Tramway sur pneus
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Le tramway sur pneus, appelé également transport routier guidé, est un mode de transport en commun hybride, situé entre l'autobus et le trolleybus, avec lesquels il partage le roulement sur pneumatiques, et le tramway, avec lequel il partage le guidage et l'alimentation électrique.
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[modifier] Réseaux de tramways sur pneus
[modifier] Historique du concept
Le tramway classique, qui avait presque disparu en France dans les années 1960 (ne persistait qu'une ligne à Marseille et Saint-Étienne, une ligne en Y - le Mongy - à Lille-Roubaix-Tourcoing ), est revenu sur la scène urbaine au milieu des années 80, d'abord à Nantes, puis Grenoble, puis dans plusieurs autres villes ensuite. Synonyme de transport moderne<ref>Sic, le concept datant de la fin du XIXe siècle !</ref>, efficace, confortable, rapide et silencieux, comme de modernisations urbaines décisives (espaces piétonniers, plantations d'arbres, réaménagements de places...), il est maintenant reconnu et apprécié du public. Effets de mode : dans les années 1950, c'était le trolleybus qui était "rapide et confortable", et qui détrônait le tramway (voir la presse de l'époque).
Depuis quelques années, on assiste à une innovation technique importante orientée vers des systèmes hybrides, dans l'espoir de tirer parti des avantages du tramway sans en subir toutes les contraintes. Ainsi est né pour le réseau de Nancy, un système intermédiaire réutilisant les lignes aériennes de contact du réseau de trolleybus, bénéficiant d'un guidage mécanique en centre-ville (pour un ajustement parfait avec les quais), constitué par une carrosserie de tramway, mais muni de pneumatiques, de perches et d'un volant, comme un trolleybus. Le caractère polyvalent de ce véhicule permet de l'utiliser successivement comme :
- un autobus diesel-électrique, en mode autonome non guidé ;
- un trolleybus, en mode non-guidé (avec alimentation par perches) ;
- un tramway, en mode guidé, par la conception des caisses du véhicule.
Devant le succès du tramway et l'antédédent créé par ce système, Irisbus a décidé de nommer également « tramway » son trolleybus à guidage optique optionnel. L'appellation tramway est contestable d'un point de vue linguistique, car le tramway est défini par la voie ferrée sur laquelle il roule, voie ferrée qui fait défaut au tramway sur pneus : celui-ci roule sur la chaussée avec des pneumatiques et n'a qu'un rail de guidage central, voire une simple trace de guidage optique, qui ne constitue nullement une voie ferrée : impossible d'engazonner une ligne de tramway sur pneus, par exemple.
Suivant les réseaux, le choix pourra être fait de n'exploiter qu'une ou plusieurs de ces possibilités :
- sans guidage :
- traction autonome (diesel-électrique) ;
- traction électrique avec alimentation par perches.
- avec guidage :
- traction autonome (diesel-électrique) (en l'absence de tension à la caténaire, ou déperchage) ;
- traction électrique, par perches ou pantographe :
- le choix du pantographe détermine une caténaire beaucoup plus légère, (simple et sans parties rigides courbes dans les virages) mais interdit l'alimentation électrique sur les portions non guidées,
- le choix des perches s'impose pour bénéficier de la traction électrique sur les portions non-guidées (cas du tram de Nancy, dont les fortes déclivités se situent hors guidage). La caténaire sera alors plus lourde, car double.
[modifier] Technologie
Le tramway sur pneus est guidé soit par un galet suivant un rail central (guidage mécanique), soit par une cellule optique suivant un trait tracé sur son chemin (guidage optique). C'est donc un système entre l'autobus, le trolleybus et le tramway classique. On peut en distinguer trois degrés.
[modifier] Guidage optique
Une caméra est installée à l’avant de la rame réperant un marquage peint sur la chaussée. Un ordinateur de bord analyse ces images, détecte les éventuels écarts avec la trajectoire parfaite de la rame, et déclenche en conséquence un moteur électrique agissant sur la direction pour rétablir la trajectoire idéale. En France, la société Irisbus a d'ores et déjà équipé les villes de Clermont-Ferrand et Rouen avec son tramway sur pneus à guidage optique, appelé Civis. Il est à noter que, malgré son appellation commerciale, il ne s'agit nullement d'un tramway, mais d'un véritable autobus classique, auquel s'ajoute un guidage optique optionnel. La version trolleybus porte le nom de Cristalis.
[modifier] Guidage rail central débrayable avec caisse de conception tramway classique
C'est le système de Nancy ou Caen par exemple. On a mis des pneus sur un tramway, et ajouté le système de guidage central par rail et galets. Ce véhicule peut s'affranchir du rail.
