Lorsqu’on tente d’imaginer à quoi les trains de demain pourraient ressembler, la question nous laisse perplexe. Nos réseaux ferroviaires (à l’exception des trains à grande vitesse) ne sont pas fondamentalement différents de ceux imaginés il y a 30 ans. Les experts estiment néanmoins que plusieurs innovations technologiques valent le détour et que ces dernières pourraient offrir ‘une seconde jeunesse’ à nos trains.
Ces différentes méthodes pourraient rendre les trains de demain à la fois plus rapides et plus sûrs. Selon Saikat Dutta, chercheuse de l’université de Birmingham, 6 pistes se dégagent.
1. Les Commutateurs mécatroniques
Près de 20% des retards constatés dans les trains sont provoqués par des ‘défaillances d’aiguillages’. De façon plus concrète, ces dysfonctionnements empêchent les trains de passer d’une voie à l’autre dans un carrefour. Bien que le problème se soit déjà répété de nombreuses fois, la technologie déployée par les réseaux ferroviaires est la même depuis près de 200 ans…
Pourtant, il existe des alternatives. Dans le cadre de leurs recherches, des chercheurs sont parvenus à mettre un autre type de mécanisme au point. Baptisé Repoint, ce dispositif basé sur des ‘commutateurs mécatroniques’ est doté de trois moteurs indépendants capables de soulever et de déplacer les rails. Le mécanisme se servirait alors de la gravité pour les remettre en place par la suite. Cette invention contournerait alors les systèmes d’aiguillages utilisés aujourd’hui, qui font glisser les rails sur le côté et qui peuvent parfois bloquer les trains.
2. Les suspensions actives
Les systèmes de suspensions conventionnels réduisent la vitesse des trains lorsqu’ils effectuent des virages. Les suspensions limitent alors le nombre de trains pouvant circuler sur chaque itinéraire.
Ces systèmes de suspensions fonctionnent essentiellement comme des gros ressorts, modifiant automatiquement la distance entre les roues et le wagon de l’appareil, ce qui est plus particulièrement utile lorsque le train circule sur une voie accidentée.
Un groupe de scientifiques coréens travaille actuellement sur des systèmes de suspensions actives, où la distance entre les roues et le wagon pourrait être modifiée. La vitesse des trains serait alors plus grande, tout comme la stabilité des appareils.
3. Un système rotatif indépendant
Dans les trains conventionnels, les roues sont reliées à un axe fixe et sont bloquées de sorte à éviter toute rotation relative entre elles. Seul inconvénient, lorsqu’un train prend un virage ou arrive à un carrefour, le chauffeur doit ralentir pour s’assurer que les roues ne sortent de la voie et éviter les vibrations.
Pour pallier ce mécanisme, des chercheurs de chez Siemens travaillent actuellement sur un système de roues indépendantes les unes des autres pour contrecarrer ces inconvénients.
4. Le pantographe actif
Les trains à grande vitesse sont contraints de rester en contact permanent avec les lignes électriques aériennes de leur pantographe, qui se situe en général à 2 mètres de hauteur en moyenne au dessus du train. Ce dispositif permet à une locomotive électrique de capter le courant par frottement.
La méthode reste très rudimentaire. Les problèmes de contact sont fréquents et si le pantographe est endommagé, cela peut créer bien des problèmes dans la circulation des trains.
Des scientifiques danois travaillent sur un projet de pantographe actif qui favoriserait le contact entre l’engin et les trains, en éliminant les pertes de contact liées aux changements de voies rapides, aux perturbations environnementales (comme le vent) ou encore, aux changement de hauteur des voies.
5. Le couplage virtuel
Le nombre de trains pouvant circuler sur une voie (et donc la capacité de la ligne) dépend en partie du système de signalisation. La plupart des chemins de fer utilisent un système de bloc fixe, qui divise les voies en sections. Seul un train à la fois peut circuler dans chaque section, cela pour maintenir une certaine distance de sécurité entre chaque train.
Mais certaines compagnies ferroviaires commencent maintenant à utiliser un système de signalisation qui détermine l’espace nécessaire entre les trains en se basant sur la distance dont ils auraient besoin pour freiner en cas d’urgence. Cet écart pourrait être encore réduit s’il se basait sur des informations communiquées en temps réel. C’est ce qu’on appelle le ‘couplage virtuel’, qui consiste à faire communiquer les deux trains entre eux.
6. L’hydrogène
Si l’hydrogène remporte un franc succès auprès des défenseurs de la planète, de nombreuses technologies s’appuient sur cette ressource pour proposer des dispositifs (moteurs de voiture, de bateau, etc.) à émissions neutres.
C’est déjà le cas du Coradia Lint, un train mis au point par le groupe français Alstom et entré en service commercial en Allemagne, en septembre 2018. Il est le premier train au monde à être alimenté par une pile à hydrogène.
Ces nouveautés donneront-elles un second souffle aux trains? Force est de constater qu’on ne peut proposer aux voyageurs de demain les vieux trains d’hier. Et si la technologie semble tenir ses promesses, ‘tout’ reste néanmoins encore à faire…
