A quoi ressembleront les trains de demain ? La SNCF continue à penser l’amélioration de la performance et du confort de ses trains La couplabilité ouverte, l’union libre des TGV.
Aujourd’hui les TGV ne se mélangent pas. On ne peut coupler que des rames de TGV d’une même génération : PSE, Atlantique, TGV-R et Duplex. Le Centre d’innovation du matériel (CIM) travaille sur la couplabilité ouverte, afin que toutes les générations de TGV soient exploitables en unités multiples. Évidemment, cela implique des « retrofits » importants sur les coupleurs. Toute la flotte ne sera pas forcément concernée, mais cette innovation – qui tombe sous le sens – pourrait faciliter l’exploitation. Par ailleurs le CIM travaille sur un remplacement des liaisons électriques des coupleurs par une liaison optique entre les rames accouplées. Pour éviter les perturbations électromagnétiques et simplifier le nettoyage des contacteurs.

Le W-C du futur à bioréacteur.
Tous les trois jours, les TGV doivent retourner aux ateliers de maintenance pour vidanger leurs toilettes. Le W-C biochimique, sur lequel travaille le CIM, permettrait de décomposer les matières fécales avec des bactéries. Deux avantages : élimination des produits chimiques de la solution actuelle et utilisation moins fréquente des ateliers de maintenance, seulement une fois par mois. Les toilettes sont un champ de développement important pour le CIM, qui travaille également sur les odeurs, le look et l’accès aux PMR. Par ailleurs, le CIM prépare l’arrivée de l’eau potable à bord des trains. Sujet d’apparence simple, mais qui n’est pas si évident à mettre en place industriellement, car il implique de revoir tout le circuit de l’eau à bord des trains, mais aussi l’approvisionnement et la maintenance.

Graisser les roues, plus les voies !
Cela peut sembler archaïque mais les roues des trains ont besoin d’un graissage en cours de route pour aborder les courbes sans grincer. Cette tâche – c’est le cas de l’écrire – est aujourd’hui réalisée par séquencement, ce qui n’est pas l’idéal pour la pollution des sols. La CIM va développer un graissage des roues plus écolo qui se fera soit par détection de l’entrée en courbe par un système gyroscopique, soit par GPS à partir d’une carte du réseau. But du jeu : envoyer juste la dose d’huile nécessaire à l’entrée des courbes, économiser l’huile et diminuer les rejets.

Localisation en direct d’un train sur une carte de France.
Guillaume Pepy l’a demandé en visitant le MooviTER lors du salon Innotrans, le CIM s’exécute et développe cette innovation ludique. Comme dans les avions, on pourra bien voir son petit train se déplacer en direct sur une carte de France.

L’Internet sans risque : les courants porteurs à l’intérieur des rames.
Préoccupée par les potentiels dangers du WiFi dans une enceinte métallique comme les trains, la SNCF va tester la technologie des courants porteurs. Une rame sera équipée par le CIM d’un système de courants porteurs pour tester l’Internet filaire dans les trains. Une fois le signal capté par satellite, la technologie des courants porteurs en ligne permettrait le transfert des informations numériques en utilisant les lignes électriques de la rame et non plus les ondes WiFi. Il suffirait d’ajouter, à côté de la prise de courant disponible à chaque place, un câble de connexion avec un système de rembobinage.

Des filtres à particules pour les locos diesels.
Une directive européenne impose de diviser par 10 les niveaux d’émissions des moteurs diesels entre aujourd’hui et 2012. Le CIM travaille par conséquent sur les filtres à particules, pour étudier leur coût d’exploitation et leur disponibilité. Des tests sont en cours sur des locos BB 69000, qui en ont été équipées. Parallèlement, le CIM se prépare à tester en 2009-2010 un système de diminution des oxydes d’azote et plusieurs types d’économiseurs de carburants ou de dépolluants.

Les TER bios de Ségolène.
Depuis la fin de 2007, le CIM teste l’utilisation des biocarburants en collaboration avec deux régions,
Poitou-Charentes et Champagne-Ardenne. Dans huit TER de chacune des régions, on teste du B30 (30 % de biocarburant et 70 % de diesel). Fin 2009, le CIM analysera les résultats (coût de l’opération, impact sur les trains, bilan des émissions) avant de décider de déployer ou pas la solution des biocarburants dans les régions pilotes.

Une rame « accessibilité ».
Plutôt que de leur consacrer un espace spécifique dans un train modulaire, la SNCF préfère faire en sorte que le maximum d’équipements soient accessibles aux PMR. C’est le but du train laboratoire de l’accessibilité développé par le CIM et qui sera présenté au printemps. Tout est pensé pour l’accessibilité depuis la cabine de W-C universelle jusqu’à la signalétique, les rampes d’escalier ou les tablettes des sièges.

Des freins « sans usure » pour les TGV NG.
En vue du TGV NG, le CIM veut développer ses solutions de freinage en testant des freins à courants de Foucault, comme sur les dernières générations d’ICE. Ces freins fonctionnent sans usure : des électroaimants suspendus entre les essieux sont abaissés au-dessus du rail en freinage et développent ainsi une force de freinage « magnétique » sans contact.

