Pérégrinages aux innovations
dans les transports
L’innovation, cela va dans tous les sens. Il y a les idées innovantes et les réalisations inno-
vantes. Ici, ce sont les idées, utopiques, farfelues, approfondies ou effleurées, ringardes ou
déjà connues ou novatrices… des pérégrinages dans les domaines variés de la vie courante.
Les domaines plus pointus sont pour les chercheurs.
Toutes ces idées sont déjà exposées sur le site de l’auteur : http ://ertia2.free.fr
Rappelons que Internet fonctionne plus comme une immense foire commerciale que comme
une librairie. Il serait temps que les moteurs de recherche deviennent intelligents en séparant
les annonces commerciales, les sites plagiaires, les sites positifs pour la connaissance scienti-
fique et les sites de bonne culture générale.
Ce livre est une compilation des idées innovantes limitées au domaine des transports, selon le
sommaire ci-dessous.
http://ertia2.free.fr ----- Pérégrinages aux innovations ----- Page sur 1 111
Sommaire
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Prologue au futur
Tout restera longtemps globalement pareil : maison, voiture, rapport sociaux, jusqu'à ce que,
à force d'expériences et de pédagogies, tous ou presque tous relâchent leur attachement à
leurs racines sociales et à leur environnement technique.
L'informatique peut devenir un véritable outil de conception et de fabrication. Par exemple,
on ne peut aujourd'hui demander à l'informatique de concevoir un avion. La connaissance et
l'expérience des ingénieurs n'existe que dans leur tête et n'est que peu formalisable. Le jour
où la machine aura assimilé cette expérience humaine, elle pourra proposer de nouveaux
types d'avion que notre autocensure nous interdit d'inventer.
Les autoroutes de l'information pourront améliorer certaines choses, mais il faudra attendre
des machines qui sachent ré-organiser de l'information, qui sachent digérer, trier et hiérar-
chiser l'information pour que chacun dispose rapidement de ce qu'il souhaite. Encore faudra-
t-il savoir passer outre les barrières de la propriété intellectuelle. La machine prendra l'in-
formation, la comparera à celle qu'elle connait et constituera sa propre base, malheureuse-
ment selon ses propres filtres, avec tous les risques de prendre comme vraies des informations
fausses. La machine pourra-t-elle remplacer les journalistes pour trier les nouvelles sérieuses
et les fausses nouvelles, les canulars, les tintamarres médiatiques, pour hiérarchiser et struc-
turer l'information dans son contexte, pour recouper les sources, pour lutter contre les usur-
pations d'identité médiatiques qui pourraient nuire à la réputation d'un journal.
Toutes les machines politiques et sociales peuvent s'emballer. Notre monde chaotique a-t- il
son attracteur étrange ? Déjà
! des machines sont capables de nous singer dans nos idées,
dans nos expressions, en apprenant de nous (Replika) avec qui nous-mêmes ou nos amis
pourront dialoguer comme avec un autre nous-mêmes, ... y compris après la mort ! Les fron-
tières entre la réalité et le virtuel deviennent malsaines. Les responsables politiques sont les
produits des publicités les mieux conçues, des meilleurs mensonges à défauts des meilleures
promesses.
Le monde structuré en quartier, et qui semble se déstructurer, en fait se restructure autour
d'idées, d'actions ou d'intérêts communs : les accros du skateboard se rassemblent de façon
formelle ou informelle autour d'un langage, d'une presse, chacun se tisse un lien actif ou pas-
sif sur un point d'intérêt particulier. Il y a là un glissement de la notion de quartier ou de fa-
mille qui devrait aller en s'accentuant, afin que le besoin de point d'ancrage et de référence
subsiste, mais dans une indifférence au monde croissante.
Les guerres de pays à pays se transformeront en guerres de collectifs à collectifs, lorsque les
intérêts des uns et des autres deviendront antagonistes ou menaçants. Peut-on penser que
dans tous ces collectifs se trouveront la lucidité et la modération ? C'est aujourd'hui que les
pouvoirs d'éducation et d'information doivent forger la lucidité des enfants de toutes la pla-
nète.
http://ertia2.free.fr ----- Pérégrinages aux innovations ----- Page sur 3 111
Wagon automoteur
Un projet pour remettre le fret sur les bons rails.
Les poids lourds sont des wagons de fret automoteurs mis sur la route. Ils ont l’avantage de la
souplesse dans la gestion de leurs itinéraires et d’être rapide en évitant les gares de triage. Les
camions consomment beaucoup, usent les chaussées et ne pratiquent guère la conteneurisa-
tion. Les conditions de travail des conducteurs sont difficiles.
Le fret ferroviaire peut offrir les mêmes avantages si chaque wagon est autonome et automa-
tique, permettant ainsi la constitution dynamique des trains au départ des ports ou des plate-
formes d’échange et l’aiguillage individuel à chaque divergence ou convergence selon la desti-
nation. L’enjeu des économies d’énergie vaut de se poser la question de la faisabilité d’un tel
système et des exigences de sa compatibilité avec l’existant!: un défi européen!!
Des poids lourds en convoi sur des rails, cela s’appelle un train, dont chaque wagon saurait
être «!parfois!» autonome... Les technologies d’aujourd’hui font reconsidérer l’utopie au point
d’en montrer la!faisabilité
Utopie pour le transport ferré (version 2001 révisé en 2017 et 2021)
Innovations : obligatoires pour sauver le Chemin de Fer
Voir aussi :
oLes wagons peuvent aussi être autonomes : une rupture technologique
o : des navettes SNCF automatiques
o : le transport public autonome, sur pneus
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Un avenir pour les wagons automoteurs ! Le TGV est passé dans les mœurs, mais les Français
ont oublié le train. Le train de voyageurs ne fait plus concurrence à la voiture, la lutte semble
trop inégale. Reste le train de marchandises. Il est symptomatique que les projets technolo-
giques s’intéressent aux trains de camions sur les autoroutes, défi singulièrement plus difficile
que de mettre des marchandises sur les chemins de fer. Le train de marchandises existe déjà,
plein de reproches certes, mais aussi d’une étonnante évidence. C’est là que les projets tech-
nologiques sont utiles, à quelques années d’une libéralisation européenne du rail.
On parle de ferroutage. La philosophie du " tout voiture " frappe encore, puisqu’il s’agit de
mettre sur des wagons non pas le fret mais le camion qui le transporte. Les marins ont un peu
plus de bon sens : ils ont inventé le conteneur, que l’on met parfois sur des wagons, que l’on
assemble en trains de façon trop rigide. D’un côté la souplesse des camions que l’on aimerait
assembler en trains et de l’autre des trains à qui l’on voudrait la souplesse d’un ensemble de
camions.
Seule une rupture technologique forte peut remettre le rail en concurrence de la route.
http://ertia2.free.fr ----- Pérégrinages aux innovations ----- Page sur 4 111
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L’objectif est clair. Il est étonnant qu’aucun projet technologique ne s’intéresse à la solution
des wagons automoteurs, qui pourrait résoudre la rigidité ferroviaire. Utopie ! A voir ?
