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105) 2020 : les trains du futur (deuxième partie)
(cet article est tiré de nos archives, il date d’il y a 19 ans)
Aérodynamique. Absorber plutôt que pourfendre
Pour un train à grande vitesse, être doté d’un profil qui fend l’air apparaît comme une évidence. Pourtant, cette solution n’est sans doute pas la seule, et de nouvelles études s’orientent vers des trains absorbant le fluide dans lequel ils se meuvent.
Depuis que l’on a compris que l’air ambiant offre une résistance qui croît avec la vitesse, le dessin des véhicules rapides tend à les rendre capables de « fendre l’air ». Autrement dit, il s’agit d’aider l’air à s’écouler autour de l’engin en offrant le moins de résistance possible. Cela explique les faces frontales effilées de tous les véhicules rapides. Pourtant, cette voie de recherches poursuivie depuis des décennies ne semble pas être la seule. S’inspirant d’un réacteur d’avion (qui aspire l’air avant de le rejeter), Roger Tallon a dessiné en 1998 deux projets de TGV dits « NG 02 » (Nouvelle Génération 2). Ceux-ci sont dotés de prises d’air chargées de capter l’air que rencontre la face frontale du train en marche. Cet air ressort quelques mètres plus loin après avoir été canalisé. Ainsi, on force l’air à former des filets autour du train et à s’écouler de la façon la plus laminaire possible.
Si de tels dessins ne sont pas indispensables pour aller très vite en plaine (le TGV-A 325 a « couru » à 515 km/h avec une aérodynamique classique), passer très vite en tunnel reste un problème avec les formes actuelles. Aujourd’hui, il est difficile de franchir un long tunnel à plus de 220 km/h. Le franchir à 300 km/h et plus risquerait, dans certains cas, de provoquer un « bang » comparable à celui des avions supersoniques, en raison l’onde de choc provoquée par le pistonnement de l’air dans le tunnel. Deux projets ont été développés. Le projet A dote la face frontale de persiennes tandis que le projet B donne au train des petits airs de Mirage, puisqu’il s’agit de le doter d’un nez très pointu encadré par deux prises d’air hémicycliques. Parmi les problèmes attendus avec ses nouvelles techniques, on imagine que l’écoulement de l’air aura une certaine musicalité puisque les structures qui le canaliseront pourraient vibrer à la manière d’une hanche de clarinette. Bien entendu, la note jouée pourra varier avec la vitesse !
Loïc FIEUX
Matériel. Création et respect de l’environnement
Bientôt la télévision à bord des trains ? © Christophe RECOURA/LVDR
Réduire les nuisances, améliorer la qualité des services, faire du réseau à grande vitesse les autoroutes du XXIe siècle, autant de buts à atteindre selon les spécialistes que nous avons consultés.
S’inspirer de l’industrie automobile
« Il va falloir, sur des temps beaucoup plus longs, être capable d’innover, d’apporter une plus-value en termes de qualité et de confort, soutient Yves Domergue, directeur associé de MBD Design. Or, si c’est un exercice relativement aisé à réaliser lorsque l’on travaille sur le court terme parce que l’on a une visibilité sur la sensibilité du marché, sur ses attentes lorsque l’on aborde du plus long terme les risques de déviations, de mauvaises interprétations et compréhensions des évolutions sociales et commerciales de la clientèle augmentent. Et cela risque d’être un handicap dans la construction de ces futurs matériels. Aussi, le chemin de fer devrait-il peut-être s’inspirer de la démarche de l’industrie automobile, qui n’hésite pas à construire des produits de prospective, les concept-cars, qui vont être testés, évalués auprès d’une clientèle pour avoir une visibilité sur le futur, et dont les enseignements servent au développement de ses modèles de grande série. On devrait un peu s’inspirer de cette manière de réfléchir à la création du matériel, c’est-à-dire avoir des prospectives un peu plus pertinentes, un peu plus profondes que celles que l’on a aujourd’hui. À la SNCF, la prospective se partage encore trop entre recherches techniques d’une part et études sociologiques de l’autre, sans chercher à établir des passerelles entre les deux. Il n’y a pas encore assez de recherche appliquée proprement dite, domaine dans lequel le designer pourrait apporter sa pierre rôle de décorateur…
Le problème du designer n’est pas ici de résoudre les problèmes techniques qui relèvent du domaine des ingénieurs. Il est de réfléchir à ce que pourrait être le train européen du futur. En effet, et contrairement à l’universalité de la production aéronautique et à l’homogénéité de la production automobile, du moins à l’échelle du continent, le train conserve dans chaque pays ses particularités, de style, de confort, de services. En effet, si Eurostar et Thalys ont gommé les différences techniques entre réseaux, ils ressemblent de près, sur ces points, à nos TGV. Le designer a là un vrai challenge à relever. Comment faire des trains qui, à la fois, resteront dans une sensibilité locale tout en ayant une dimension européenne.
