ERTMS en France : quelles applications ?

Une technologie apparue sur les LGV récentes

En France, le déploiement a débuté avec les lignes nouvelles réalisées depuis les années 2010, avec généralement un double équipement TVM – ETCS :

• Perpignan – Figueras est l’exception car équipée en ETCS niveau 1 mais pas de la TVM ;
• LGV Est : ETCS niveau 2 + TVM430
• LGV Bretagne Pays de la Loire : ETCS niveau 2 + TVM300, mais la section de contournement du Mans entre Connerré et La Milesse est équipée en niveau 1 pour admettre – en principe – du fret ;
• LGV Sud Europe Atlantique : ETCS niveau 2 + TVM300 ;
• Contournement de Nîmes et Montpellier : ETCS niveau 1 ;
• LGV Rhin-Rhône : ETCS niveau 2 + TVM430 mais seule cette dernière est utilisée.

Les repères des cantons sur LGV sont matérialisés par une pancarte carrée à fond bleu avec triangle jaune. Pour l'ERTMS, principe similaire mais avec une flèche. Pour les lignes à grande vitesse française les plus récentes, dans l'attente de la généralisation des rames bi-standard, les deux systèmes sont superposés.

L’équipement du réseau classique : des ambitions contenues

Deux sections classiques ont été équipées en Lorraine du niveau 1, dans le cadre du corridor européen Anvers – Bâle, entre Uckange et Zoufftgen ainsi qu’entre Longuyon et Mont Saint Martin, tout comme la courte section française de Léman Express à l’arrivée à Annemasse..

Néanmoins, il a fallu ajuster les ambitions initiales d’équipement du réseau français. Elles prévoyaient environ 9000 km à horizon 2030 et de 15 000 km à horizon 2050, sachant que 6900 km de lignes font partie du cœur du RTE-T. A cela plusieurs raisons :

• d’abord, le faible intérêt du niveau 1, du fait de l’augmentation du coût de maintenance de l’infrastructure : il faut donc mettre en œuvre le niveau 2 ;
• ensuite, les logiques financières qui prévalent à la gouvernance des infrastructures ferroviaires en France, avec une dotation de l’Etat intrinsèquement insuffisante pour assurer le renouvellement du réseau structurant, et donc encore moins capable de financer ce type de saut technologique.

Sur cette carte, on retrouve le réseau central - Core Network - en traits épais, incluant des projets d'infrastructures nouvelles plus ou moins hypothétiques (une ligne nouvelle Toulouse - Narbonne est quand même à ce jour une perspective très lointaine, tandis que figure encore les branches Ouest et Sud de la LGV Rhin-Rhône) et le réseau complémentaire - Comprehensive Network - en trains plus fins. On y voit encore apparaître les LGV Poitiers - Limoges et Paris - Calais qui ont été (heureusement) reléguées aux oubliettes... mais la ligne des Causses en fait partie... Quelques ajustements semblent tout de même nécessaires.

Pour l’instant, l’objectif de SNCF Réseau est d’achever l’équipement en niveau 1 entre la Belgique et la Suisse (axe Longuyon – Bâle). L’équipement des autres corridors européens, notamment entre Metz et Lyon et de Perpignan à Modane est pour l’instant ajourné.

En revanche, une étude a été lancée en 2016 sur l’axe Marseille – Vintimille, présentant une « conjonction astrale » intéressante entre les besoins de renouvellement du couple block automatique - postes d'aiguillage et un évident besoin d’amélioration de la capacité, de la régularité et des temps de parcours. C’est à ce stade l’axe pilote pour le déploiement du niveau 2 sur le réseau classique, et avec la disparition de la signalisation latérale, afin de réduire les coûts de maintenance. Conséquence, l’organisation d’un parc de rames régionales dédiées à cette ligne pour hiérarchiser les investissements d’adaptation du matériel roulant (31 rames pour 35 M€). Le nouveau matériel pour les liaisons Intervilles Marseille – Nice, fourni par le lauréat de l’appel d’offres en cours, traitera le renouvellement des rames Corail avec BB22200, non équipées évidemment. Côté longue distance, des rames TGV déjà compatibles ERTMS circulent sur cet axe.

Sur cet axe, les attentes sont élevées, entre la volonté d’intensifier les liaisons régionales Marseille – Nice pour qu’elles ne soient plus dans l’ombre des TGV, l’annonce du retour de la transversale sud sur la Côte d’Azur, des trains de nuit et les projets de RER à Marseille et sur la conurbation Cannes – Vintimille. L’objectif est aussi de dégager les synergies avec le projet de ligne nouvelle, au coût élevé et à l’horizon relativement lointain.