Donnons-nous le temps d’imaginer. Équipons chaque wagon d’un moteur d’appoint, d’une
autonomie électrique de quelques kilomètres et d’un système d’attelage en dynamique. En
régime de croisière, les wagons forment un train normal. A l’approche d’une dérivation, le
train ralentit, le ou les wagons ayant à quitter l’axe principal se désaccouplent en laissant avec
le wagon précédent un intervalle compatible avec un mouvement d’aiguillage. Après passage
de la zone d’aiguillage, les wagons restant sur l’axe principal rattrapent la tête du convoi et
s’y accouplent à nouveau. Les wagons dérivés utilisent leur autonomie pour continuer à faible
allure sur leur voie de desserte. Inversement, les wagons prêts à partir d’une voie de desserte
attendent le passage du prochain convoi pour s’y accrocher avant qu’il ne reprenne sa vitesse
de croisière.
Le réseau ferré est ainsi parcouru en permanence par des motrices derrière lesquelles le
convoi se transforme au gré des besoins de chacun des éléments. Le fret ferroviaire présente
une souplesse et une rapidité équivalente au fret routier. Les wagons n’ont plus de passage
obligé par ces gares de triage qui allongent et compliquent leur parcours. Les gares de triage
deviennent de simples commutateurs avec une voie d’attente par direction. De nombreuses
voies de garage et aiguillages peuvent être supprimés. Le nombre de wagons dormeurs est
réduit, la rotation du parc est optimale. Les motrices n’ont pas à s’arrêter ou à démarrer à
pleine charge, ce qui réduit fortement la puissance globale nécessaire et supprime la fonction
de traction assurée par la motrice. Accessoirement, l’énergie des wagons soulage la motrice
dans lors des démarrages et de la montée en vitesse ainsi que dans les courtes rampes.
Le mot « motrice » n’est plus adapté et peut être remplacé par le mot « pilotin ».
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En contrepartie, le système demande l’introduction de l’intelligence et de l’énergie dans
chaque wagon. La puissance nécessaire pour bouger un wagon de fret sur une voie horizon-
tale à plat en vitesse de croisière est faible. Le wagon n’est autonome que sur de courtes dis-
tances. Quelques dizaines de kilos de batteries modernes feront l’affaire, auxquelles on pourra
joindre un dispositif pour récupérer l’énergie de freinage.
Le système d’attelage automatique en dynamique ne devrait pas non plus être trop complexe
si l’on prend soin d’équiper les moteurs des wagons d’une commande précise. Le suivi en
temps réel de tous les wagons est fait par GPS avec redondance par odomètre, particulière-
ment en tunnel. L’approche finale se fait au radar. Le pilotin (tête de convoi) pour sa part doit
savoir s’il approche d’une dérivation utile à l’un de wagons de son convoi, afin de ralentir. Il
doit savoir aussi l’état de couplage de tous les wagons, y compris celui des nouveaux venus
en queue de convoi.
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Les nouveaux wagons autonomes utilisent la technologie du couplage inductif pour passer
l’énergie électrique d’un wagon à l’autre. Ce couplage se fait sans contacteur et sans câble à
l’air libre. L’ordinateur du wagon gère la puissance sur les roues pour que le wagon suive le
précédent au centimètre près. Il n’y a plus besoin d’attelage mécanique (ni tampons, ni cro-
http://ertia2.free.fr ----- Pérégrinages aux innovations ----- Page sur 5 111
chets) et les wagons peuvent se suivre de très près, améliorant d’autant l’aérodynamisme du
train. C’est sans doute là la plus grande révolution technologique ! Pour le roulage en section
courante, il s’agit essentiellement d’accélérer et de freiner en même temps que le pilotin qui
n’est plus véritablement une motrice car il ne tire plus physiquement les wagons.
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Reste l’intelligence de chaque wagon et l’intelligence du régulateur central pour tous les
trains. En amont de chaque divergence, chaque wagon vérifie sa route et, le cas échéant, selon
la destination du wagon précédent, ralentit pour laisser à l’aiguillage le temps de se position-
ner. Les techniques informatiques savent réguler des moteurs électriques à la milliseconde
près. La mise en œuvre d’un réseau informatique local reliant tous les wagons d’un même
convoi, accouplés ou non, par courant porteur et redondance par le rail ou par transmission
cryptée sans fil devrait répondre aux exigences de sécurité.
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La technologie des moteur-roues présente l’avantage de diviser la puissance de traction et de
freinage par le nombre de roues, de supprimer l’essieu et de proposer un différentiel numé-
rique dans les courbes, ce qui pourrait remettre en cause la nécessité de bogies pour les wa-
gons supportant les conteneurs de 12m. Pour un wagon classique, il suffit de monter 4 mo-
teur-roues identiques sur leurs ressorts amortisseurs.
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Les trains de voyageurs sont aussi concernés par cette "révolution technologique" avec une
problématique différente. Les applications non compatibles peuvent être traitées avec les
moyens classiques. Le trafic maritime a imposé les conteneurs. Le vrac et les citernes peuvent
aussi se conditionner aux dimensions des conteneurs. La compatibilité avec les wagons tradi-
tionnels n’est pas obligatoire. Les trains classiques continuent à circuler et sont progressive-
ment remplacés par des trains de wagons autonomes.
Le système n’assure pas la desserte du client final, sauf si celui-ci est équipé de voies priva-
tives. Pour la plus grande partie du fret, le camion reste le bon moyen d’acheminement entre
la gare et le client. Avec un conteneur de 6m, le camion taxi peut entrer en ville, à la diffé-
rence du semi-remorque supportant un conteneur de 12m. Il y a complémentarité entre les
modes. Le fret en conteneur peut être traité par des portiques de transbordement sur des ca-
mions-taxis, appelés à la demande. Le wagon automoteur comme le camion-taxi ont tous les
deux l’avantage de pouvoir se positionner précisément, au niveau du transbordeur. Le trans-
bordement avec un bateau porte-conteneurs devrait être tout aussi simple et rapide.
Si la gare est équipée, le conteneur peut être vidé/chargé sur place et correspondre avec des
camionnettes ou des vélos cargo. Il faut noter que le problème du dernier kilomètre est le
même que pour les transports par semi-remorque routier.
En France, il circule chaque jour 1300 trains de marchandise, soit environ 30 000 wagons,
avec en moyenne 5 gares de desserte par département, soit environ 1000 aiguillages. L’enjeu
est faible à comparer avec l’automatisation des camions sur les autoroutes. Pourquoi ne pas
envisager un projet européen sur le sujet, je serais le premier à investir des actions dans un
wagon automoteur ?
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Les wagons peuvent aussi être autonomes
Une proposition dans le cadre :
•Du plan de relance écologique
•Dans le domaine du fret ferroviaire
Il s’agit d’une étude de faisabilité!:«!Les wagons peuvent aussi être autonomes!» proposée
dès l’année 2000 et affinée jusqu’à 2020
Cette étude décrit le projet dans son ensemble, depuis les principse physiques (conteneurisa-
tion, gestion de l’énergie, attelages, structure du wagon, sécurités, cohabitation avec le ferro-
viaire existant, multi-modalités …) jusqu’à l’acceptabilité sociale, en passant par la gestion
centralisée, les études d’analyse de la valeur nécessaires au projet, y compris le planning (pro-
totypages, voies d’essai,…) et la communication (vidéos pédagogiques,…) jusqu’à la phase
opérationnelle.
