailleurs la peine d’expliquer ce qu’est l’ETCS de manière générale, comme on peut le voir à cette page.

Côté technique, le SFBW a inscrit dans son cahier des charges des trains qui doivent avoir une accélération de départ d’au moins 1,2 m/s² lorsqu’ils circulent à la fois individuellement ou en unités multiples accouplées. Le freinage ne doit pas descendre en dessous de 0,75 m/s² à des vitesses de 200 km/h à 0 km/h et 0,9 m/s² à des vitesses de 160 km/h à 0 km/h. Le SFBW compte en effet faire circuler des trains à 200km/h, ce qui n’est le cas aujourd’hui que sur la ligne nouvelle NBS reliant Stuttgart à Mannheim.

Série 463 « Mireo » de Siemens, exploité par DB Regio, qui a gagné quelques lignes du réseau du Bade-Würtemberg (photo SWEG).

Rappelons brièvement que l’ATO – Automatic Train Operation – est un fonctionnement dans lequel le contrôle du train est partiellement ou entièrement pris en charge par un ordinateur à bord. L’ATO est déjà fonctionnel dans le monde mais généralement sur des missions répétitives tout au long de la journée, comme certains métros ou transports publics suburbains. Il comporte quatre niveaux :

  • GoA1 – conduite classique avec gestion des portes et des urgences d’exploitation;
  • GoA2 – conduite automatique avec conducteur à bord pour reprendre le contrôle du train en cas de besoin;
  • GoA3 – conduite automatique sans conducteur, mais avec un autre personnel présent dans le train pour reprendre le contrôle;
  • GoA4 – conduite automatique sans personnel dans le train.

L’ATO a déjà eu un test en 2018 sur le Thameslink de Londres. Le conducteur a vérifié les quais, fermé les portes, puis a sélectionné l’ATO d’un simple bouton jaune. le train avec sa signalisation en cabine a ensuite continué sous contrôle automatique à travers Farringdon, City Thameslink et London Blackfriars. Il a finalement arrêté l’ATO à sa sortie de London Blackfriars (bouton rouge) pour reprendre la conduite normale.

L’ATO britannique sur le Thameslink (photo GTR)

>>> À lire : Le train autonome : où en est-on réellement ? (2018)

Richard Plokhaar, analyste principal des opérations ferroviaires à la société d’ingénierie canadienne Gannett Fleming, détaillait tout de même dans Railtech.com que « l’ATO n’est en principe pas aussi compliqué qu’il y paraît. » La question la plus importante n’est pas non plus de savoir comment détecter les obstacles sur la voie et éviter les collisions de train. « C’est juste une question de caméras et de systèmes LIDAR appropriés. Le train détecte un obstacle et s’arrête automatiquement. » Mais, ajoute-t-il : « le plus important est de trouver la bonne solution pour maintenir un train immobilisé qui a effectué un arrêt d’urgence. » Et de faire en sorte qu’il ne reparte pas inopinément, par exemple avec des portes encore ouvertes…

Dans le cas du Bade-Würtemberg, tous les véhicules doivent être équipés d’unités ETCS avec Baseline 3 Release 2 (SRS 3.6.0) et ATO de niveau GoA 2. Ils doivent également être compatibles avec le développement du FRMCS – Future Railway Mobile Communication System -, qui doit remplacer le GSM-R actuel, technologie en fin de vie. Il s’agit du futur système de télécommunication mondial conçu par l’UIC, en étroite collaboration avec les différents acteurs du secteur ferroviaire, en tant que successeur du GSM-R mais aussi en tant que catalyseur clé de la numérisation du transport ferroviaire.

Ce projet est un écho au lancement, la semaine dernière, par le ministre fédéral des Transports Andreas Scheuer (CSU), d’un projet de « vitrine pour le rail numérique » :  la région métropolitaine de Stuttgart, capitale du Bade-Würtemberg, serait le premier hub ferroviaire numérisé en Allemagne. Des investissements totalisant 462,5 millions d’euros sont prévus pour cela jusqu’en 2025. À cette date, les trains longue distance, régionaux et S-Bahn circuleront dans le nœud de Stuttgart sur un réseau équipé des dernières technologies numériques. En plus de la nouvelle gare principale (projet Stuttgart 21) et des autres gares, plus de 100 kilomètres de lignes régionales seront initialement équipées d’enclenchements numériques, du système de contrôle des trains ETCS et d’opérations de conduite de type ATO. Compte tenu des bugs récurrents de l’ETCS, on sera curieux de voir la suite des événements.

