17 Mai. 2018

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17 Mai. 2018

Blogue: Pourquoi 93% des trains des CFF sont ponctuels

Le réseau ferroviaire suisse est le plus emprunté au monde. Malgré cela, les CFF sont les champions européens en matière de ponctualité. En 2017, 93,1% des trains étaient à l’heure. Comment les CFF parviennent-ils, malgré un trafic record, à atteindre un niveau de ponctualité aussi élevé? Notre auteur externe, Marc Vetterli, a visité le Centre d’exploitation CFF Centre. Il a ainsi découvert comment, des horaires à la gestion du trafic, le réseau ferroviaire a été perfectionné, mais aussi quels sont les risques et les défis à venir.

«Quand l’ICN en provenance de Zurich a plus de 3 minutes de retard ici, à Olten, cela devient compliqué: je dois l’aiguiller vers une autre voie pour éviter un conflit de croisement. Mais le problème, c’est la baisse de vitesse de passage sur les aiguilles qui oblige le RER suivant à entrer sur une autre voie, parce qu’il bloque à son tour un train de marchandises», explique le chef circulation des trains du Centre d’exploitation CFF Centre d’Olten. Ce sont des secondes qui comptent dans un système perfectionné. Devant ses 10 moniteurs, chaque régulateur surveille son tronçon. Toute la circulation ferroviaire de Lucerne jusqu’à Bâle et Berne est gérée à Olten. Le Centre d’exploitation Centre est l’un des quatre centres d’exploitation CFF qui coordonnent tout le trafic ferroviaire. Le travail quotidien dans les centres d’exploitation symbolise la difficulté des CFF: alors qu’en 1996, 107 trains par jour et trajet circulaient sur leur réseau, il y en avait déjà 171 en 2016, soit une augmentation de presque 60%. Cet impressionnant record mondial soulève cependant des défis de taille.

Photo: chef circulation des trains du CE d’Olten, source: Lüthy, Patrick (2016)

La stabilité comme critère central

Outre la sécurité, la ponctualité est le principal critère de qualité dans les transports publics. De la disponibilité du matériel roulant et des installations jusqu’aux horaires, de nombreux facteurs influencent la ponctualité. La stabilité de l’ensemble du système dépend fortement du nombre, de la vitesse moyenne et de l’hétérogénéité des trains. Les horaires constituent donc la base d’un système stable. C’est pourquoi, selon le porte-parole des CFF Daniel Pallecchi, les CFF ont, en plus des mesures visant l’infrastructure et le matériel roulant, optimisé continuellement les horaires et ajusté ponctuellement les durées des arrêts et des trajets.

En outre, pour les horaires qui s’inscrivent dans l’étape d’aménagement 2030/35, les CFF prévoient d’homogénéiser les vitesses de tous les trains et de systématiser l’offre. Comme la stabilité dépend de l’hétérogénéité des trains et de leur vitesse moyenne, les CFF veulent harmoniser les vitesses. Les RER vont déjà à la vitesse maximale et les trains de marchandises ne peuvent guère rouler plus vite. La vitesse des trains directs doit donc être réduite ponctuellement, sans toutefois que cela ne se fasse au détriment des correspondances dans les nœuds ferroviaires. La capacité pourra ainsi, par exemple, être augmentée de jusqu’à 40% dans le tunnel du Heitersberg et la stabilité continuera d’augmenter.

Graphique: pour le tunnel du Heitersberg, une systématisation rigoureuse permettra d’augmenter la capacité d’aujourd’hui 14 à 20 sillons par heure et direction, source: CFF (2017)

L’optimisation de la gestion du trafic

Mais comme aucun système n’est parfait et que des dysfonctionnements surviennent encore quotidiennement même dans un système global optimisé, les CFF essaient aussi de développer des solutions en matière de gestion du trafic. Des dysfonctionnements pouvant toujours arriver, la gestion du trafic est un facteur clé de ponctualité.

Les CFF ont développé deux systèmes qui continuent d’améliorer la stabilité et la ponctualité. Avec RCS-HOT (Rail Control System - Hub Optimization Technology), les CFF ont mis au point un programme extrêmement complexe qui est utilisé pour les zones de congestion du réseau, notamment aux nœuds. Pour chaque train, il calcule en permanence le profil de conduite optimal et optimise les successions de trains et les trajets. De plus, pour chaque problème (p. ex. un train retardé), des dizaines de milliers de possibilités sont calculées pour trouver comment optimiser le trafic actuel. Ensuite, le programme sélectionne automatiquement la meilleure solution. Un train peut, par exemple, être aiguillé sur une autre voie pour être doublé par un train plus rapide. Au nœud ferroviaire de Zurich, cela permet d’éviter chaque mois 1,2 million de minutes de retard des voyageurs.