Les poids lourds sont des wagons de fret automoteurs mis sur la route. Ils ont l’avantage de la
souplesse dans la gestion de leurs itinéraires et d’être rapide en évitant les gares de triage. Les
camions consomment beaucoup, usent les chaussées et ne pratiquent guère la conteneurisa-
tion. Les conditions de travail des conducteurs sont difficiles.
Le fret ferroviaire peut offrir les mêmes avantages si chaque wagon est autonome, automa-
tique et dédié aux conteneurs. L’enjeu de la survie du fret ferroviaire vaut de se poser la ques-
tion de la faisabilité d’un tel système et de sa compatibilité avec l’existant.
http://ertia2.free.fr ----- Pérégrinages aux innovations ----- Page sur 7 111
Contexte
Bientôt, le transport routier transportera 10 fois plus de fret que le transport ferroviaire. Le
réseau ferré supporte 80 millions de train-kilomètres sur 30 000 km de voies, dont le tiers
supporte moins de 10 trains par jour. Les petites gares sont en déshérence. Une voie de che-
min de fer assure en moyenne le transport équivalent à 20 camions à l’heure, alors qu’une
voie d’autoroute supporte en moyenne 150 camions à l’heure.
Un train transporte en moyenne environ 500 tonnes sur une distance moyenne de
350 km, soit l’équivalent du fret de 50 camions.
Le réseau ferré est sous-utilisé, en particulier les lignes secondaires et les dessertes ferrées
industrielles. La demande est en constante diminution, les opérations de constitution des
trains sont longues, le système ferré offre peu de souplesse et les délais d’acheminement
d’expéditeur à destinataire sont peu compatibles avec les exigences des clients.
Expéditeurs et destinataires sont à plusieurs kilomètres des gares. Les ruptures modales sont
autant de surcoûts.
Le réseau ferré, en dehors de quelques grandes lignes et de quelques tronçons régionaux, de-
vrait disparaître faute de compétitivité.
Pour le fret routier, Google, Tesla et autres grands constructeurs ont engagé d’énormes inves-
tissements pour le véhicule routier automatique. Dans peu de temps, sur les autoroutes, roule-
ront des trains de camions automatiques sans conducteur. Déjà le camion porte-conteneur au-
tonome (Donfeng) est opérationnel dans les ports chinois :
http://ertia2.free.fr -- Pérégrinages aux innovations (2023) -- Page sur 8 111
Déjà les Suédois ont développé le camion électrique avec caténaire !
Ce mode de propulsion n’apparaît pas généralisable et le transport routier continuera long-
temps à polluer, à user les routes et à fonctionner avec les aides de l’État. La mauvaise écolo-
gie du fret routier est multiple : les rejets des moteurs, les microparticules issues de l’usure
des pneus et des chaussées (426 000 tonnes/an), l’hyper-concentration des métiers et des pla-
teformes, … L’État et les régions paient les infrastructures adaptées aux Poids Lourds de 44
tonnes, bien au-delà des taxes sur les carburants. L’entretien des chaussées est d’un coût pro-
portionnel aux tonnes-kilomètres qu’elles supportent et les taxes/péages sur les camions ne
recouvrent pas ces frais d’entretien et de leurs nuisances.
Sans parler du dumping international…
Seule une révolution technologique de même ampleur que le TGV peut justifier le maintien
du réseau ferré pour le fret. Les ingénieurs de la SNCF planchent actuellement sur la conduite
automatique des trains, mais cette évolution ne changera pas les conditions de concurrence
avec le transport routier.
Puisque des entreprises privées vont mettre sur les autoroutes des trains de camions, pourquoi
un partenariat public-privé ne réussirait-il pas à mettre sur les rails des wagons “intelligents”
sans conducteur.
Il ne s’agit pas de changer le réseau actuel et son exploitation. Il s’agit d’ajouter un service
concurrentiel du fret routier (souplesse, rapidité et réduction du vandalisme) et d’utiliser les
petites lignes comme un atout pour la renaissance du transport ferroviaire.
Le concept de wagon autonome (WA) existe depuis au moins 20 ans. C’est le camion élec-
trique des Suédois, mais en convois sur rails.
Par ailleurs, la généralisation du conteneur est une opportunité de développement. Le conte-
neur convient à la quasi-totalité des marchandises.
Le wagon proposé est automoteur.
La première contrainte est qu’un wagon autonome sur batterie, non intégré à un train,
ne peut avoir l’autonomie suffisante pour traverser le pays sans se recharger. De plus
un pantographe par wagon serait une solution compliquée. Il lui faudrait aussi une
carrosserie aérodynamique.
Une autre contrainte tient à la faible friction entre la roue en acier et le rail en acier.
Le freinage d’un wagon de 30 t lancé à 140 km/h sur voie horizontale est d’environ
1000 m. Chaque wagon devrait alors être astreint aux règles de cantonnement. Avec
des cantons de 2 km, les wagons ne pourraient se suivre qu’à plus de 1 minute, limi-
tant le débit à 60 wagons à l’heure.
http://ertia2.free.fr -- Pérégrinages aux innovations (2023) -- Page sur 9 111
Ces contraintes conduisent à la solution d’un train, … très différent du train d’au-
jourd’hui.
Une fois chargé en gare, le wagon rejoint le premier train qui passe et s’y attelle automati-
quement. Si le train ne va pas vers la bonne destination, le wagon se libère pour emprunter
une autre direction et attendre à nouveau le prochain train. Le pilote automatique de ces wa-
gons autonomes est nettement plus simple que celui des véhicules routiers qui ont à surmonter
des contraintes importantes (guidage latéral, obstacles mobiles, soleil, neige et pluie aveu-
glants, conflits aux sorties et entrées d’autoroute…).
Le concept est renforcé par la généralisation des conteneurs. Le wagon est une plateforme ba-
nalisée optimisée pour l’accueil des conteneurs. En gare, un simple pont roulant assure le
transfert avec des camions porte-conteneur chargé des trajets terminaux.
Le développement du WA est une révolution technologique propre à maintenir le réseau ferré
face à la route sur les grands axes comme sur les lignes secondaires et dans les dessertes fer-
rées industrielles, dans le cadre de la transition écologique et solidaire.
Diminuer, ou tout au moins contenir le trafic lourd sur les routes et autoroutes, c’est le
souhait d’une majorité de citoyens.
L’acceptabilité sociale des Poids lourds devient problématique. Leur nombre croissant
et le poids à l’essieu autorisé trop élevé réduisent la durée de vie des chaussées, dont
la rénovation est particulièrement coûteuse. Les accidents impliquant les camions ont
de forts retentissements dans les media. Les conditions de travail des chauffeurs sont
en décalage avec le progrès social. Les poids lourds sont difficiles à gérer dans les
situations de crise telles qu’un épisode neigeux ou une fermeture d’axe. Les grèves du
transport routier peuvent conduire à une faillite économique…
Mettre le fret sur les rails, c’est conserver un équilibre concurrentiel voire complé-
mentaire, faire des économies sur l’entretien des infrastructures routières, voire sur
certains investissements lourds. C’est aussi éviter des conditions de travail pénibles
aux chauffeurs routiers qui ont certainement un rôle à jouer dans les trajets locaux
expéditeur-gare et gare-destinataire, C’est encore réduire la consommation énergé-
tique et les pollutions ainsi que la gravité des accidents. C’est aussi une occasion de
vivifier les plateformes de triage qui peuvent être transformées en centres de distribu-
tion, réduisant ainsi l’artificialisation des sols provoquées par la multiplication des
plateformes de distribution routières.