Quatre rames doivent être homologués pour l’exploitation d’ici juin 2024, suivis par jusqu’à 20 véhicules avant le troisième trimestre de 2024. Entre 70 et 80 rames doivent être approuvés pour l’exploitation des passagers en novembre 2025, et les véhicules restants doivent l’être avant juin 2026.

Par cette politique, le Bade-Würtemberg cherche à rassurer les opérateurs pour qui l’ETCS est avant tout un surcoût sans – disent-ils -, de gain sur les capacités du réseau. Ce programme de numérisation du rail permettrait de démentir cette conviction et il est temps : l’ETCS est un projet qui a maintenant 25 ans !

À Hambourg aussi
Tout au nord de l’Allemagne, la ville de Hambourg dispose aussi d’un remarquable et historique S-Bahn, le RER allemand. Ce réseau mis en service en 1934 totalise maintenant 144 km de lignes et 68 gares. «Digital S-Bahn» est le nom d’un projet sur lequel 300 techniciens et ingénieurs ont travaillé ces deux dernières années, principalement de Siemens. Et on se prépare là aussi pour une autre vitrine.

>>> À lire : Le S-Bahn en Allemagne, chiffres et conception

Contrairement au Bade-Würtemberg, il s’agit ici de quatre rames existantes ET 474 – et modifiées -, qui doivent démontrer le fonctionnement hautement automatisé juste à temps pour le Congrès mondial des systèmes de transport intelligents ITS, qui se tiendra à Hambourg en 2021, si le corona l’autorise ! La première rame vient d’être présentée à la presse et commencera ses tests à l’automne. Les essais se dérouleront pour la première fois sur le tronçon de 23 kilomètres entre Berliner Tor et Bergedorf/Aumühle. Le patron du S-Bahn de Hambourg, Kay Uwe Arnecke, a expliqué:  « Le conducteur du train reste à bord. Il est très important de le mentionner. Il surveille l’itinéraire et peut également intervenir en cas de perturbations. ». Il s’agit donc ici aussi d’un ATO de niveau GoA 2. À l’avenir, la technologie ATO sera également installée sur les rames de série 490.

 

La ville de Hambourg, la Deutsche Bahn et Siemens se partagent les coûts du projet d’environ 60 millions d’euros, et la ville y participe à hauteur d’1,5 million d’euros. Les estimations du projet pilote montrent des gains de capacité de 20 à 30 % sur le réseau S-Bahn, permettant d’introduire davantage de trains et surtout d’accroître la stabilité des opérations. La technologie permettrait une circulation, en théorie, toutes les 60 secondes, contre toutes les trois minutes actuellement. Mais il faudra probablement tabler sur des écarts de 90 à 100 secondes dans un premier temps. Des profils de trafics « optimisés » garantiraient un déplacement économe en énergie et il sera fait usage, comme à Stuttgart, d’une technologie de signalisation et d’enclenchement uniforme permettant une maintenance plus simple.

Moins de coûts d’entretien et pas d’infrastructures coûteuses supplémentaires, ce sont les principaux défis auxquels devra répondre «Digital S-Bahn». Commentaire d’un autre écologiste, le sénateur Anjes Tjarks : « La technologie est une solution pour permettre la croissance du réseau S-Bahn et donc aussi l’avenir de Hambourg ». On peine à retrouver le même enthousiasme en nos contrées latines…

Ces deux exemples montrent d’une part que la digitalisation du rail prend maintenant de l’ampleur : il est grand temps, quand d’autres secteurs des transports sont déjà plus loin. Contrairement aux systèmes déjà existants (pour la plupart en circuit fermé), la particularité de ces projets est que les systèmes mis en œuvre pour le contrôle des trains (ETCS) et la conduite automatique (ATO GoA2) sont basés sur des spécifications européennes harmonisées, ce qui est nouveau, du moins en Allemagne. Et d’autre part, on voit que de plus petites entités comme à l’échelle des Länder ou d’une ville sont plus réactives que de grands mastodontes nationaux qui peinent à se mettre à jour.

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Mediarail.be – La régionalisation des trains de proximité en Allemagne

Le S-Bahn de Hambourg n’a pas de caténaire et fonctionne – comme à Berlin -, par troisième rail latéral (photo Metro Centric via license flickr)

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