D’autres axes du réseau classique pourraient faire l’objet de démarches similaires du fait d’un besoin de performance accru de l’infrastructure :

• Paris – Le Havre, en lien non seulement avec le renouvellement des installations de signalisation mais aussi en cohérence avec la perspective des sections « prioritaires » de LNPN (Nanterre – Epône-Mézières et la traversée de l’agglomération de Rouen) ;
• Le Mans – Angers – Nantes, où la pression capacitaire devient assez élevée, du fait du fort contraste de vitesse des circulations, entre des TGV à 200 / 220 km/h, l’essor du trafic régional sur l’axe ligérien et la perspective d’un RER nantais ;
• Evidemment l’axe Dijon – Bourg en Bresse – Ambérieu – Culoz – Chambéry – Modane, en lien avec la relance du fret en Maurienne, et de façon complémentaire au tunnel de base (il faudra bien y accéder…)

Le niveau 2, sans signalisation latérale, semble émerger comme la solution de renouvellement des installations de signalisation, au besoin par une étape transitoire de BAL numérique prédisposé lorsqu’il y a décalage important entre les installations en ligne et les postes de commandement.

ERTMS pour augmenter la capacité des LGV

ERTMS intéresse également les lignes à grande vitesse, à commencer par la LN1 : RFF puis SNCF Réseau ont étudié le déploiement du niveau 2 pour augmenter la capacité nominale de 13 à 16 sillons / heure / sens, améliorer la régularité de l’axe et gagner quelques minutes. Il serait possible d’aller même à 18 sillons en ajoutant une fonction de pilotage automatique afin d’homogénéiser et ajuster la conduite au profil de la ligne.

Ajoutés aux effets du projet TGV2020, annoncé à au moins 600 places contre au mieux 558 sur les dernières rames Duplex, ces gains reportent aux calendes grecques l'intérêt de lancer le projet POCL...

Serrigny - 21 juillet 2017 - Pour augmenter la capacité sur la LGV Sud-Est, la réalisation d'une deuxième ligne à grande vitesse a été un peu trop rapidement mise en avant par les couleurs de béton. Pour commencer, la systématisation de l'UM2. Ensuite un système de signalisation plus capacitaire et à terme, des rames TGV encore plus capacitaires. De quoi repousser le besoin d'investir 14 MM€ de quelques décennies ! © transportrail

L’ERTMS présente également le très grand avantage par rapport à la TVM (Transmission Voie – Machine) conventionnelle de pouvoir adapter l’espacement en fonction de la vitesse et donc de ne pas dégrader le débit sur les zones de travaux parcourues à vitesse réduite. La capacité globale de la ligne est donc conservée (avec la détente horaire, mais elle seule), sous travaux avec par exemple réduction à 120 km/h en cas de renouvellement de ballast.

L’Union Européenne a validé une participation au projet à hauteur de 117 M€, couvrant plus de 15% de celui-ci. Baptisé « Haute Performance à Grande Vitesse Sud-Est », le projet emporte avec lui le renouvellement des équipements existants arrivant en fin de vie (notamment les Postes à Relais Souples) non intégrables dans un processus de digitalisation du contrôle-commande. Une démarche similaire pourrait être menée dans la foulée sur LN2 et LN3.

Un levier de relance du transport ferroviaire

Quand on croise le besoin de renouvellement des installations de signalisation et des postes d'aiguillage, l'augmentation de capacité nécessaire sur plusieurs sections du réseau pour répondre à différentes attentes (et en particulier les RER autour des grandes agglomérations) et une approche économique, ERTMS coche de nombreuses cases, à des degrés évidemment différents selon les cas. Naturellement, équiper l'infrastructure est une chose, avoir des matériels compatibles en est une autre... et la question du financement de ces travaux reste évidemment centrale. Pour l'instant, la position du gouvernement français est de cantonner les projets au budget de renouvellement du réseau, dont on sait qu'il est déjà bien trop maigre. Quant au matériel roulant, aux opérateurs et aux autorités organisatrices de se débrouiller...

Talence - 29 novembre 2013 - La sortie sud de Bordeaux vers Hendaye et Arcachon est un des points critiques dans la perspective d'un RER bordelais, du moins tant que la ligne nouvelle vers Toulouse et Bayonne n'est pas réalisée. L'intérêt d'une signalisation plus performante dans les grands noeuds ferroviaires commence à être perçu mais la mise en oeuvre est un exercice d'équilibriste... qui plus est fauché ! © trandportrail

Pour les lignes à grande vitesse, le schéma engagé pour la section Paris - Lyon a vocation à être dupliqué aux autres lignes mises en service dans les années 1980-1990. Pour le réseau classique, la démarche Marseille - Vintimille devrait faire des émules. Le traitement des grands noeuds ferroviaires n'est pas la partie la plus aisée, du fait de ses conséquences sur le nombre de matériels roulants à équiper. Il faudra peut-être commencer par les axes et basculer les noeuds dès lors que toutes les branches d'une étoile auront été équipées. Evidemment, plus l'intérêt est fort, plus le projet s'avère complexe.

Néanmoins, les ambitions en la matière dépendront aussi des moyens alloués : l'investissement de départ est objectivement élevé, mais il doit être d'abord analysé à la lumière du besoin strict (comprendre un renouvellement à iso-caractéristiques) et des économies qui peuvent être dégagées (notamment par la suppression de la signalisation latérales) et des bénéfices qui découlent des gains de capacité.