On peut certes essayer d’automatiser des pelotons de poids lourds sur les autoroutes,
mais il faudra pour cela trouver une solution aux véhicules légers qui veulent sortir de
l’autoroute alors qu’un train continu de camions en voie lente les en empêche. La so-
lution du problème existe, c’est le train sur chemin de fer, mais on lui reproche en par-
ticulier sa rigidité, dans le temps et dans l’espace.
Une première amélioration est le ferroutage qui permet aux camions de prendre le
train. N’est-ce pas un peu bizarre de mettre des roues sur des roues ? On peut aller
plus loin sans révolutionner d’un coup le système ferroviaire actuel en donnant aux
wagons une certaine autonomie et en généralisant les conteneurs.
La faisabilité technique est acquise sur le plan mécanique et électrique. La recherche concerne
la qualité des capteurs (robustesse, précision, inviolabilité, ...), l’informatique embarquée (si-
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mulateurs, tests en grandeur réelle, inviolabilité...), l’adaptation des aiguillages à l’usage par
des wagons autonomes et la gestion géographique des wagons.
La faisabilité économique suppose l’adhésion du plus grand nombre d’acteurs du transport de
fret, pour réduire l’entassement des conteneurs, les gares de triage et les ruptures modales.
Les prototypes devraient être financés par des États volontaristes. La fabrication en série peut
être sous capitaux privés.
Conteneurisation
Les conteneurs largement utilisés pour le fret maritime sont une opportunité à généraliser
pour le fret ferroviaire. C’est l’occasion de développer un matériel roulant spécifique, qui soit
une simple structure horizontale d’accueil du conteneur, sans habillage ni superstructure.
Le transport maritime a généralisé les conteneurs (environ 100 millions en 2010) répartis en 4
catégories de longueur (3m, 6m, 9m, 12m). Une analyse de la valeur est une étape essentielle
pour choisir l’équipement de roulement : Un conteneur de 6m sur une plate-forme allégée re-
présentant une charge de 20t peut rouler sur 4 roues - les bogies n’ont plus lieu d’être ! La
question vaut aussi pour les conteneurs de 12m (28t max, soit moins de 20t/essieu).
Dans les modes de transports actuels, il est normal de privilégier les conteneurs de
12m, globalement moins chers au seul transport, mais avec un report des coûts sur le
dernier kilomètre au début et à la fin du voyage.
Les semi-remorques routières sont compatibles avec les conteneurs de 12m. Le coût du
chauffeur est un critère important. Un seul véhicule, un seul chauffeur, ce sont des
économies d’échelle. Néanmoins, les grands conteneurs nécessitent une logistique
coûteuse. A l’exception de quelques marchandises longues, le fret se satisfait des
conteneurs de 6m, plus simples à remplir et à manipuler. Sur wagon autonome, le cri-
tère de coût du chauffeur disparait et la logistique aux extrémités se simplifie.
Le transport actuel de conteneurs sur le réseau ferré a privilégié les wagons pour
conteneur de 12m ou pour 2 conteneurs de 6m. Si ce choix est judicieux pour les
convois de fret classiques, il est à revoir pour des convois de wagons autonomes.
En considérant les études et la fabrication d’une part et toute la chaîne logistique du fret
d’autre part, deux conteneurs autonomes de 6m valent mieux qu’un seul de 12m, … même si
ce type de volume est en rupture avec la vision classique du wagon.
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L’étude vaut d’être faite et démontrée aux affréteurs. On peut envisager que les frets trop
lourds ou trop longs soient confiés à des wagons classiques attelés à des trains classiques (qui
ont encore de fortes raisons de subsister sur certains itinéraires pour certaines applications dé-
diées). Vouloir traiter toutes les formes de fret avec les wagons autonomes pourrait remettre
en cause le concept et ses avantages. Une autre solution consiste à encadrer le wagon spécial
par deux wagons autonomes, attelés mécaniquement, pour former un équipage lui-même au-
tonome.
Par ailleurs, les petites lignes, qui sont un atout pour la renaissance du fret ferroviaire, ne sont
pas conçues pour de lourdes charges et n’ont pas besoin de grands conteneurs.
Fabriquer un conteneur pour un usage spécifique est plus facile que de fabriquer et
stocker des wagons spéciaux. Les conteneurs peuvent être de fabrication ou de posses-
sion privée, avec contrôles de viabilité. Les plateformes roulantes sont des fabrica-
tions/maintenance sur appel d’offre public.
Attelage immatériel
Le WA ne remet pas en cause les convois, qui restent nécessaires pour optimiser la consom-
mation globale et pour la sécurité entre mobiles. Le problème majeur à résoudre est celui de
l’attelage des wagons entre eux, sur un train à l’arrêt ou, pourquoi pas, sur un train en marche.
Cependant, le crochetage/décrochetage mécanique, les connexions/déconnexions du réseau
électrique et du réseau pneumatique de freinage, sous contraintes de gel et d’humidité et en
toute fiabilité conduisent à des dispositifs complexes. L’idée est de supprimer l’attelage clas-
sique au profit d’un attelage virtuel.
Le WA dispose de son propre système de freinage qui évite les connexions/déconnexions sur
le réseau pneumatique du train.
Le WA dispose de son propre système de régulation de vitesse qui lui permet d’accoster et de
suivre de très près (à moins de 10cm) le wagon précédent et qui rend inutile le crochetage
mécanique. Le gain aérodynamique est important.
Le WA n’a pas l’autonomie suffisante (dans l’état actuel de la technologie) pour rouler en
convoi sur de longs itinéraires avec de longues rampes. Le WA doit recevoir de l’énergie élec-
trique en roulant. La connexion électrique par contacteur est complexe. Le couplage inductif
est la solution sans contact et sans pièce conductrice à l’air libre. La technologie est déjà opé-
rationnelle pour la recharge des voitures électriques.
Concept du couplage inductif par résonance pour la recharge des véhicules élec-
triques. © DR
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Le wagon régule sa motorisation pour exécuter un arrêt au but. Le but peut être fixe ou mo-
bile. En particulier, le wagon peut s’atteler à un autre wagon, lui-même pourvu de la même
fonction. Le wagon peut s’atteler dans un sens ou dans l’autre. Le processus d’attelage sur
wagon à l’arrêt n’est pas fondamentalement différent pour un attelage sur un autre wagon à
faible vitesse (compromis entre la limitation de l’effort aérodynamique et la durée de constitu-
tion ou de reconstitution des convois). La vitesse relative d’accostage est fonction de la dis-
tance de la cible.