Graphique: exemple d’optimisation avec RCS-HOT, source: CFF Infrastructure Vente (2018)

En parallèle, la «régulation adaptative», ou RCS-ADL, est en fonction sur tout le réseau des CFF. Le problème fondamental de la gestion du trafic ferroviaire tient au fait qu’à quelques exceptions près (p. ex. NEAT), il y a encore un système de signaux conventionnel de répartition fixe des blocs. Cela réduit les capacités et la ponctualité. À cause des blocs fixes, les tronçons sont occupés beaucoup plus longtemps que ce qui serait effectivement nécessaire pour la distance de freinage. Les CFF essaient de résoudre ce problème en raccourcissant les espaces entre les signaux mais le problème fondamental subsiste. De plus, les trains ne circulent pas à intervalle régulier mais de manière irrégulière, en fonction de la répartition des blocs. Un train direct roule par exemple jusqu’à ce qu’il atteigne la distance de sécurité avec le RER le précédant, puis il doit s’arrêter complètement, ce qui cause des retards. Avec RCS-ADL, la vitesse optimale du train direct est désormais calculée de sorte à ce qu’il puisse suivre le RER de manière constante sans devoir s’arrêter avant chaque gare. Les trains circulent ainsi de manière plus fluide, plus ponctuelle et ils font de grandes économies d’énergie.

La stratégie comporte des risques

L’optimisation des horaires et de la gestion du trafic comporte cependant des risques qu’il ne faut pas sous-estimer. Plus la circulation sur le réseau est dense et plus le système est optimisé en matière de gestion du trafic, plus le risque d’effet boule de neige augmente en cas de panne. Lors de pannes mineures, le train concerné peut être isolé de sorte à préserver la stabilité du système. Mais que se passe-t-il lorsqu’une panne d’installation survient à un nœud sensible? Avec le cadencement élevé des trains et malgré l’optimisation de la gestion du trafic, il existe peu de possibilités d’endiguer rapidement les conséquences d’une panne. Il n’y a pas de solution simple à ce problème car l’utilisation optimale du réseau est nécessaire puisque qu’elle permet de réduire les aménagements en termes d’infrastructure. Par des solutions innovantes, les CFF ont montré qu’il est possible d’encore mieux exploiter le réseau existant. L’avenir nous dira dans quelle mesure l’exploitation de l’infrastructure pourra encore être intensifiée.

Bibliographie

Eichenberger, Rudolf; Lüthy, Patrick (2016): Ich sehe eine SBB, die... «1-fach», persönlich, vernetzt: CEO Andreas Meyer über die Kraft von Vision und Strategie. Dans: Unterwegs, 18.03.2016. Disponible en ligne sur https://dima.sbb.ch/unterwegs/artikel/2779/ich-sehe-eine-sbb-die.

CFF (2004): Rapport de gestion 2004. Édité par les CFF.

CFF (2016): Rapport de gestion 2016. Édité par les CFF.

CFF (2017): Étape d’aménagement PRODES 2030/35: les propositions des CFF. Disponible en ligne sur https://company.sbb.ch/content/dam/sbb/de/pdf/sbb-konzern/medien/hintergrund-dossier/STEP_Hintergrund-Dossier_FRA.pdf.

CFF Infrastructure (2018): RCS-ADL: L'onde verte. CFF Infrastructure. Disponible en ligne sur https://www.sbbrcs.ch/fileadmin/user_upload/dokumente/RCS%20Broschu%CC%88ren/RCS-ADL%20Flyer/Factsheet_ADL_fr_Web.pdf.

CFF Infrastructure Vente (2018): RCS-HOT – coordinateur d’une marche optimale des trains. Disponible en ligne sur https://www.sbbrcs.ch/fr/famille/rcs-hot/, dernière vérification le 07.05.2018.

Vetterli, Marc (09.03.2018): Ponctualité CFF. Interview avec Daniele Pallecchi. Rapperswil.

Weidmann, Ulrich; Frank, Patrick; Fumasoli, Tobias; Moll, Stephan (2012): Optimale Netznutzung und Wirksamkeit der Instrumente zu deren Lenkung. Schriftenreihe 158. EPF Zurich.

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