Certes, il y aura toujours ce désir, cette curiosité de créer quelque chose d’entièrement nouveau. Reste que, pour attirer la clientèle, pour la conserver, il est indispensable de ne pas s’éloigner de sa sensibilité. Le train européen est encore à inventer. Et ce sera bien sûr un train à grande vitesse.
Sur le plan régional, à l’inverse, le particularisme restera la règle. Au-delà des querelles purement techniques, il y a, comme je viens de l’évoquer, une sensibilité des gens, une manière de ressentir, d’interpréter, de mettre en place une fonction, un service qui, dans chaque pays, est très différenciée. On va conserver cette différenciation, et même la renforcer puisque ce sont les régions qui vont financer, notamment en Allemagne et en France. Il n’y a donc aucune raison pour que les promoteurs du transport régional abandonnent leurs spécificités. C’est un fait qui s’est déjà vérifié lors de la conception du TER2N, chacune des trois régions impliquées, Nord-Pas-de- Calais, Rhône-Alpes et Provence- Alpes-Côte d’Azur, ayant manifesté ses exigences. La région PACA, par exemple, a réclamé plus de places de première classe pour répondre aux besoins de sa clientèle touristique ».
Le bruit est un problème majeur
Essais acoustiques dans le laboratoire d’Ansaldo. © Christophe RECOURA/LVDR
« Le trafic ferroviaire, est bruyant. Même si, comparé au trafic routier, toutes les enquêtes montrent qu’il est mieux toléré que le bruit routier, analyse Bernard Christians, chargé de mission auprès du directeur du Matériel.
Le bruit est donc un problème majeur parce que nous avons des densités de population de plus en plus importantes dans les agglomérations qui doivent être desservies. Il y a déjà beaucoup de chantiers en cours. Ils portent essentiellement sur la modification des systèmes de freinage puisque la principale source de bruit, c’est le bruit de roulement. Cela est surtout vrai pour le fret qui n’a pas bénéficié des mêmes progrès que le matériel voyageurs et pour lequel, dans presque tous les cas, on continue de recourir à la classique semelle en fonte qui frotte sur la roue. Ce qui provoque un dépolissage de la roue, donc une dégradation de l’état de surface au contact roue-rail entraînant une augmentation du bruit.