L’attelage virtuel, sans contact est en soi une révolution technologique. Pour les trains clas-
siques, l’attelage mécanique est nécessaire car c’est la motrice qui tire les wagons. Dans le cas
d’un WA avec accouplement virtuel, la motorisation électrique assure la propulsion et réagit à
la milliseconde pour se rapprocher ou s’éloigner du wagon précédent, rendant inutile l’atte-
lage mécanique : suppression des tampons, des crochets et du mécanisme mécanique soumis
aux contraintes du gel et de la dilatation. L’intervalle entre wagons peut se réduire au mini-
mum nécessaire pour que les arêtes verticales de deux wagons successifs ne se touchent pas
dans les courbes et contre-courbes, particulièrement dans les zones d’aiguillages où l’espace-
ment entre wagons peut être réduit (à environ 40 cm - à vérifier) pour les mouvements de la-
cet et latéraux des wagons au niveau des aiguillages successifs.
Un autre avantage important est que les wagons ne doivent pas être conçus comme des
maillons d’une chaîne. Dans les trains classiques, le premier wagon derrière la motrice est
soumis à la tension maximale qui tracte les autres wagons, au démarrage comme dans les
rampes. Une forte tension dans les courbes peut aussi générer un déraillement. L’attelage vir-
tuel évite ces contraintes. La structure du wagon peut être légère, moins affectée par la cha-
leur, le froid et l’humidité. Plus léger, les frottements consomment moins d’énergie.
Tous les wagons disposent d’un GPS complété par un odomètre qui pallie les zones d’ombre
satellitaire, en particulier dans les tunnels. Connaissant leur position géographique, les wa-
gons peuvent assumer leur itinéraire, se conformer aux signaux de sécurité et aux ordres de
marche du pilotin lorsqu’ils sont en convoi. Les wagons émettent périodiquement leur posi-
tion. Le wagon en phase préparatoire d’attelage connaît ainsi la distance qui le sépare de son
but ainsi que la vitesse relative de celui-ci. L’approche finale et le maintien de l’attelage en
position se fait avec un radar (ondes courtes ou ultra-sons).
Selon l’étude allemande de 2009 "L’attelage automatique à tampon central, de Bern-
hard Sünderhauf (Altaplan Leasing Gmbh)", l’attelage automatique seul pourrait ac-
croître la productivité du chemin de fer de 30%
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Énergie électrique
Pour mémoire, un train classique consomme environ 30Wh/t.km (ADEME). Les mo-
trices ont environ une puissance de 5000 kW, pour tirer 3000 tonnes en 50 wagons,
soit un convoi de 700m.
L’énergie électrique (courant alternatif) provenant du pilotin est distribuée par couplage in-
ductif entre wagons, à charge pour le wagon suivant de maintenir son contact virtuel avec le
wagon précédent avec une précision de quelques centimètres, à l’accélération, au freinage et
en croisière. L’énergie électrique est puisée de la caténaire ou produite dans le pilotin si la
voie n’est pas électrifiée (pile à combustible, turbine à gaz avec alternateur, …). A noter qu’en
cas de défaut électrique sur la caténaire, le train peut continuer grâce aux batteries.
Le réseau électrique du train peut être doublé pour assurer la redondance. Le wagon est symé-
trique. A chaque extrémité, une bobine primaire voisine une bobine secondaire, de façon que
les bobines secondaire et primaire des wagons connexes s’accouplent dans le bon sens et sur
le bon axe. Les mouvements latéraux des wagons dans les courbes et contre-courbes
conduisent à désaxer les bobines. Celles-ci sont montées sur un bras souple pour maintenir les
axes de couplage.
Récupération au freinage
L’énergie de freinage peut être récupérée. Il est intéressant
d’étudier les fréquences des démarrages et des arrêts, des
freinages et des accélérations, des appoints en rampe, pour
estimer les économies d’énergie et dimensionner l’organe de
stockage de l’énergie. La récupération d’énergie dans les
freinages ou les descentes est trop intense et trop importante
pour être gérée par des batteries. 20 tonnes à 100 km/h représentent une énergie ciné-
tique d’environ 1000 kJ qui devrait être renvoyée sur la caténaire. Il y a là un grand
gisement d’économies d’énergie.
En section courante électrifiée, la solution est de restituer l’énergie de freinage via la caté-
naire. Sur les lignes non électrifiée, la technologie de recharge très rapide des batteries au
freinage n’est pas maîtrisée. Le volant d’inertie semble le système présentant le meilleur
compromis (poids, puissance absorbée, …), à étudier concurremment avec les super-capaci-
tés. Ce stockage provisoire peut être sur le pilotin ou sur chaque wagon, à débattre (analyse de
la valeur).
Wagons à structure légère
Les wagons autonomes sont moins lourds. Les frottements consomment moins d’énergie. La
tare d’un wagon porte-conteneur de 6m pourrait être abaissé de 9t à 6t, soit 1/3 d’énergie ci-
nétique économisée. Les wagons peuvent se suivre à 20cm. On peut estimer que l’énergie aé-
rodynamique consommée à 100 km/h peut diminuer de 20%.
Au total, un train de wagons autonomes pourrait ne consommer que 10 à 15Wh/t.km.
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La longueur du train qui retarde l’arrivée de la pression d’air en fin de train et tassent
les derniers wagons sur les premiers.
L’adhérence roue/rail qui peut varier du rail gras au rail sec. Un freinage trop fort
peut bloquer la roue. Le glissement détériore le rail et la roue.
Au démarrage d’un train classique, seule la motrice tire. Si le train est très lourd, la
voie en pente, les rails gras, les roues de la motrice vont patiner. L’accélération doit
être douce. A noter que les tampons entre voitures se détendent progressivement per-
mettant à la motrice de tirer progressivement tout le train.
La commande précise de la traction sur chaque roue permet de gérer le différentiel de vitesse
de rotation dans les courbes (capteur de courbe). Tous les moteur-roues sont identiques, inter-
changeables, montables et démontables rapidement, même sous wagon chargé.
Les moteur-roues ont leur propre régulateur, leur propre compte-tour, leur propre GPS, leur
système d’anti-patinage, leur capteur de surchauffe et de balourd, leur capteur de charge, leur
interface-amortisseur avec le châssis du wagon, leur propre onduleur. Les moteur-roues et
leurs éléments afférents sont soumis à de nombreux mini-chocs provoqués au raccord entre
rails successifs et à diverses attaques : vol, piratage, vandalisme mécanique, électrique ou
électromécanique. Le repérage d’un défaut conduit à dérouter le wagon dès la prochaine voie
d’attente ou de livraison. Ces contraintes sont prises en compte dès le début de la conception.
Le capteur de charge sur chaque roue permet de vérifier le poids du conteneur
(contrôle entre le poids annoncé et le poids réel), de détecter les dissymétries de char-
gement ou les surcharges à la roue et de détecter une mauvaise vibration de la roue.
La répartition de la puissance de traction sur les 4 roues conduit à une fabrication plus simple,
avec des composants plus petits, mieux intégrables et plus économiques.
