La numérisation et l’automatisation rendent le fret ferroviaire intelligent. Aujourd’hui, les processus du fret ferroviaire sont en grande partie manuels. Cela concerne les domaines les plus divers. Ainsi, avant chaque départ de train, des collaboratrices et collaborateurs contrôlent manuellement chaque frein. L’attelage est également un travail physique difficile qui s’effectue à l’extérieur, par tous les temps. Et en cours de route, le personnel des locomotives est en partie «aveugle»: par exemple, il n’y a pas de possibilité de vérifier depuis la cabine de conduite si le train est toujours complet. Sous cette forme, de telles activités contribuent à la pénurie actuelle de personnel. L’image de la profession est obsolète depuis longtemps. En outre, le fret ferroviaire accuse un retard important par rapport au fret routier en ce qui concerne la modernisation. Il est donc grand temps de faire évoluer le transport de marchandises sur le rail et, ainsi, de renforcer son attrait sur le marché.
La numérisation rend le fret ferroviaire plus attrayant
Pour y remédier, un consortium international composé de CFF Cargo, de la Hochschule Luzern (HSLU), des entreprises PJM, plc-tec et Voith a mis sur pied un projet pilote il y a un an, avec le soutien de l’Office fédéral des transports (OFT). Les parties prenantes souhaitent ainsi promouvoir l’automatisation et la numérisation du transport ferroviaire de marchandises et donc, entre autres, l’exploitation par une seule personne. La pièce maîtresse de cette évolution est le train pilote numérique «DAC+», lancé récemment .
Depuis plus de trois ans, l’attelage automatique CargoFlex de Voith avec connexion mécanique et pneumatique est déjà en service commercial chez CFF Cargo. L’accent est désormais mis sur l’attelage automatique numérique avec une connexion électrique et de données supplémentaire sur l’ensemble du train.
Un projet national qui a un impact européen
Le développement et l’introduction de l’attelage automatique numérique sont encouragés au niveau européen par plusieurs initiatives, dans le cadre de projets de développement. Les responsables en sont l’entreprise commune «Système ferroviaire européen», l’«European DAC Delivery Programme» (EDDP) et le consortium «DAC4EU». Les initiatives nationales sont tout aussi centrales pour la réussite du projet. Des projets sont en cours dans plusieurs pays pour tester et développer l’attelage automatique numérique.
La décision d’adopter un type unique de tête d’atelage a déjà été prise par l’EDDP à l’automne 2021. CFF Cargo a fait œuvre de pionnier et y a largement contribué: au cours des années passées, l’entreprise a testé et perfectionné la tête d’attelage Scharfenberg choisie en collaboration avec Voith, et elle est le seul opérateur ferroviaire en Europe à l’avoir déjà mise en service. Les premiers wagons ont été transformés en 2019. C’est un exemple de la manière dont l’expérience acquise par CFF Cargo est intégrée dans les spécifications, normes et standards européens.
Il s’agit maintenant, au niveau européen, de définir la technologie à utiliser pour la transmission des données.
DAC+: transmission de données par câble électrique
Il existe actuellement différentes technologies pour les branchements relatifs à la transmission d’énergie et à la transmission de données.
Les solutions, l’architecture du système du train et les sous-systèmes du projet DAC+ se fondent sur les résultats obtenus jusqu’à présent par l’EDDP et le consortium DAC4EU, ainsi que sur les travaux préliminaires de CFF Cargo sur l’attelage automatique et sa mise en œuvre.
L’une de ces technologies est la liaison de données «Powerline PLUS Train Backbone» (PTB), qui relie tous les wagons et la ou les locomotives via le DAC. Powerline PLUS est une technologie de communication filaire développée par plc-tec et son partenaire de recherche HSLU. Le principal avantage est que les données sont transmises via les câbles et les prises d’alimentation, de sorte qu’aucun câble de données, contact électrique ou connecteur supplémentaire n’est nécessaire.
La deuxième technologie est le Single-Pair-Ethernet (SPE), qui ne transmet pas les données via les lignes d’alimentation, mais via des conduites de données séparées et des contacts électriques supplémentaires dans le DAC. Une solution SPE optimisée pour le transport de marchandises est en cours de développement. Dès qu’elle sera disponible, les deux technologies seront comparées selon différents critères dans le cadre d’un programme de test spécifique.
Le train de marchandises automatisé
La conduite de données numériques dans le DAC permet d’automatiser diverses activités dans un train de marchandises. Une fois que la connexion numérique entre les wagons est établie et que ceux-ci sont équipés de l’électronique correspondante, toute une série de cas d’utilisation peuvent être réalisés, par exemple
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la saisie automatique de la séquence et de la direction des différents wagons
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l’essai de frein automatique
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divers services de données et de communication à bord du train, qui surveillent entre autres l’intégrité du train pendant un trajet
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la mise en place d’un système intelligent de gestion de l’énergie
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le système de freinage électropneumatique
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le dételage télécommandé des wagons à partir de la locomotive
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la maintenance conditionnelle/prédictive.
De telles fonctions de train automatisées ou télécommandées contribuent considérablement à l’optimisation des processus et donc à des gains de temps. De même, ils permettent une plus grande efficacité dans les processus de formation et d’exploitation des trains.
Le programme de test: les fonctions du train à l’épreuve
Le programme d’essai avec le train pilote DAC+ comprend des tests où le train sera à l’arrêt, en déplacement ou en manœuvre. Le train pilote est composé de 6 wagons porte-conteneurs servant de wagons tests et d’un wagon couvert servant de locomotive émulée et permettant d’intégrer l’alimentation électrique ainsi que les appareils de test/mesure pour les autres wagons.
Ce train d’essai permet de tester les applications automatiques, à l’exception du système de freinage électropneumatique.
Les tests se dérouleront sur différents sites ainsi qu’en déplacement dans toute la Suisse jusqu’à fin 2023. Les résultats du projet seront pris en compte au niveau européen dans le développement du CAD. Le train pilote apporte ainsi une contribution importante à l’avenir du fret ferroviaire et à l’introduction de l’attelage automatique numérique dans toute l’Europe. En principe, le rail peut faire face durablement à un volume croissant de marchandises, à condition que le fret ferroviaire soit modernisé. Il s’agit maintenant de saisir cette chance.