Plathée, la Prius de la SNCF.
« Plathée c’est notre Prius à nous », lance Christian Espitalier, le manager de la division technologies et études amont du CIM. Plathée (PLAte-forme pour Trains Hybrides Économes en énergie et respectueux de l’Environnement), que l’on attend pour la fin avril 2009, est un engin de manœuvre doté de différentes sources d’énergie (un moteur diesel, une pile à combustible) et de stockage d’énergie (batteries, et supercondensateur) embarquées. Les nouveaux moyens de générer de l’énergie prennent le relais dans les différentes phases de fonctionnement de la loco, ce qui permet de diviser par cinq la taille du moteur thermique. La logique de récupération de l’énergie du freinage pour la restituer dans la phase de redémarrage s’applique pour le moment aux engins de manœuvre, mais elle pourrait convenir à d’autres trains comme les TER. En fait, « toutes les applications où l’on trouve des changements de vitesse, ou dans lesquelles des puissances de crête sont nécessaires pendant des temps assez courts, sont concernées », explique le chef du pôle propulsion-conversion du CIM, Laurent Castel.
 

Guillaume LEBORGNE

Plus qu’un concepteur de trains, le Centre d’innovation du matériel de la SNCF (CIM) devient un traducteur des besoins des activités de la SNCF En poussant les portes du Centre d’innovation du matériel de la SNCF (CIM), juste à côté de la gare du Mans, on se remémorait les images de James Bond essayant ses nouveaux équipements au milieu d’une foule de chercheurs en blouse blanche dans le vacarme et la fumée. Allait-on voir bringuebaler les fameux mannequins achetés par le CIM pour étudier le comportement des voyageurs en cas d’accident ? Pourrait-on entrer dans la très novatrice rame « accessibilité » qui sera bientôt dévoilée ? Ou bien assister au démarrage de la fameuse loco à pile à combustible Plathée ? Soyons parfaitement honnête, le CIM n’est pas un vraiment l’endroit où l’on essaye les dernières innovations ferroviaires : les tests se font sur sites. Mais le CIM est bien l’espace où naissent toutes les innovations des trains français.
Dans ce bâtiment moderne de bureaux, 260 ingénieurs et techniciens de la SNCF travaillent sans relâche à l’amélioration de la performance des trains. À une nuance importante près : depuis 1992, la SNCF a officiellement renoncé à être la conceptrice des matériels roulants. L’ancien département technique du Matériel, qui commandait jadis les trains sur plans aux industriels, a été remplacé par le CIM. Chargé d’être le traducteur des besoins des activités de la SNCF auprès des industriels et des équipementiers, le CIM gère notamment la partie technique de 63 projets d’acquisition de matériel roulant, ce qui représente une faramineuse enveloppe d’une douzaine de milliards d’euros. Le CIM rédige des cahiers des charges, c’est son activité traditionnelle (voir l’entretien avec son directeur, Mohammed Hosni), il intervient comme expert ferroviaire pour le compte de la SNCF (ou d’autres) mais il travaille également sur le développement des technologies de demain. But de l’opération, rester à la pointe des techniques, pour bien « spécifier » et bien acheter. Et surtout, faire en sorte que les innovations soient éprouvées par les industriels avant d’être mises en service commercial. « Nous évitons de mélanger l’innovation et les projets industriels », confirme Michel Buteau, responsable de la division projet et ingénierie wagon du CIM.
Le CIM travaille en amont sur toutes les technologies du train : à chaque organe d’un train correspond un pôle du CIM : moteurs thermiques, chaîne de traction et composants électriques, équipements de sécurité et freins, caisse et aménagements, systèmes (informatique embarquée et ingénierie système). Le CIM traduit en termes techniques la stratégie politique de la SNCF. Signe des temps, beaucoup des projets de recherche du CIM ont pour toile de fond l’écomobilité. Le CIM travaille sur la limitation du bruit en étudiant l’interaction roue-rail, ou en améliorant l’aéroacoustique du nez des trains. Pour économiser l’énergie, le CIM étudie l’allégement des trains (étude de remorques ou de bogies multimatériaux) ou la réduction des consommations d’énergie (nouvelles motorisations, éclairage aux LED). Le CIM travaille par ailleurs sur la fiabilité des trains dès leur mise en service et sur les économies en exploitation et en maintenance. Cette meilleure maintenance passe notamment par de nouveaux systèmes d’information. « Le train du futur sera presque immatériel, on aura au sol l’image exacte de ce qui se passe à bord : l’état de santé des équipements du train », explique Mohammed Hosni, le directeur du CIM.
Le CIM ne se contente pas d’étudier, il développe et a multiplié en à peine trois ans par 100 son chiffre d’affaires consacré au développement des produits. Trente-cinq projets sont actuellement en cours de maturation. En 2008, le CIM a notamment lancé la fameuse rame MooviTER, qui expérimente de nouvelles fonctionnalités et repense les espaces dédiés au voyageur. Cette année, c’est le train de l’accessibilité qui doit être présenté. Son leitmotiv est ambitieux : ne plus concevoir des espaces pour handicapés, mais un train accessible à tous.
 

Guillaume LEBORGNE