Batteries
Chaque roue a son propre bloc batterie amovible, son propre onduleur et son propre volant
d’inertie, pour assurer la redondance de ces éléments en cas de défaillance. La densité d’éner-
gie massique ou volumique n’est pas un critère principal (contrairement aux voitures élec-
triques). La robustesse mécanique, au chaud, au froid et à l’humidité, le nombre de cycles de
recharge, le débit de charge et de décharge sont des critères importants. Une idée serait d’in-
tégrer les batteries à l’intérieur des poutres du cadre du wagon, avec un système anti-vol per-
formant.
Le stockage d’électricité est limité. Il assure essentiellement l’autonomie du wagon
dans les zones terminales, soit quelques kilomètres. Pour les rares zones terminales
très longues ou très pentues, on peut imaginer un pilotin en attente.
Pilotin autonome léger.
Le wagon-pilote d’un convoi de wagons autonomes n’a plus à fournir l’énergie au démarrage
ni en accélération, phases dans lesquelles chaque wagon utilise l’énergie de ses batteries.
L’appellation « motrice » n’a plus lieu d’être. Dans les itinéraires à forte rampe, le wagon-pi-
lote est assisté par l’énergie des batteries des wagons du convoi. Le cas échéant, le convoi
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peut diminuer sa vitesse de croisière ou peut être facilement être divisé en plusieurs rames
avec chacune une motrice. Les wagons-pilote sont eux-mêmes autonomes et n’ont pas besoin
de conducteur. L’absence de cellule de conduite manuelle est aussi une grande source de sim-
plicité et de coût de fabrication et de maintenance. Le freinage du pilotin ne concerne que le
pilotin lui-même. Le bloc pneumatique n’est plus utile.
Un wagon-pilote peu puissant et léger est beaucoup moins coûteux et beaucoup plus facile à
fabriquer qu’une motrice sur-puissante et très lourde (patinage). Le concept de wagons auto-
nomes incite à des convois plus courts et plus fréquents.
La diminution du personnel de conduite doit être compensée par de nouveaux mé-
tiers (régulation, surveillance des voies de desserte, entretien du réseau, mainte-
nance, astreintes, …)
Sur les lignes non électrifiées, les wagons-pilote sont équipées d’un moteur à hydrogène gé-
nérant le courant à la place de la prise sur caténaire. Souvent les lignes non électrifiées sont en
site montagneux imposant de limiter le nombre de wagons derrière un wagon-pilote.
Les coûts de fabrication des motrices génératrices sont exponentiels avec la puis-
sance disponible. Il vaut mieux multiplier les motrices délivrant une moindre puis-
sance à peu de wagons que s’encombrer de motrices surpuissantes pour piloter de
nombreux wagons.
* *
Cette illustration montre un wagon-pilote composé d’un conteneur de 3m aérodynamique
avec pantographe et un conteneur de 3m contenant le transformateur distributeur.
Sur les lignes non électrifiées, le wagon pilote est suivi par un wagon tender abritant une pile
à combustible et son réservoir d’hydrogène générant l’électricité nécessaire au convoi, à dis-
position du wagon pilote qui en gère la distribution.
En solution alternative, selon le poids et l’encombrement des éléments, trois piles à combus-
tibles peuvent être réparties sur les deux wagons.
Les réservoirs d’hydrogènes sont interchangeables automatiquement. Les réservoirs pleins en
rechange sont acheminés vers les gares en prévision des besoins de recharge. Il n’y a pas à
prévoir de station de recharge des réservoirs.
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Les itinéraires non électrifiés sont en général assez courts. Le (les) réservoir(s) d’hy-
drogène est à prévoir pour assurer l’autonomie d’un convoi de 20 wagons de 20t sur
200 km.
Cinématique d’attelage
Un radar à chaque extrémité du wagon vise le wagon précédent (et le wagon suivant). En sec-
tion droite, l’ordinateur embarqué agit pour maintenir constante la distance entre les deux wa-
gons et régule la puissance de traction ou de freinage de chaque roue pour une action différen-
tielle dans les courbes, évitant aux roues de tourner en glissant (comme sur un essieu fixe).
Un capteur GPS de chaque côté du wagon permet d’améliorer les réceptions GPS (l’odomètre
assure le calcul de position en cas de GPS masqué)
Le pilotin annonce en permanence sa vitesse à tous les wagons pour que ceux-ci synchro-
nisent la leur. Contrairement au train classique, la commande de freinage a un effet immédiat
sur toutes les roues, avec un traitement anti-blocage.
Dégroupage
Chaque wagon connait son itinéraire, celui du wagon précédent et celui du pilotin. En amont
d’un divergent, le pilotin vérifie qu’au moins un wagon doit diverger, afin de s’adapter à la
dé-construction et à la re-construction du convoi. Chaque wagon détermine s’il doit suivre
son prédécesseur ou non. Pour quitter le convoi, le wagon ralentit jusqu’à laisser devant lui
l’intervalle de temps suffisant à la bascule de l’aiguillage et au freinage d’urgence éventuel si
l’aiguillage ne se déclare pas comme ayant appliqué la commande. La vitesse du convoi est
adaptée en amont du divergent pour que le wagon divergent puisse s’arrêter avant l’aiguillage.
Pour une vitesse d’approche de 10m/s, avec un freinage d’urgence de -1,5 m/s/s, L’ar-
rêt se fera en moins de 7 secondes, auquel se rajoute le mouvement d’aiguillage en 2
secondes. Les essais en réel devraient déterminer les vitesses d’approche optimales,
compte tenu des rampes et de la masse du wagon.
Après la divergence, les wagons qui doivent suivre le même itinéraire que la motrice re-
joignent celle-ci jusqu’à l’attelage virtuel.
Les wagons ayant quitté l’itinéraire se regroupent sur la voie d’attente associée au divergent,
en attente d’un convoi empruntant ce nouvel itinéraire.
Au passage d’une convergence, le pilotin détermine si des wagons sont en attente pour re-
joindre son convoi. Après la divergence, le convoi marque l’arrêt pour permettre à ceux-ci de
le rejoindre. Le convoi redémarre dès l’attelage du dernier wagon.
Le passage d’une divergence où des wagons quittent l’itinéraire consomme environ 2 minutes
pour les décélérations et accélérations et 20 secondes par coupe quittant le convoi.
On peut imaginer quelques sites avec deux voies parallèles et un pont transbordeur de
conteneurs qui permet d’optimiser les convois en regroupant les conteneurs selon leur
destination, de façon à limiter le nombre de coupes.
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Transmissions filaires
Dans le convoi, les transmissions se font sur les 2 réseaux électriques par courant porteur ou
par les rails. Le transmetteur est au niveau de l’alimentation de chaque roue (c’est aussi un
couplage inductif, mais à haute fréquence et courant faible). Chaque roue a sa propre adresse.
Elle reçoit les consignes et elle émet son état de fonctionnement. Les 4 roues du wagon
échangent entre elles les informations de régulation. La transmission filaire limite les cyber-
vandalisme. Ce réseau ne doit pas avoir de porte directe avec d’autres réseaux sans fil (locaux
ou Internet ou autres)
Transmissions satellitaires
Chaque wagon est connecté à un réseau de téléphonie sans fil privé (satellitaire) sécurisé,
crypté avec une clé dépendant de la position géographique. Le wagon reçoit des ordres de
manœuvre de la locomotive, du wagon précédent ou de la gare. Le wagon fournit les données
sur sa position, sur les images des caméras et sur son chargement.