Cette possibilité d'éviter un encombrement ou de circuler en mode routier entre deux portions guidées impose en revanche que ces véhicules disposent de l'homologation des Mines pour une circulation sur la voie publique, c'est pourquoi les véhicules de Nancy et de Caen sont immatriculés.
[modifier] Guidage rail central non-débrayable avec caisse de conception tramway classique
Le système est basé sur le rail central et le véhicule est conçu pour ne fonctionner qu'avec ce rail (exemple : nouvelle ligne de Clermont-Ferrand). À ce titre, il se rapproche plus du tramway classique.
Ce système est directement inspiré du monorail Larmanjat, dont une ligne fut mise en service entre Le Raincy et Montfermeil, en 1868. Le système ne fut pas un succès.
Son moteur principal est électrique. La prise de courant se fait généralement par pantographe et caténaire. Image:Trolleybovenleiding.jpg
Cependant, le réseau de Nancy, dont seules les parties de centre-ville sont équipées du système de guidage, utilise une prise de courant avec deux perches et une ligne aérienne double. Il réutilise ainsi les installations du trolleybus qui circulait précédemment sur une partie de la ligne. D'un point de vue technique strict, il s'agit donc plus d'un trolleybus bimode avec guidage débrayable que d'un tramway, puisque la voie ferrée est absente, en mode non-guidé comme en mode guidé, même si la carosserie s'apparente à celle d'un tramway. En effet, il dispose également d'une génératrice Diesel de 200 KW lui permettant des performances presque aussi bonnes qu'en mode électrique pur (300 KW). Roulant sur pneus, sans guidage, et sans alimentation électrique, il devient alors un autobus diesel-électrique apte à circuler sur tout parcours.
En France, le tramway sur pneus est considéré comme un véhicule routier. De ce fait, il est immatriculé.
[modifier] Avantages
Ce système représente un coût d'investissement potentiellement moindre que celui d'un tramway classique, ce qui est parfois contesté: l'économie réalisée serait en réalité seulement de l'ordre de 5% (19 M€/km au lieu de 20 M€/km), à mettre en balance avec un coût d'exploitation sensiblement supérieur. Toutefois, l'exploitation en mode trolleybus non-guidé sur des parties importantes du réseau permet d'économiser les investissements au sol sur ces portions de ligne, encore qu'il faille tenir compte du poids important de ces véhicules (38t).
Pour certains types de véhicules, il offre également la possibilité à la rame de quitter ponctuellement le tracé initial en cas d'obstacle sur le parcours (panne du véhicule précédent, par exemple, utilisation du dépôt Bus ou d'un dépôt hors agglomération). Dans la pratique, les avantages de la débrayabilité du système ne sont pas systématiquement exploitées (lignes sans portion non guidées ou déviations de réseau réalisées de toute façon).
De plus, circulant sur pneus, ces rames sont capables de franchir des pentes inaccessibles au tramway classique, jusqu'à 130 millimètres par mètre, selon le constructeur. Cet argument est également contesté, en se fondant par exemple sur les « electricos » de Lisbonne (ligne 28) qui gravissent des rampes de 135 millimètres par mètre, sans aucune crémaillère. Les villes de Lausanne et Rouen ont eu, avant leurs suppressions, des lignes de tramway avec des rampes similaires à celles de Lisbonne.
Enfin, le tramway sur pneus s'insèrerait plus aisément dans les villes aux rues étroites (rayon de giration plus faible qu'un tramway sur rail). Chiffres comparatifs à chercher.
[modifier] Inconvénients
[modifier] Dus au mode de guidage
- A) guidage mécanique :
En mode guidé, le confort est très décevant : la chaussée s'orniérant très rapidement (de l'ordre de deux centimètres à Nancy en 4 ans) la bande de roulement en mode guidé est souvent fracturée, avec des nids-de-poule, ce qui nécessite un rechargement régulier de la chaussée avec un produit bitumineux spécifique, dont la planéité est bien moindre que celle de la chaussée originelle. De plus, le mode de guidage par galets centraux provoque des mouvements de lacets assez prononcés dès que la vitesse s'élève, rappelant le confort des voies ferrées vétustes. En définitive, le tramway sur pneu est beaucoup plus confortable en mode non-guidé (et plus rapide, la vitesse n'étant pas limitée dans les virages), c'est-à-dire en mode trolleybus.
