Véhicules autonomes : le ferroviaire prend le train en marche
Freiner ou accélérer, sans jamais varier d'une trajectoire prédéfinie : on a connu plus grand défi technologique que l'automatisation des trains et de trams. Pourtant, l'industrie ferroviaire (à l'exception du métro) n'est pas tellement plus avancée que le secteur auto dans le développement de véhicules autonomes. Elle a même volontairement attendu que la voiture autonome progresse, afin de réduire ses coûts de R&D. Il faut dire que l'enjeu est moindre. Le ferroviaire propose un transport de masse où le chauffeur ne représente ni un coût significatif ni un risque majeur d'accident. Mais un certain nombre de problématiques poussent quand même l'industrie à préparer l'après-conducteur, au-delà des lignes de métro automatisée, qui évoluent dans des tunnels fermés au public..
Ainsi, la SNCF a donné cette année le coup d'envoi d'un vaste projet de train autonome qui pourrait s'étaler jusqu'en 2027, portant sur le TGV, le TER, les trains de banlieue et le fret. L'entreprise commencera par expérimenter des prototypes de trains contrôlés à distance par des opérateurs humains en banlieue parisienne à partir de 2019. Elle prévoit de passer à partir de 2023 (pour les TER, 2026-2027 pour les TGV) à des prototypes de trains pleinement autonomes, reliés à un système global de supervision et d'optimisation qui modulera la vitesse de chaque appareil pour fluidifier l'ensemble de la circulation. Le tout couplé à un nouveau système de signalisation (ERTMS) offrant une localisation plus précise des trains, dont le déploiement est prévu pour 2024.
Un tram autonome testé en Allemagne
Les choses avancent plus vite côté tram. Le géant industriel allemand Siemens a réalisé en septembre sa première démonstration publique d'un tram autonome à Potsdam, où l'autorité de transport locale l'autorise à tester ses technologies, sans passagers et toujours en présence d'un opérateur de sécurité. Siemens a commencé la marche vers l'automatisation il y a trois ans avec des tests de systèmes d'alerte de collisions et monte en autonomie depuis. Un peu comme le font les constructeurs auto, qui ont commencé par des systèmes d'aide à la conduite et s'orientent progressivement vers une automatisation totale.
Il est encore difficile de dire quand la technologie sera commercialement exploitable, reconnait Mathias Hofmann directeur produit chez Siemens Mobility. "Mais nous sommes presque prêts à tester notre tram avec des passagers en gardant un superviseur à bord", précise-t-il. Reste à convaincre les régulateurs qui n'autorisent pas encore ce genre de tests.
"La voiture autonome est une menace pour le transport public"
La SNCF espère améliorer la fréquence des trains sur des lignes comme Paris-Lyon, où la demande est si forte qu'elles sont déjà utilisées au maximum de leurs capacités. "Aujourd'hui, nous sommes à 13 trains par heure dans chaque sens sur cet axe", détaille Luc Laroche, directeur du projet train autonome de la SNCF. "Nous laissons un certain écart de sécurité entre chaque train basé sur les cinq à sept secondes nécessaires entre la transmission d'un ordre de conduite au conducteur et l'exécution de cet ordre." L'automatisation des ordres et de la conduite permettrait de réduire grandement les temps de réaction, donc de rapprocher les trains.
Pour le tram, le premier objectif est celui de la survie, assure Mathias Hofmann, qui voit dans les voitures autonomes une menace pour le transport public. "Une grande partie de nos usagers sont des personnes dans l'incapacité de conduire (des enfants, des personnes âgées…). Et ils pourraient passer aux voitures autonomes. Nos clients opérateurs de transports nous ont donc demandé de rester compétitifs." Objectif : fragmenter les grands trams qui ne passent qu'une fois toutes les 10-15 minutes en une multitude de petits wagons autonomes plus fréquents, voire commandables à la demande.
Merci l'auto
Pour accomplir ces objectifs, le ferroviaire s'est reposé sur la R&D de l'automobile. Evoluant dans des environnements ouverts, train comme tram ont besoin de systèmes de détection d'obstacles. L'industrie est allée chercher la trinité radar-lidar-caméra, une combinaison de capteurs dont la fusion par un logiciel est la base de la perception des véhicules autonomes. L'industrie de l'auto y travaille depuis le milieu des années 90 avec les premiers systèmes d'évitement des collisions. Mathias Hofmann assume totalement une position attentiste qui convient bien à un secteur aux cycles encore plus longs que ceux de l'automobile. "L'industrie automobile a investi des milliards de dollars dans les systèmes de perception et nous allons en profiter grandement", se réjouit-il.
Il existe cependant des différences majeures avec les voitures autonomes, qui nécessitent des développements propres au rail. Par exemple pour le train, les systèmes de supervision et de contrôle à distance, l'ouverture et fermeture automatique des portes ou encore les caméras avec une longue distance de vue (plus que les quelques centaines de mètres dont ont besoin les voitures autonomes). Et si le tram utilisera les mêmes capteurs et systèmes de détection que l'automobile, ils devront être programmés différemment, car il est tout à fait normal pour un tram qui roule au pas de se trouver à quelques mètres de piétons, ce qui constituerait un grave danger pour une voiture. Si le ferroviaire a laissé l'automobile devenir la locomotive du transport autonome, il lui appartiendra d'y attacher ses propres wagons technologiques.