La locomotive échange avec le système central pour le suivi des convois, avec les wagons de
son convoi ou avec les wagons en attente sur son chemin. L’objectif implicite est de se passer
des gares de triage. Seules les voies de desserte et d’attente (à chaque divergence/conver-
gence) sont nécessaires.
L’autre objectif est d’offrir à tous les clients le suivi en temps réel de leurs wagons ou des
conteneurs embarqués sur les convois.
Lorsque les voies sont partagées avec du trafic voyageur plus urgent, les convois peuvent se
garer sur une voie d’attente pour se faire doubler.
Aiguillage
La commande est actionnée par le wagon, qui vérifie son exécution à temps pour qu’il puisse
s’arrêter avant de franchir l’aiguillage en défaut. Le wagon dispose d’une caméra avec projec-
teur infra-rouge et visière de protection contre le soleil, la pluie et la neige, permettant de télé-
surveiller l’aiguillage (et l’état de l’attelage virtuel). En cas de défaut supposé, le central de
maintenance peut, wagon arrêté, demander à celui-ci d’actionner l’aiguille dans les deux sens.
Les aiguillages existants sont à modifier pour assurer cette fonction.
Compatibilité avec l’existant
Les trains de wagons autonomes ne peuvent circuler que sur des itinéraires capables de les
accueillir, disposant d’aiguillages commandables par les wagons autonomes et de voies d’at-
tentes. L’attelage virtuel est spécifique aux wagons autonomes. Un adaptateur pour wagons
classiques existants reste envisageable.
Le central de régulation vérifie les diagrammes de marche pour que trains classiques et trains
de wagons automoteurs puissent se succéder sans retard, voire se doubler. Les voies de des-
serte pour wagons autonomes ne sont pas partageables, sauf en conduite à vue. (On peut ima-
giner qu’un WA puissent tracter ou pousser un wagon classique dans certains cas).
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Opérations portuaires
Lorsqu’un porte-conteneur arrive à quai, le transbordement d’un conteneur se fait directement
sur un WA qui gagne alors une zone à l’extérieur du port dans l’attente du passage d’un wa-
gon-pilote ou d’un train constitué. Cette procédure élimine les jeux de chaises musicales entre
conteneurs.
Lorsque le porte-conteneur passe en phase de chargement, le plan de chargement contraint les
conteneurs à se présenter dans l’ordre où ils seront chargés. La régulation centrale définit pour
chaque wagon la voie d’attente du prochain train à destination du port. Les voies d’attente
peuvent être doublées pour assurer le jeu de chaise musicale nécessaire à la constitution d’un
train dans le bon ordre.
L’utilisation de wagons autonomes directement au pied des navires porte-conteneur
facilite la gestion du port où les opérations d’empilage et de dépilage sont nom-
breuses. La plateforme portuaire ne sert plus qu’à des voies d’attente pour des wagons
recevant le conteneur depuis le navire, et des voies d’attente pour les conteneurs sur
wagon, à transborder sur le navire. Alors qu’un wagon classique ne roule qu’un tiers
du temps, un wagon porte-conteneur pourra être actif 100% du temps. (Avec optimisa-
tion de l’usage des conteneurs)
Hyperviseur
Les voies sont cartographiées comme dans le domaine routier. A l’instar des véhicule s rou-
tiers, le WA dispose d’un navigateur GPS assurant le calcul d’itinéraire en fonction de
l’adresse de destination (y compris la route du camion-taxi). Les difficultés de trafic sont ren-
seignées en temps réel ou lors de prévisions de coupure. Un télé-secrétariat national (n°
unique), fonctionnant avec de bons vieux téléphones (fiabilité et souplesse descriptive - pho-
tos géo-localisées et horodatées) assure la cartographie numérique en temps réel des zones
difficiles et sa publication sur l’Intranet et aux médias.
Le télé-secrétariat pour la numérisation des perturbations est un des rares cas où la
gestion d’homme à homme est plus efficace et beaucoup moins chère qu’une gestion
automatisée. Il faut que les informaticiens aient l’humilité de le comprendre.
La progression de tous les convois est suivie en temps réel, ainsi que les WA isolés (non atte-
lés), permettant de simuler plusieurs jours à l’avance l’occupation du réseau et de réguler la
constitution dynamique des convois.
Parallèlement, l’hyperviseur fournit un service Internet de suivi des conteneurs (et de factura-
tion du service) et la synchronisation avec les navires porte-conteneurs et les camion-taxis.
Équipement des itinéraires de transit
Les aiguillages (convergence ou divergence) qui peuvent être empruntés sur les deux
branches disposent d’un transpondeur (balise différentielle GPS) fournissant l’identifiant de
l’aiguillage (axe, km, sens, GPS, gares encadrantes et/ou voie d’attente), ainsi que son état
(état inconnu lorsque l’aiguille est en mouvement, prochaine gare desservie par l’aiguillage
dans sa position, horodate courant, horodate du précédent changement d’état, place dispo-
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nible). Le transpondeur est situé à la distance de sécurité de l’aiguillage. Il est répété au gui-
don d’arrêt.
Équipement des dessertes et voies d’attente
Des transpondeurs d’arrêt au but permettent aux WA de s’arrêter en attente d’ordres exté-
rieurs.
En entrée de zone, un transpondeur fournit l’indication de place disponible. Si l’offre de la
zone est insuffisante, les WA refusés doivent rester avec leur convoi d’origine. Cette procé-
dure est exceptionnelle. L’hyperviseur permet de vérifier que tout WA se joignant à un convoi
a une possibilité d’accueil dans toutes les zones où il sera autonome, quitte à faire le trajet en
plusieurs tronçons
Plateformes d’échange
Un cahier des charges pour les outils de déchargement et de chargement pour différents types
de wagon (pont transbordeur pour conteneurs, transpalettes, pompes pour pulvérulent, …)
permet de construire des plateformes d’échange efficaces et rapides au voisinage des zones
urbaines, industrielles ou commerciales.
Dès qu’un wagon chargé s’approche de sa gare d’arrivée, il avertit le destinataire qui peut
alors réserver le camion-taxi pour le transport du conteneur ou de son contenu entre la gare et
sa destination finale. Inversement, l’expéditeur ou son transitaire réserve un wagon vide et le
camion-taxi nécessaires.
C’est aussi l’occasion pour la SNCF de développer dans les gares des mini-plare-formes
d’échanges au plus près des clients : un contenur de 6 m peut facilement être déchargé sur des
camionnettes ou des vélos-cargos non polluants et plus rapides en ville.
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Conclusion
Les voies ferrées existent, le transport ferroviaire est peu polluant. La technologie est mature.
Les wagons autonomes sont une solution de repeuplement urgente si l’on veut justifier le
maintien en bon état du réseau ferré national encore existant.
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Transport de voyageurs
Le chapitre "Navettes SNCF" développe un concept spécifique.
