Les CFF conçoivent un deuxième réseau ferroviaire

Les CFF créent un jumeau numérique de leur réseau ferroviaire. Toutes les infrastructures y sont représentées numériquement, des aiguilles aux signaux. Michael Beyer, initiateur du projet, explique en quoi la plate-forme topologique intégrée révolutionne la mobilité.

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Comment voyagerons-nous à l’avenir? Les besoins en mobilité évoluent et la numérisation offre de nouvelles opportunités. Que ce soit pour concevoir l’horaire ou réguler la circulation des trains, les CFF ont de plus en plus recours à l’automatisation. À cet effet, une équipe d’une cinquantaine de personnes développe depuis l’été 2019 une plate-forme topologique intégrée (ITOP). Michael Beyer, responsable Informatique Topologie et ingénieux créateur du projet, est responsable du logiciel: «Nous créons un jumeau numérique de l’ensemble du réseau ferroviaire suisse.»

Les données de chaque aiguille et chaque signal disponibles de manière centralisée

Cette représentation numérique est bien plus qu’une simple carte. «Par topologie, on entend les connaissances d’un lieu. Nous mettons à disposition les informations relatives à tous les composants du réseau ferroviaire, y compris leur fonction et leurs corrélations», explique Michael. Jusqu’à présent, ces données étaient enregistrées dans plusieurs systèmes. «La qualité et la mise à jour des données étaient conçues dans un but précis et non pour répondre aux nouvelles exigences globales.»

«On peut faire preuve d’audace aux CFF. Si tu as une bonne idée, tu reçois soutien et encouragement.»
Michael Beyer

Cet informaticien de 51 ans est convaincu que «la solution ne peut pas être trouvée localement au niveau des différentes unités spécialisées mais plutôt à l’échelle du groupe.» Il a été confronté au défi de mettre à disposition toutes ces données dans un système centralisé. Pas une mince affaire lorsqu’une dizaine d’unités spécialisées sont impliquées. Pour lui, il est évident qu’«il faut développer une compréhension commune afin de pouvoir établir une vision commune.»

Gestion bitemporelle des données ou comment représenter deux axes de temps indépendants dans un même système

Michael Beyer et son équipe ont dû ainsi répondre à la question suivante: comment concevoir et établir une telle vision? «Pour une fois, nous avons dû sortir de notre zone de confort et mettre de côté nos compétences clés afin d’adopter une nouvelle approche.» Ils ont rapidement mis en place les «topo shows». Il s’agit d’un ensemble de manifestations dont le but est d’harmoniser les termes et de concevoir en commun toutes les corrélations. Elles ont servi de base à l’élaboration de la vision commune pour la plate-forme ITOP.

Créer ce jumeau numérique constitue un autre défi de taille. Comment représenter par exemple les travaux de construction prévus sur le réseau ferroviaire, la maintenance actuelle et l’horaire dans deux ans? La solution trouvée implique une gestion bitemporelle des données comprenant deux dimensions temporelles: des versions et des historiques. Les versions sont utilisées pour afficher les changements dans le cycle de vie d’une installation résultant des travaux et de la maintenance. Les historiques indiquent les changements au cours du processus de planification et documentent les modifications de connaissances en découlant. «Ainsi, notre jumeau numérique correspond non seulement à la réalité sur le terrain mais permet également de représenter ce qui est prévu et d’établir des scénarios quant aux évolutions à venir.»

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La base de la mobilité de demain

La plate-forme ITOP met à disposition toutes ces informations et permet aux unités spécialisées de relier et partager leurs données. Elles peuvent notamment estimer les coûts et le temps nécessaire pour la prochaine maintenance d’un tronçon de ligne. Pour cela, les informations des installations doivent être reliées à celles spécifiques, c’est-à-dire le nombre de véhicules, leur poids et leur vitesse.

Cet exemple illustre seulement une partie des avantages offerts par la plate-forme ITOP pour prendre des décisions et élaborer d’autres projets. «Nous concevons en quelque sorte la base de la mobilité de demain», précise Michael Beyer. Son équipe et lui accomplissent ainsi réellement de grandes choses. En effet, gérer les données du système ferroviaire suisse de manière numérique et centralisée permet de continuer à automatiser le trafic ferroviaire.

Michael a rejoint les CFF en 2006 et s’occupe toujours de la topologie. «Savoir que ce que nous réalisons apporte une immense valeur ajoutée aux CFF est ma source de motivation. J’apprécie que l’on puisse faire preuve d’audace aux CFF. Si tu as une bonne idée, tu reçois soutien et encouragement.»

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