La SNCF est très en pointe sur ce sujet, dans le cadre d’ailleurs de travaux menés en coopération avec d’autres réseaux et l’UIC (Union internationale des chemins de fer), l’objectif étant, tout en conservant le même système de freinage, d’utiliser des semelles moins agressives. Des résultats tangibles ont déjà été obtenus avec des diminutions de cinq à six décibels dans des conditions standards. Ce qui est tout à fait considérable, mais insuffisant. D’autres efforts sont à faire, et il faudra intervenir sur les infrastructures. Car le matériel n’est qu’une des composantes. Ce qui veut dire qu’il y a des investissements énormes qui sont en jeu. »
Réseau. La grande vitesse tisse sa toile européenne
« Les infrastructures et les trains ne seront pas très différents de ce qu’ils sont aujourd’hui : le réseau européen aura continué à tisser sa toile, raccourcissant ainsi considérablement les temps de parcours entre villes, prévoit Michel Mercadier, chef de la mission prospective à la SNCF. Avec les Allemands, nous sommes convenus d’une vitesse de 300 km/h ou un peu plus pour l’horizon 2010, mais pas 500 km/h. Le réseau à grande vitesse sera, au XXIe siècle, ce que fut le réseau autoroutier pour le XXe siècle. Même s’ils adoptent parfois des formes futuristes liées à des soucis plus aérodynamiques qu’esthétiques, tels les trains serpents au nez en bec de canard du Japon, les futurs ICE 3M allemand, TGV pendulaires français et Shinkansen n’en resteront pas moins des trains à grande vitesse classiques. Nous pensons que le train magnétique connaîtra un développement très limité vu son coût, ses difficultés d’insertion dans l’environnement, son inadaptation à une desserte en profondeur de tout un territoire comme sait si bien le faire le train à grande vitesse. Il faudra encore attendre bien après 2001 avant de voir des trains circuler dans un tunnel sous vide ou flottant sur l’air. Le réseau TGV va continuer d’irriguer tout le pays. À partir des lignes nouvelles mais aussi par leurs prolongements. Ce qui veut dire plus d’échanges de province à province et toujours plus vite. Grâce à la vitesse, la France va se réduire, se rapprocher, changer ses habitudes. La généralisation du cadencement va avoir aussi un impact très fort. La certitude d’avoir un train toutes les demi-heures conduit à plus de liberté dans la gestion de son temps. On peut penser que, grâce à la réalisation de nouveaux tronçons de ligne nouvelle, on pourra, d’ici 2015, faire passer environ 9 milliards de voyageurs-kilomètres de l’avion au train, notamment sur les distances les plus courtes. L’arrêt des vols aériens sur les trajets où le TGV permet des temps de parcours inférieurs à 2 heures 30 pourrait aussi être encouragé. Une telle décision permettrait aux gestionnaires d’aéroports et aux compagnies aériennes d’optimiser leur exploitation sur les vols à moyenne et longue distance, où la pertinence de l’avion est supérieure. Air France va ainsi abandonner, début 2001, ses dessertes aériennes Paris – Bruxelles au profit de Thalys. Ce qui devrait entraîner un report supplémentaire de 3 milliards de voyageurs-kilomètres au même horizon. »
Shuichiro Yamanouchi. Le visionnaire japonais du rail
Shuichiro Yamanouchi © DR
Ancien patron de la JR East, Suichiro Yamanouchi estime que les prochaines décennies verront le développement de l’intermodalité et de services toujours plus personnalisés, et l’abandon de la maintenance telle qu’elle est pratiquée, au profit d’une « gestion de la qualité ».
« Pas de conducteur, pas de gare et pas de maintenance ! » Ces quelques mots, prononcés en octobre 1999 lors de l’ouverture du dernier World Congress on Railway Research (WCRR) de Tokyo, ont suffi pour faire de Shuichiro Yamanouchi le « visionnaire en chef » de cette manifestation. Jusqu’à ces derniers mois président de la JR East, l’une des plus importantes compagnies ferroviaires japonaises, notre homme aime provoquer. C’est encore lui qui, toujours lors du dernier Congrès mondial de la recherche ferroviaire, n’a pas hésité à faire l’apologie de sa toute nouvelle automobile : « Chaque week-end, j’utilise ma voiture pour me déplacer avec ma femme. C’est plus pratique et en plus on peut y écouter de la musique. Et même si j’ai la chance de ne pas payer le train, j’utilise ma voiture, c’est une réalité ». Signifiant par là que le chemin de fer a encore bien des progrès à faire s’il veut s’imposer comme le transport du prochain millénaire. Puis d’en énumérer froidement les qualités : le prix, l’esthétique, le côté attrayant, l’aspect pratique, la puissance, la consommation d’énergie toujours plus basse, le nombre d’informations à bord. Et, enfin, d’inviter la communauté des chercheurs présents à « apprendre de l’industrie automobile » puisque, en dépit des énormes innovations technologiques qu’a connues le chemin de fer ces cinquante dernières années, l’avantage est resté à la voiture, « plus conviviale ».