Il faut aussi ajouter dans le cas français que le recours à ERTMS permettrait de banaliser les grands axes lors de leur équipement afin d'augmenter leur disponibilité pendant les travaux, donc à réduire la perte de recettes pendant les chantiers (ô combien nombreux au moins jusqu'en 2035). On peut aussi mesurer le lien entre l'aspect signalisation et l'organisation des chantiers : dès lors qu'une ligne est banalisée, il n'y a plus de raison objective d'intercepter les 2 voies pour réaliser des travaux (sauf opération de grande ampleur), et il devient alors encore plus intéressant de disposer d'équipements de travaux concourant à ce meilleur équilibre, tant pour les clients (voyageurs et fret) que pour le gestionnaire d'infrastructure (en limitant la perte de recettes). Pour cela, il faut une vision industrielle et économique, alors qu'en France, même pour le ferroviaire, prime une approche politico-administrative et financière.

Et pour les lignes régionales ?

Aix en Provence - 5 août 2010 - Une gare modernisée, du matériel récent performant et plutôt confortable mais des voies médiocres et une signalisation archaïque. Le lot de nombreuses lignes régionales dont le développement est souvent handicapé non par l'absence de potentiel mais par un système d'exploitation rigide incompatible avec une desserte attractive. © transportrail

Depuis de nombreuses années, le sujet ERTMS s’invite aussi aux réflexions sur les lignes régionales, avec en ligne de mire la quête d’un système à bas coût, fortement centralisé, et compatible avec une desserte plus fournie qu’avec des équipements assez anciens et au débit pas toujours suffisants (cas du Block Manuel) ou franchement dépassé (cas du Cantonnement Téléphonique).

Là encore, le financement insuffisant du réseau ferroviaire français est une contrainte forte, alors que nombre de lignes ont un potentiel relativement conséquent de nature à justifier le changement de technologie. C’est évidemment flagrant pour celles gérées en cantonnement téléphonique, mais c’est aussi le cas de certaines lignes en Block Manuel, dont la capacité nominale d’une quarantaine de trains par jour pourrait être atteinte ou dépassée, sans compter l’âge parfois très avancé des installations. Pour autant, comme déjà évoqué, l’ERTMS des grands axes semble quelque peu surdimensionné pour écouler un à deux trains par heure.

Aussi, SNCF Réseau a engagé la numérisation du BAPR, adossé à de simples compteurs d’essieux, mais quand même de la fibre optique. Principale nouveauté : une plus grande flexibilité du schéma de signalisation, en s’affranchissant du principe de cantons de 15 km au profit d’un chaînage de métazones de longueur adaptée aux besoins du plan de transport.

Développé dans un premier temps avec les postes d’aiguillage informatisé type 2006 sur la section La Roche sur Yon – La Rochelle de l'axe Nantes - Bordeaux, NExT Regio pourra ensuite évoluer en utilisant la nouvelle génération de poste (projet Argos) qui sera d’ailleurs utilisée sur la LGV Sud-Est ou sur Marseille – Vintimille en ERTMS niveau 2, avec une capacité élevée, permettant de centraliser la commande de plusieurs lignes régionales depuis un unique poste.

La Rochelle - 24 septembre 2016 - La relation Nantes - Bordeaux a pris un coup de jeune avec l'arrivée des Coradia Liner qui ont heureusement remplacé les rames Corail emmenées par des BB67400 surannées. Le renouvellement de la ligne est engagé et intègre la mise en œuvre pour la première fois des évolutions technologiques en matière de signalisation. © transportrail

En revanche, pour les lignes de desserte fine du territoire à caractère transfrontalier, ERTMS pourrait émerger relativement rapidement. Si on prend le cas de Besançon – Le Locle, l’installation du KVB entre le col des Roches et La Chaux de Fonds ne peut être qu’un expédient de court terme pour maintenir la liaison directe Besançon – La Chaux de Fonds mais il faudra un jour changer de dimension pour répondre aux besoins que les actuelles modalités d’exploitation ne permettent pas d’honorer de façon satisfaisante.

Mais de quel niveau d’équipement a-t-on besoin ? Côté suisse, le niveau 1 a été adopté sur les lignes à vocation régionale. Couplé à un dimensionnment des infrastructures au juste besoin par rapport au plan de transport, il n'est pas avéré qu'il y ait systématiquement besoin d'aller plus loin... du moins pas avant que ne soit réellement disponible un niveau 3 couplé à une excellente couverture du territoire par des réseaux de communication à très haut débit.

Morteau - 12 août 2017 - Ce que les suisses peuvent être exigeants ! Non seulement ils veulent plus de trains pour diminuer la circulation automobile, mais ils sont en train d'équiper leur réseau en ERTMS et déposent les équipements actuels dont sont équipés certains autorails français. Mais où va-t-on ? © transportrail