Enquête

Entre tests réels et freins psychologiques, où en sont les projets de trains autonomes ?

Les avancées technologiques font que les trains pourraient être rapidement être rendus autonomes. Reste qu'il faudra encore quelques années pour achever la réglementation européenne en ce sens et dépasser les freins sociaux ainsi que psychologiques aux circulations sans conducteur.

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Thales veut devenir un leader de l’autonomie ferroviaire en renforçant l’automatisation et la sûreté grâce aux solutions RailBot APS et Eye.

En matière de train autonome aussi, la SNCF est en retard. Les premiers trains entièrement automatisés étaient annoncés en 2021, puis en 2023. Ils se font toujours attendre. Finies les annonces tonitruantes des années Pepy, son ancien patron. Place à la discrétion et à une certaine sagesse, marque de fabrique du nouveau PDG, Jean-Pierre Farandou. Mais la SNCF reste engagée avec les constructeurs dans des programmes de recherche. Selon une source chez Alstom, «une locomotive autonome a même déjà traversé la France». Pour le dirigeant, pas question de faire rouler des trains sans conducteur, il ne faut pas effrayer les cheminots. «Le train entièrement autonome n’est pas la doctrine de la SNCF, confie un porte-parole du groupe. Notre objectif, c’est plutôt l’aide à la conduite. La priorité est à la modernisation du réseau et à l’augmentation des capacités.»

Le frein majeur n’est pas forcément technologique. Cela fait plus de quarante ans que des métros circulent sans conducteur. «Le premier métro automatique roulant en GoA4 a été mis en service à Lille et cela fonctionne très bien. Cela permet d’avoir 30% de capacités supplémentaires, rappelle Patrick Jeantet, l’ancien PDG de SNCF Réseau et de Keolis, et nouveau président de la Fédération des industries ferroviaires. L’adaptation sur le réseau ferroviaire nécessite de s’affranchir des contraintes liées à la présence de type de trains très différents (fret, TGV, TER).» Il y a bien l’exemple de l’Australie avec ce train de minerais développé par Hitachi Rail, mais il n’y a pas d’autre trafic sur cette voie ferrée.

L’évolution pourrait se faire par étapes. Dans un avenir proche, avec la mise en place de l’ERTMS (système européen de gestion du trafic ferroviaire), la LGV Paris-Lyon passera au GoA2 en renforçant l’assistance du conducteur et en augmentant la fréquence des trains. Ensuite arrivera le GoA3, un train très autonome mais avec quelqu’un à bord pour reprendre les commandes en cas de nécessité. «Aujourd’hui, on a surtout un problème d’acceptabilité. Le train autonome est vu comme une menace car la communication a été très technocratique, regrette Amine Arezki, le directeur marketing transport de Thales, spécialiste du train autonome. On pensait que le conducteur allait disparaître. Or il y aura toujours un humain à bord. Les opérateurs n’imaginent pas de train rouler seul pour des problèmes de sécurité, y compris pour le fret. Il y aurait des risques de vandalisme et de vols.»

Des tests chez de nombreux industriels

Les constructeurs ferroviaires travaillent tous sur le sujet. C’est le cas du Français Thales qui fait déjà rouler un train sans conducteur. Ses activités ferroviaires vont bientôt passer sous pavillon nippon, quand le rachat par Hitachi Rail sera validé. Installé dans un ancien train, son laboratoire prénommé Lucy réalise des tests depuis 2022 sur une ligne désaffectée de Rhénanie-Palatinat (Allemagne).

Un an plus tôt, la SNCF faisait rouler un TER autonome sur une voie commerciale. En 2024, les essais vont continuer. En France, plusieurs industriels travaillent sur Telli, un concept de train léger pour les petites lignes. Des tests devraient avoir lieu dans le courant de l’année. Et Siemens poursuit son projet de recherche sur un train régional sans conducteur avec l’aide de l’IA, baptisé Safely.trAIn. Peut-être verrons-nous aussi les premiers essais du train léger et autonome Taxirail sur une voie en Normandie. Il fonctionnera avec des batteries et une pile à combustible.

«Financièrement, nous avons un accord de cofinancement de l’Ademe à hauteur de 12 millions d’euros dans le cadre de France 2030, prévient Régis Coat, le PDG d’Exid Concept et Développement, qui a conçu Taxirail. Mais nous bloquons sur la levée de fonds. Il nous manque 2 millions d’euros.» L’idée est d’avoir des modules d’une capacité de 40 passagers. Trois navettes peuvent se suivre quand il y a davantage de monde. Aux heures de pointe, les trains seraient cadencés. Aux heures creuses, ils arriveraient à la demande, après un appel avec son smartphone.