Le WA peut aussi transporter des voyageurs, en affectant chaque wagon à des dessertes pré-
cises, uniques ou successives, en concurrence avec les autocars routiers. Le WA s’affranchit
des contraintes de longueur de convoi, des contraintes horaires (fréquence multipliée) et de la
disponibilité de conducteurs, remplacés par des chefs de cabines si nécessaire.
En adoptant les dimensions standard des conteneurs, il devient possible de diversifier l’usage,
adaptation rapide à la demande, conteneurs-couchettes, conteneurs-restaurant, conteneurs
mixtes (passagers / matériel type vélos ou valises professionnelles, …), conteneurs habitation
légère, food-truck, conteneurs pour transports sanitaires, conteneurs de soins itinérants, conte-
neurs de vente ambulante, conteneurs classes vertes, conteneurs WE… En gare, les WA-
voyageurs peuvent se succéder facilement sur un même quai d’embarquement. Il est envisa-
geable que les conteneurs soient à terre lors de la montée/descentes des voyageurs puis trans-
bordés sur leur plate-forme roulante. Le conteneur peut aussi être transbordé sur un porte-
conteneur routier assurant la navette du dernier kilomètre ou sur une péniche pour une naviga-
tion fluviale.
Pour être un peu provocateur, on peut aussi imaginer un WA-bagnole, c’est à dire
une plateforme autonome pour le transport des véhicules routiers, pour les véhi-
cules légers de moins de 6m, et pour les véhicules entre 6 et 12 m.
Une application particulière serait la mise sur rail pour l’utilisation des tunnels fer-
roviaires.
Le transbordement se fait à partir d’un quai à hauteur en prolongement des rails.
Le véhicule, abandonné par ses passagers (qui prennent un WA-voyageurs), est pris
en charge par des bras enserrant les roues pour être centré et déposé sur la plate-
forme.
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Wagon autonome isolé, à pantographe
Les wagons autonomes formant un train consomment moins d’énergie aérodynamique et res-
pectent le système de sécurité par canton.
Les camions électriques à pantographe, mentionnés en début de document, suggèrent que l’on
peut faire la même chose sur rails sous réserve d’innover un système de sécurité analogue au
système des camions à conduite autonomes :
Les wagons autonomes isolés n’ont pas de cabine de conduite mais peuvent se suivre soit très
près avec l’attelage immatériel décrit dans ce document, soit à distance de sécurité compatible
avec les performances de freinage.
A priori, un wagon autonome isolé injecté sur le réseau va l’emprunter à la même vitesse que
les wagons précédents, sauf derrière un train qui peut ralentir en cas de débranchement ou
derrière un train classique. Derrière un train classique, le wagon adopte la sécurité par canton.
Derrière un wagon autonome isolé ou derrière un train de wagon autonome, le système de sé-
curité est basé sur l’émission fréquente par les wagons autonomes de leur position GPS et leur
position kilométrique. Le défaut de transmission déclenche le freinage de précaution. Si un
wagon ralentit, le wagon suivant adapte son allure progressivement jusqu’à être en phase d’at-
telage immatériel
Pour limiter la consommation d’énergie aérodynamique, le wagon est équipé d’un nez et
d’une queue aérodynamiques.
Ces appendices sont facilement installables et désinstallables (système automatique) sur des
wagons autonomes pour permettre le chargement et le déchargement du conteneur sans risque
de dégradation. En convoi, l’intervalle entre wagons tient compte de la présence de l’appen-
dice.
Sur les lignes non électrifiées, les wagons-camions sont utilisés comme des wagons auto-
nomes derrière une motrice à moteur à hydrogène générateur de courant.
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Acceptabilité sociale
La rupture technologique proposée conduit à un accroissement de l’activité du fret ferroviaire.
Les métiers actuels sont conservés pour gérer les trains classiques. D’autres métiers sont à
créer : contrôleur de ligne, à l’instar du contrôleur aérien, planificateur de convoi, gestionnaire
des postes fixes (aiguillages fortement sollicité, quais de transbordement, …), gestion locale
de la nouvelle clientèle et des camions-taxi, gestion commerciale, maintenance des nouveaux
matériels, … Ces nouveaux métiers sont à faible pénibilité et contribuent à faire revivre les
petites agglomérations.
Le découpage des trains de voyageurs en wagons-navette accroit la prégnance du trafic et
modifie le rôle fonctionnel du personnel en gare. L’augmentation de la fréquence des navettes
est un facteur d’animation constante de la gare, qui devient attractive pour de nouveaux ser-
vices (cyber-café, pressing, station-service avec location de voitures, hôtellerie, fleuriste, pa-
pèterie, pôle administratif de proximité, salle de réunion, consigne à vélo, crèche, laboratoire
médical, …).
Les gares peuvent reprendre leur place !
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Planning
La mise en route du projet n’est pas forcément complexe. Elle dépendra de la qualité (et de
l’audace) des équipes de conception.
Plusieurs chantiers peuvent être lancés en parallèle :
•Analyse de la valeur du projet général et des composants principaux : attelage virtuel,
distribution électrique, gestion de l’énergie, moteurs-roues/freinage, informatique embar-
quée, informatique d’hypervision, gares, camions-taxi, sécurités (anti-vandalisme, pira-
tages,…),… applications au transport de voyageur.
•Actions pédagogiques : simulations vidéo, publicités, service de presse, relations pu-
bliques, scientifiques, technologiques, politiques, portuaires, maritimes, agences de fret,
fabricants de camions-taxis autonomes, de portiques transbordeurs
•Etudes logistiques : en lien avec l’analyse de la valeur, pour que la logistique suive lors
des phases de maquettage et de déploiement
•Réalisation informatique d’un réseau de voies ferrées virtuel, type OpenStreet, visuali-
sable sur écran, afin de vérifier les procédures de construction et de division des convois,
avec animation interactive. Ce réseau servira aux tests du logiciel d’hypervision.
•Intégration du réseau complet sur OpenStreet, avec couche des mobiles en GPS
•Réalisation de maquettes au 1/20 (wagons et motrices) pour essais sur réseau privé (1km
en boucle, avec aiguillages et gares).
•Réalisation d’un réseau de test (100 km en boucle, avec aiguillages et gares)
•Réalisation de plusieurs prototypes de moteurs-roues de différentes technologies (reluc-
tance variable, …) pour tester la réponse aux commandes (différentiel), le freinage, la ré-
cupération d’énergie,…) et équipements associés (interfaces mécaniques, amortisseurs,
capteurs,…)
•Réalisation du système d’attelage (couplage inductif, capteurs, GPS, informatique, trans-
missions sur courant porteur et sans fil…)
•Réalisation de plusieurs plateformes pour conteneurs de 6m et de 12m, avec logement des
batteries, des moteurs-roues, de la distribution électrique, du régulateur, des capteurs et
des courants faibles.
•Réalisation de plusieurs motrices de différentes puissances, électriques et diesel ou à hy-
drogène
•Réalisation du logiciel embarqué et du logiciel de test afférent
•Réalisation du logiciel d’hypervision et du logiciel de test afférent
•Recherche de partenariats pour les phases de développement, de pré-série et de déploie-
ment
•Etudes juridiques, relations avec les syndicats et les associations d’usagers
•Etudes commerciales et relations avec les médias et les institutions
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