Train Autonome Voyageurs et Fret : deux projets désormais en route

Avec la création des trains autonomes, le groupe ferroviaire français veut « construire le système ferroviaire de demain ». Celui-ci concerne à la fois le transport des voyageurs, mais aussi celui des marchandises – le fret – : deux activités qui s’opèrent souvent sur les mêmes lignes de chemin de fer.

Le programme vise ainsi à créer deux prototypes d’ici 2023 : un train qui saura conduire, se dépanner et répondre aux sollicitations des voyageurs tout seul, bref, qui sera capable de transporter des voyageurs en toute autonomie ; et un autre qui devra répondre aux attentes des clients fret.

Le but de ces prototypages ? Tester le fonctionnement des différents systèmes d’automatisation, ce qui, à l’avenir, permettra à SNCF de donner des spécifications techniques vis-à-vis des constructeurs, pour faire construire des trains autonomes. 

Le train autonome représente un enjeu stratégique pour SNCF, car si le chemin de fer ne s’automatisait pas, « il perdrait sa pertinence par rapport à d’autres modes de transport », confie Hugues Cheritel, chef  du projet de prototypage du train autonome voyageur, baptisé « Service Voyageurs ».

Concrètement, les équipes du consortium équiperont un « Regio 2N » de capteurs et de logiciels, afin qu’il atteigne plusieurs niveaux d’automatisation, allant de l’assistance au conducteur jusqu’à l’autonomie complète (du GOA2 au GOA4). « Nous sommes en train de faire les études sur les spécifications fonctionnelles et techniques, l’analyse de sécurité », explique-t-il, « et les premiers travaux de conception et d’installation des équipements débuteront en 2020 ».

Selon le chef de projet, les tests s’étaleront entre 2021 et 2023. « Pour que le train puisse comprendre les situations du système ferroviaire, il devra disposer d’une excellente capacité sensorielle et cognitive », projette Hugues Cheritel, qui ajoute que « certaines tâches facilement faisables pour l’Homme ne le sont  pas pour la machine, et vice versa ». Par exemple, si le conducteur entend le bruit d’un choc dans sa cabine, il arrête le train pour examiner l’état d’endommagement. Automatiser cette action « n’est donc pas évident », même si on peut imaginer faire sortir un drone du train afin d’aller inspecter l’état du choc.

Des essais physiques et virtuels sont prévus pour garantir le niveau de sécurité du train autonome. « On pourra mesurer la réaction du train en situation réelle et au laboratoire, ou même modéliser les équipements et scénarios afin de mener des tests sur un ordinateur », développe-t-il.

Toutes ces actions tourneront autour d’un objectif clair et précis : « faire circuler plus de trains à l’heure, sans modifier les infrastructures existantes », rappelle le chef de projet, et pour cela, « il faut que le projet technologique puisse se transformer en service ». Sur les lignes saturées – notamment celles dans les zones périurbaines des grandes métropoles, comme le RER E –, l’automatisation des trains semble actuellement l’unique opportunité permettant d’augmenter la capacité de transport des voyageurs. « On pourra faire circuler plus de trains sur la même infrastructure », assure-t-il, puisque la marge entre les trains sera réduite grâce à une conduite standardisée des trains autonomes. Dans d’autres cas, notamment les lignes de dessertes fines du territoire, le train autonome pourra être un « vecteur du développement de l’offre ferroviaire dans les régions », car l’industrialisation du train autonome signifie également une « baisse des coûts de production », précise Hugues Cheritel. 

Le prototype du train de fret autonome doit également permettre d’assurer à SNCF et ses partenaires la maîtrise d’une technologie et d’un service performant. « Les attentes des clients du fret sont encore plus fortes, au vu de l’environnement très compétitif du marché du transport de marchandises », souligne Samuel Boucher, chef de projet du prototype train de fret autonome. En effet, les constructeurs de camion ont débuté leurs expérimentations du platooning. Cette technologie, basée sur le système V2V, pourrait permettre d’optimiser la performance du principal concurrent du fret dans l’avenir. La compétitivité du fret doit donc s’améliorer.

Cette mission est assurée par un autre consortium, dont la configuration est différente du premier. « Les deux prototypes des trains autonomes se développent de manière indépendante », confirme Samuel Boucher, « cette concurrence positive permettra de mesurer la pertinence des choix techniques fondamentalement différents ». Par exemple, en matière de détection d’obstacles, le prototype fret va s’appuyer sur les résultats du projet TAS, né d’un partenariat entre l’IRT SystemX, Alstom et SNCF en 2017 ; et la fonction des essais de freins automatiques, issue du projet « train fret digital », va également être intégrée.

Les trains de fret circulent sur des lignes de chemin de fer « mixes » (fret et voyageur), des lignes de desserte locale, des installations terminales chez les industriels où il y a peu de signalisation, de la voie unique… La production du fret impose donc au projet de résoudre des problématiques spécifiques, et de s’adapter à ces différentes infrastructures. Le prototypage du train autonome fret étant très orienté « client », les marchandises devront être transportées, à l’avenir, avec plus d’efficacité et de performance.

SNCF a fait le choix de la collaboration pour que ses prototypes bénéficient des expertises de différents industriels. Les prototypes des trains autonomes français contribueront au programme d’innovation ferroviaire européen Shift2rail.