L’avenir du rail pour Shuichiro Yamanouchi ? L’informatique qu’il considère comme la troisième révolution, après le passage de la vapeur à l’électrique et la grande vitesse : « Sans l’introduction de ces nouvelles technologies, le chemin de fer aurait probablement disparu dans la plupart des pays ». Aller encore plus vite ? Ce serait une erreur : « Il ne sert plus à rien d’accroître la vitesse des trains car les gains deviennent très coûteux et ne permettent pas d’enlever des parts de marché significatives à l’avion ». Il considère d’ailleurs que le Shinkansen arrive à ses limites et ne croit pas à l’intérêt commercial du Maglev. « La priorité, aujourd’hui, est d’améliorer l’intermodalité ».
Avec un chemin de fer sans conducteur, sans gare et sans maintenance ? Des exemples de train sans conducteur sur des lignes urbaines existent déjà, répond Shuichiro Yamanouchi. Quant aux fonctions traditionnelles des gares, elles sont appelées à disparaître. Le billet électronique va se généraliser dans les cinq prochaines années et les clients pourront réserver leurs places et recharger leurs cartes à puce depuis chez eux, sur Internet. Les gares se limiteront alors à un lieu d’embarquement, un peu comme les aéroports aujourd’hui, et « deviendront les pôles de l’intermodalité du XXIe siècle avec un accueil et une sensibilité renforcés ». Sans aller jusqu’à prôner leur disparition totale, il préconise de les construire à l’extérieur des villes avec de vastes parkings gratuits accessibles aux banlieusards, des galeries commerciales et des lieux d’échanges. Mais pas de conducteur et pas de gare ne veut pas dire pour autant élimination des services à bord des trains et des agents sur les quais. Ce qui serait en contradiction avec la formule qui veut que pour séduire le client, il faut lui offrir de meilleurs services et, si possible, supérieurs à ceux de la concurrence.
Pas de maintenance. Il y a quelques années, prétextant les coûts élevés de la maintenance, Shuichiro Yamanouchi n’hésitait pas à défendre l’idée de trains… jetables, partant du principe qu’il était financièrement (et psychologiquement) plus intéressant d’investir dans des matériels de nouvelle génération à durée de vie limitée que de refaire du neuf avec de l’ancien. Aujourd’hui moins péremptoire, il ne continue pas moins de dénoncer le poids de la maintenance sur les budgets et invite ses pairs à repenser complètement ce domaine. Il propose d’ailleurs d’abandonner le terme poussiéreux de maintenance pour l’expression plus positive de « gestion de la qualité ». Ce qu’il préconise ? Une meilleure conception du matériel roulant et de la voie afin de réduire les travaux d’entretien et une automatisation croissante des opérations de contrôle.
En prenant cet été la présidence de la NASDA (National Space Development Agency of Japan), Shuichiro Yamanouchi est entré dans un univers où ses talents de visionnaire pourront s’exprimer sans aucune limite…
Br. C.
Aménagement intérieur. La puce sera du voyage
La séduction sera le maître mot du train de demain, où nouveaux espaces devront rimer avec nouvelles technologies. Telles sont les perspectives esquissées par Yves Domergue, de MBD Design, qui a conçu le TER 2N, et Michel Mercadier, chef de la mission prospective à la SNCF.
D’autres valeurs vont entrer en ligne de compte
« Le TGV n’est pas un train d’exception au sens d’un produit d’exception, c’est un train tout ce qu’il y a de plus standard avec, en plus, la grande vitesse. C’est aussi un train de masse qui correspond parfaitement aux échanges entre nos grandes métropoles. Mais il va falloir très certainement changer un peu d’orientation dans les années à venir pour intégrer un certain nombre de valeurs autour du confort, de la qualité, du service et plus globalement de la séduction. C’est la prévision faite par Yves Domergue, qui poursuit : Certes, la grande vitesse est un élément extrêmement fort de séduction, de captation de la clientèle. Mais il y a d’autres valeurs qui vont entrer en ligne de compte et qu’il va falloir bien mettre en avant dans le train du futur.