Décharger les cheminots de certaines tâches

Pour passer à la phase commerciale, il reste quelques étapes à franchir. «Les différents cas d’usage, fret, petites lignes… ont tous des spécificités, même si certaines briques technologiques seront communes et nous en maîtrisons une bonne partie, analyse Stéphane Feray Beaumont, le vice-président de l’innovation et de la mobilité intelligente chez Alstom. Pour avancer, il est essentiel de généraliser l’usage de l’ERTMS et des enclenchements informatisés.»

Dans ce domaine, la France est très en retard. «Toute la partie industrielle peut être réalisée rapidement, souligne Ireneus Suwalski, le responsable de l’innovation pour les grandes lignes chez Siemens Mobility. En 2021, nous avons fait rouler un train sans conducteur à Hambourg, entre le dépôt et la gare la plus proche. En 2018, il s’agissait d’un tramway autonome. Nous pouvons vite développer la technologie. Le train peut déjà s’autoconduire pour cette application.» Sortir le train du dépôt et l’amener à la première gare est très chronophage. Ce sera sans aucun doute la première utilisation. «À l’intérieur d’un dépôt, pour des cas d’usage restreints, nous arrivons aussi bien à maîtriser l’environnement que les différents aléas», poursuit Stéphane Feray Beaumont. Ces avancées permettront de décharger les cheminots de tâches à moindre valeur ajoutée pour se consacrer au transport de voyageurs. Ce sera utile, d’autant qu’on se dirige vers une pénurie de conducteurs dans la plupart des pays.

Les industriels doivent encore avancer. «Dans un train autonome, la performance de la perception est liée à la capacité de freinage et à la topographie de la ligne», explique-t-on chez Alstom. Et il faudra détecter des obstacles à 1 500 mètres. En dehors des avancées technologiques nécessaires pour rouler sur le réseau, il faudra des années pour avoir l’autorisation de rouler avec des voyageurs ou du fret. «Chez Siemens Mobility, nous disposons des capacités techniques et des connaissances nécessaires pour construire des trains autonomes, mais sans un ensemble de réglementations harmonisées, ces trains ne seront pas autorisés à conduire de manière autonome», indique Ireneus Suwalski. Aujourd’hui, constructeurs et transporteurs travaillent pour établir un cadre réglementaire qui ne devrait pas aboutir et passer à la phase commerciale avant 2030.

Les trains légers de petites lignes, plus adaptés ?

Quels trains deviendront autonomes à terme ? «Technologiquement, transformer un TGV en GoA4 est tout à fait possible, mais c’est à l’exploitant de savoir comment intégrer la technologie à l’intérieur de ses règles d’exploitation», estime Stéphane Feray Beaumont. Ce n’est pas forcément le train le plus pertinent pour se passer de conducteur, au contraire des trains légers autonomes. Ces derniers devront-ils répondre aux mêmes réglementations ? L’important sera l’équation économique, prévient-on chez les industriels.

Ils s’accordent en tout cas sur une mise en œuvre rapide de l’autonomie pour les manœuvres ou pour dépanner un train en rase campagne, en faisant venir une autre rame depuis un dépôt. Commercialement et techniquement, le train léger pour les petites lignes avec des contraintes réglementaires moindres paraît adapté à l’absence de conducteur (ce qui ne signifie pas qu’il n’y aura plus de personnel), tout comme le transport de marchandises. «La détection avec des courtes distances et des vitesses faibles est relativement simple», précise-t-on chez Thales. En attendant, l’évolution des technologies permet la commande à distance avec la 5G dans certains cas et surtout l’assistance du conducteur avec le GoA2, qui ne demande pas de cadre réglementaire spécifique.

Les 4 niveaux d’automatisation (Grade of Automation)

GoA 1

Avec le GoA1, un système de protection automatisé peut protéger le train de situations anormales en appliquant automatiquement le freinage d’urgence. La téléconduite est classée GoA1.

GoA 2

Le conducteur conserve les fonctions de sécurité. L’accélération et le freinage sont automatisés. Le train peut être basculé alternativement en conduite manuelle ou automatique.

GoA 3

Le train devient autonome. Un employé est présent à bord du train mais pas en cabine. En cas d’incident, il peut résoudre un problème, communiquer avec l’entreprise et les voyageurs.

GoA 4

Le train circule de manière totalement autonome. Il peut intervenir seul, ou être accompagné à distance, en cas d’incident.

 

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Vous lisez un article de L'Usine Nouvelle 3729 - Avril 2024

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