Les innovations dans le domaine des chemins de fer européens préfigurent l’avenir des passagers et du fret
La complexité du réseau ferroviaire européen présente une série de défis liés aux infrastructures, à la signalisation et aux télécommunications, à l’expérience des passagers et à la logistique. La clé de la refonte du réseau consiste en une nouvelle génération de trains plus fiables, plus confortables, plus respectueux de l’environnement, avec des coûts de cycle de vie réduits. Le nouveau matériel roulant permettra également de réduire les dommages causés aux voies, ce qui réduira considérablement les coûts de maintenance et de réparation. Sur la base d’une série d’études de cas, le projet RUN2Rail, soutenu par l’UE, a permis de développer plusieurs concepts technologiques pour la nouvelle génération d’organes de roulement (essieux montés, suspensions et bogies). Dans le cadre du S2R Innovation Programme, RUN2Rail a travaillé en étroite collaboration avec un projet complémentaire, PIVOT.
De nouveaux concepts pour les trains de demain
RUN2Rail a été divisé en quatre domaines d’investigation: surveillance avancée de l’état des organes de roulement, nouveaux matériaux et techniques de production, suspensions mécatroniques pour les véhicules ferroviaires, et prédiction/réduction du bruit intérieur. L’équipe (15 partenaires provenant de 8 pays) a utilisé des modèles mathématiques et des outils de simulation pour prévoir l’évolution de divers systèmes ferroviaires. Une étude de cas a porté sur l’utilisation de la technologie des additifs métalliques (impression 3D des métaux) pour la fabrication de composants capables de résister aux charges de service et aux conditions de travail intenses. Leur compréhension des propriétés métallurgiques des poudres de métal, combinée à leur expertise dans l’utilisation de lasers de haute puissance, a permis à l’équipe de produire une boîte d’essieu innovante. Celle-ci possède les propriétés mécaniques requises, mais est 30 % plus légère et plus petite. Une autre étude de cas a porté sur le grondement produit par les roues – réputé difficile à étouffer. L’équipe a créé un outil permettant de calculer le bruit intérieur en fonction d’une configuration donnée de la suspension du véhicule et a suggéré différentes façons de réduire ce bruit. Une suggestion consiste à utiliser des supports d’extrémité plus flexibles pour certains éléments de la suspension. Des essais ont été effectués sur une rame entière du métro de Madrid. Mais nous ne pouvions pas introduire d’innovations sans nous conformer à des normes de sécurité ferroviaire extrêmement rigoureuses. Il était presque plus difficile d’élaborer une stratégie de certification pour un véhicule à suspension mécatronique que de concevoir la nouvelle suspension elle-même!», se souvient Stefano Bruni, le responsable technique du projet. RUN2Rail a créé un groupe de travail sur la réglementation et la normalisation (R&S), avec son propre groupe consultatif impliquant des organismes industriels clés tels que ERA et CEN. Le projet a également contribué au Standardisation Rolling Development Plan de Shift2Rail en identifiant les domaines pertinents dans lesquels des répercussions étaient probables.
Tous à bord!
Conformément aux priorités de l’initiative S2R, l’objectif primordial de RUN2Rail était de rendre le train plus séduisant pour les passagers. L’accent n’était pas mis sur l’augmentation de la vitesse, mais plutôt sur l’amélioration de la ponctualité, de la fiabilité et du confort. L’efficacité énergétique est également un atout. Un autre objectif concernait l’augmentation de la rentabilité et les avantages concurrentiels pour les opérateurs ferroviaires, ce qui devrait profiter aux contribuables, étant donné que les chemins de fer européens sont souvent subventionnés par les gouvernements. «RUN2Rail a été l’occasion de repenser radicalement des concepts bien établis depuis plus d’un siècle! Pour progresser, nous devrons quantifier davantage les implications et établir des protocoles de certification. J’espère que, dans un avenir pas trop lointain, nous verrons certaines de nos idées se concrétiser, littéralement», déclare Stefano Bruni. Dans ce but, les travaux de recherche se poursuivent avec deux nouveaux projets: NEXTGEAR et PIVOT2.
Mots‑clés
RUN2Rail, chemin de fer, voie ferrée, train, matériel roulant, organe de roulement, suspension, passagers, mécatronique, bruit, impression 3D sur métal, sécurité, normes