Par rapport à l’avion, le train a cet atout d’être un lieu dans lequel on peut se déplacer. Il faudra le développer en créant de nouveaux espaces. Peut-être des espaces autonomes répondant mieux aux besoins de chacun, avec des services spécifiques. Faire en sorte aussi d’intégrer toutes les technologies nouvelles. Eviter en tout cas le piège du tout ou rien. On n’arrive pas encore aujourd’hui à se défaire de la tradition des trains de luxe. La clientèle a des attentes, il faut les satisfaire, faire aussi bien que l’avion, voire mieux.
Il faudra aussi raisonner de plus en plus en termes de matériels dédiés. En effet, un voyage d’une heure et un voyage de cinq heures ne sont pas vécus de la même façon. Les besoins sont, là encore, différents. Si on ne parvient pas à remplir toutes ces conditions, on n’arrivera pas à faire évoluer le train. »
La classe affaires… © Illustrations MBD Design/SP
Télévision, Internet, télétravail : tout à la place
« Les trains seront plus rapides, moins bruyants, plus variés (on trouvera même des trains de nuit à grande vitesse), mais surtout de plus en plus adaptés aux besoins des voyageurs, en termes d’accessibilité, de confort, de variété des aménagements, affirme Michel Mercadier. La gamme de ces trains, comme pour le transport aérien, s’élargira vers de nombreux modèles, de capacités très variables, pour encore mieux s’adapter au besoin de transport : espaces pour les personnes voyageant seules ou en groupes, pour les enfants ; espaces pour ceux qui voudront travailler ou au contraire dormir. Elle comprendra aussi des variantes pendulaires pour ceux de ces trains appelés à effectuer des parcours importants sur les prolongements de lignes à grande vitesse.
La voiture-restaurant vue par MBD Design… © Illustrations MBD Design/SP
Grâce aux progrès offerts par les technologies de l’information et de la communication, le client pourra acheter son billet sans se déplacer depuis son bureau, son domicile, sa voiture, et obtenir un titre de transport unique, valable sur l’ensemble de son parcours intermodal et multiprestataires. Grâce à sa carte à puce personnelle, il pourra dialoguer avec un vendeur qui connaît ses habitudes. Ce dernier proposera, outre les combinaisons d’horaires et de prix, les images de l’aménagement du train, de la destination choisie et l’interconnexion avec les autres services (transports urbains, hôtels…). En cours de trajet, il pourra connecter sa carte à puce sur des bornes d’information jalonnant son parcours et être guidé au travers de pôles d’échanges jusqu’à sa place dans le train. À bord de la rame, la présentation de sa carte personnelle indiquera la place réservée ou aidera à choisir une place libre. Les sièges seront pourvus d’une télévision, de prises télécoms, d’informations sur les services à bord et sur les correspondances, sur les bagages qu’il aura enregistrés. Via Internet, les jeunes pourront jouer en réseau à distance avec leurs copains. L’homme d’affaires disposera de tous les équipements nécessaires au télétravail, y compris des liaisons sécurisées. Le train sera associé à la notion de rentabilisation du temps passé. Le voyageur se sentira complètement et individuellement informé, pris en charge, « chouchouté » par les compagnies ferroviaires.
La classe avion. © Illustrations MBD Design/SP
En connexion d’une part avec l’aérien pour la longue distance, et d’autre part avec les trains régionaux et les transports collectifs urbains pour les trajets de proximité, le chemin de fer sera un des maillons structurants des transports collectifs de voyageurs de demain. Avec l’accroissement de la mobilité et l’allongement de la durée de vie moyenne du citoyen européen, il devra s’adapter pour être plus facilement accessible, y compris aux personnes âgées et handicapées.
Comme les « trains de la vie quotidienne », les TGV seront plus accessibles car mieux connectés avec les transports de proximité (métro, bus, parking, pistes cyclables et voies piétonnières…). Bien sûr, nous garderons du personnel à la disposition des clients pour l’information comme pour la vente. Ils seront équipés d’appareils portatifs de communication reliés aux serveurs d’information et de vente. »
Suite de l’article vendredi prochain.
Cet article est tiré du n°2778 paru le 3 janvier 2001 dans La Vie du Rail dont voici la couverture :
