Après l'électrification du réseau tout au long du XXème siècle puis l'arrivée de la grande vitesse au début des années 80, le transport ferroviaire est à l'aube d'une nouvelle révolution : celle du train autonome s'appuyant sur le terreau des nouvelles technologies digitales et de l'intelligence artificielle.
Un concept sur lequel travaillent déjà les secteurs automobiles et aéronautiques et qui, dans le domaine du ferroviaire, est devenu une réalité en Australie en juillet sur une ligne de fret. Si l'expérience des métros automatiques, qui roulent déjà depuis le début des années 1980, sera précieuse, la transposition aux chemins de fer est néanmoins complexe. Alors que le Japon planche sur une liaison périurbaine autonome et que la Chine prépare un prototype de train à grande vitesse automatisé, la SNCF met les bouchées doubles dans ce domaine.
"Les briques technologiques existent déjà. L'enjeu, c'est la combinaison de toutes ces briques dans l'univers ferroviaire, qui est un univers ouvert dans lequel l'aléa est la règle", a indiqué le président du directoire du groupe SNCF, Guillaume Pepy. "Industriellement, la porte s'ouvrira pour des trains autonomes à partir de 2025", estime Pierre Izard, le directeur général délégué chargé des technologies ferroviaires à la SNCF.
Un train automatisé sur la ligne E du RER en 2023
Des projets sont déjà en cours. Dès 2021, la SNCF prévoit en effet de faire circuler des trains de transport de marchandises téléconduits par un conducteur au sol ("les trains drones"). Puis, à partir de 2023, sur la ligne E du RER qui sera prolongée à cette date de la gare Saint-Lazare à Mantes-La Jolie à l'ouest de Paris, un train équipé d'un système de signalisation et de commandes automatiques permettant d'automatiser les fonctions d'accélération et des freinage, avec un conducteur à bord assignés à des tâches de surveillance et de détection des obstacles (niveau d'automatisme GOA2).
Si ces trains ne seront pas totalement autonomes, ils permettront néanmoins de faire un saut extraordinaire en termes de capacité puisque il est prévu de faire circuler 22 trains par heure à une vitesse deux fois plus importante qu'elle ne l'est aujourd'hui (120 km/h contre 60-70 km/h).
Deux prototypes pour l'autonomie complète entre 2021 et 2023
Mais la SNCF veut aller plus loin dans l'autonomie. En partenariat avec Railenium, l'institut de recherche technologique de la filière ferroviaire basé à Valenciennes, elle pilote deux consortiums regroupant chacun des industriels de renom, qui vont être chargés de fabriquer un prototype de train autonome (niveau GO4, sans conducteur) de fret et de voyageurs (TER). Ces derniers seront testés en circulation réelle entre 2021 et 2023, pour un déploiement espéré à partir de 2025. Le premier regroupe Alstom, le groupe d'ingénierie Altran, le spécialiste italien de la signalisation Ansaldo STS (groupe Hitachi) et Apsys, filiale d'Airbus en charge de la cybersécurité. Le second, dédié aux voyageurs, doit automatiser un TER.
Il se compose du constructeur canadien Bombardier, de l'équipementier allemand Bosch, du spécialiste de l'intelligence artificielle SpirOps et du groupe technologique Thales. L'Etablissement public de sécurité ferroviaire (EPSF) et l'Agence nationale de la sécurité des systèmes d'information (Anssi) ont été associés à l'aventure. Ces deux consortiums disposent d'une enveloppe de 57 millions, financés à 60 % par la SNCF et Railenium (qui a le soutien de l'État), et le reste par les différents partenaires.
La grande vitesse n'est pas oubliée. Une fois le système européen de gestion du trafic ERTMS installé sur la ligne Paris-Lyon à partir de 2024-2025, la SNCF compte faire circuler des TGV, non pas 100% autonomes, mais de niveau G0A2. Commandés cet été à Alstom par la SNCF, les 100 TGV du futur seront configurés de manière à pouvoir être automatisés. Les livraisons doivent s'étaler de 2023 à 2031.
Réduire les coûts et améliorer la qualité
Les objectifs du train autonome sont multiples. En circulant sur les réseaux existants, ils pourront augmenter le nombre de trains sur le réseau ferroviaire en évitant d'investir des milliards dans la construction de lignes nouvelles, laquelle se chiffre en milliards d'euros, dix fois plus que celle des systèmes de contrôle des trains. En outre, comme le montre l'expérience du métro, les trains autonomes permettront d'améliorer la ponctualité.
"Les deux grands défis du ferroviaire qui sont le coût du système ferroviaire et la qualité de service seront résolus par le train autonome", affirme Patrick Jantet, le président de SNCF Réseau.
Reste à voir si les passagers vont accepter de voyager sans conducteur à bord.
"Tout dépendra de l'acceptabilité psychologique par les voyageurs des trains sans conducteur à partir de 2024 -2025 (...). Personne ne peut dire aujourd'hui qu'il y aura des TGV sans conducteur en 2025", a déclaré Guillaume Pepy, qui renvoie à l'horizon 2022-2023 pour reparler de ces questions.
Pour autant, pour lever la barrière de l'acceptabilité, le transport ferroviaire, contrairement à l'automobile ou à l'aviation, bénéficie de l'expérience éprouvée de l'automatisation dans le métro.