Innovation et technologies du futur

La plupart des pays ont chacun leur réglementation ferroviaire, ainsi que leur propre système de signalisation et de contrôle de vitesse, y compris pour ce qui est de la grande vitesse. L’Europe a réglé le problème du passage des frontières, obstacle majeur, grâce au système ERTMS, obligatoire désormais pour toute conception d’une nouvelle ligne à grande vitesse. Parmi les technologies du futur, l’Hyperloop est un concept à très grande vitesse qui peut devenir réalité.

Pour surmonter les contraintes du passage des frontières, les trains peuvent être équipés de tous les systèmes de signalisation rencontrés dans les pays traversés. Ce qui a été réalisé dès 1996 sur les rames Thalys, capables de circuler sur les lignes à grande vitesse françaises et belges, ainsi que sur les réseaux classiques français, belge, néerlandais et allemand. Mais à partir de décembre 2009, pour qu’elles puissent franchir la frontière entre la Belgique et les Pays-Bas sur la ligne à grande vitesse, les rames Thalys ont dû être pourvues, en plus, d’un équipement de bord ERTMS. Destiné à assurer à terme l’interopérabilité entre les réseaux ferrés européens – sur les lignes classiques comme sur celles à grande vitesse –, ce système, sigle de European Rail Traffic Management System, doit progressivement se substituer aux différents systèmes de signalisation latérale, de répétition des signaux et de signalisation en cabine utilisés aujourd’hui.

L’ERTMS regroupe deux systèmes :
- Le GSM-R (Global System for Mobile Communication-Railway). Ce système de communication ferroviaire sans fil permet la transmission de données entre le train et les centres de gestion des réseaux ferrés. Le GSM-R a réussi en vingt-cinq ans à devenir un vrai standard mondial, au risque de devenir obsolète, puisqu’il est resté inchangé alors que trois générations de téléphonie mobile ont eu le temps de se succéder depuis son adoption ! C’est pourquoi il faudra rapidement définir le standard de télécommunications du futur, dit FRMCS (Future Railway Mobile Communication System).
- L’ETCS (European Train Control System), avec signalisation en cabine. Ce système se décline en trois niveaux, du niveau 1, avec maintien de la signalisation latérale, au niveau 3, sans équipement de voie, en passant par le niveau 2, sans signalisation latérale. Le niveau 3 étant encore largement expérimental, c’est le niveau 2 qui est utilisé aujourd’hui pour équiper les lignes à grande vitesse.
En se basant sur les communications sol-train avec l’ETCS niveau 2 et le GSM-R (ou son remplaçant), il devrait être possible d’envisager un passage à la conduite en autonomie des trains à grande vitesse d’ici quelques années. Ce qui se fait déjà dans le domaine des métros automatiques avec d’autres technologies (CBTC, Communication-based Train Control). Depuis mars 2018, les trains de banlieue Thames link traversent le centre de Londres en conduite automatique sur ETCS niveau 2, et il est envisagé que cette solution soit mise en œuvre sur des trains à grande vitesse. C’est en tout cas ce qu’envisage la SNCF (Société nationale des chemins de fer français) dans son projet de TGV GoA 2 (Grade of Automation 2), qui permet une accélération et un freinage automatisés, tout en gardant un conducteur en cabine.

Popularisée par ElonMusk, le PDG de Tesla, cette technologie consiste à faire circuler des capsules à propulsion magnétique, transportant des voyageurs ou des marchandises à l’intérieur d’un cylindre dépressurisé, à la vitesse du son (1 200 km/h). Une douzaine de sociétés développent cette technologie à travers le monde, dont les trois plus importantes sont : Hyperloop One (Californie), Hyperloop Transportation technologies (HTT, américaine) et Transpod, start-up canadienne. Hyperloop One a réalisé ses premiers essais dans le Nevada, et les deux autres entreprises en France : HTT à Toulouse, cœur de l’aérospatiale européenne, Transpod, près de Limoges. L’Hyperloop présente l’avantage d’être plus rapide que le train, et surtout que l’avion. Seul inconvénient, il nécessite un réseau dédié. Les États-Unis, l’Ukraine, la Russie, la Chine, les Émirats arabes unis, la Slovaquie, l’Allemagne et la France sont prêts à accueillir les premiers tests de cette révolution technologique.