- B) guidage électronique :
Le confort est très bon, comparable à celui d'un bus conduit par un chauffeur émérite : la trajectoire d'entrée en station est souple et sans à-coups. La mise à quai est impeccable et la montée des voyageurs, poussettes, PMR en est facilitée. La sécurité est améliorée : le système recale automatiquement sur sa trajectoire un véhicule qui en conduite manuelle s'en serait écarté. En cas d'urgence le conducteur peut éviter un obstacle ou un piéton en donnant un coup de volant, ce qui débraye automatiquement le système ; cette possibilité de manœuvre d'évitement d'urgence est exclue sur les véhicules à guidage mécanique, prisonniers de leurs rails.
Du fait de la précision de la trajectoire des ornières peuvent également se former, cependant les conséquences sont moins grandes que sur les systèmes à guidage mécanique : il n'y a aucune interaction mécanique entre le système de guidage et les organes de roulement (roues), ce qui n'est pas le cas pour les tramways à guidage mécanique. Une différence de nivellement entre les roues et le rail de guidage peut induire des efforts d'arrachement sur le rail.
[modifier] Dus au roulement sur pneumatiques
Ce système a été adopté par les réseaux de Nancy et de Caen, qui connaissent des difficultés ayant occasionné plusieurs interruptions du service, parfois pour des périodes de plus de 8 mois pour Nancy, et ont pu provoquer des accidents. Ces difficultés sont vraisemblablement liées à des études préalables insuffisantes, à un matériel dont la fiabilité n'avait pas été suffisamment éprouvée et à des erreurs de conception (par exemple, frottement puis explosion des pneus de la rame lors de l'entrée en station). Ces déboires nuisent évidemment à l'image du transport routier guidé, mais ils affectent également la perception et la confiance du public vis-à-vis des transports en commun dans les villes concernées.
C'est pourquoi la mise en service le 13 novembre 2006 (l'ouverture de la ligne étant repoussée d'un mois suite à un déraillement au cours d'essais le 2 octobre 2006) du projet de tramway sur pneus de Clermont-Ferrand, qui a fait le choix d'un autre constructeur (Translohr), a été attendue par beaucoup d'autres collectivités et spécialistes pour vérifier la fiabilité du système. Le fait que Clermont-Ferrand soit la capitale de l'industrie française du pneumatique n'est cependant pas indifférent au choix d'un tramway sur pneus au lieu d'un tramway sur fer.
L'utilisation de pneus sur une chaussée contraint de saler cette dernière en cas de verglas ou de neige, ce qui n'est pas nécessaire avec le rail.
[modifier] Dus au coût d'exploitation
Un inconvénient supplémentaire est en train de se faire jour : à l'exploitation, ce type de ligne serait plus chère qu'un tramway classique. Ce serait dû à l'usure rapide des galets de guidage et du rail associé, au phénomène d'orniérage prononcé de la chaussée, à l'usure rapide des pneus et à la consommation d'énergie plus élevée, due au frottement du roulement sur pneu (presque le double que pour le roulement sur fer).
[modifier] Dus au choix d'un mode guidé débrayable (réseau de Nancy)
Le choix d'un bimode guidé/non-guidé contraint d'adopter le système d'alimentation des trolleybus : une paire de perches à la place du pantographe, et donc des lignes de contact beaucoup plus lourdes : doubles au lieu de simples, et multiplication des points de suspension dans les courbes et ajout de parties rigides cintrées, pour éviter le déperchage. Au contraire d'un pantographe qui peut être remis en contact à n'importe quel point du réseau, le tramway sur pneus à perches ne peut repercher qu'à des endroits prédisposés munis d'entonnoirs, qui ne garantissent pas le reperchage systématique. En effet, les ficelles des trolleybus classiques ont été supprimées, et le conducteur ne dispose plus de la possibilité d'un reperchage manuel.
La garde au sol excessivement faible (comme sur un tramway standard) réclame en mode non-guidé des parcours avec une chaussée d'une excellente planéité. La présence d'un dos d'âne (ne serait-ce que par changement de déclivité : cas de Nancy juste au dessus de la station Saint-André) peut provoquer des contacts intempestifs de la caisse avec le sol.
[modifier] Dus à la limitation de taille des rames
Les systèmes à pneus sont liés aux contraintes des transports routiers (« Mines ») qui limitent la longueur et les masses à vide et en charge des véhicules. Une rame sur pneus (routière) ne peut être prolongée, contrairement à un tramway traditionnel fer/fer (ferroviaire) (exemple du réseau de Montpellier).
L'augmentation de la capacité d'une ligne ne pourra donc se faire que par la multiplication des circulations, ce qui rend difficile leur régulation : lors d'une sortie ou entrée d'établissement scolaire ou universitaire (très nombreux tout au long de la ligne de Nancy), le premier véhicule, de capacité très insuffisante, est pris d'assaut, ce qui ralentit beaucoup sa marche et amorce le cercle vicieux du retard (échanges en station entravés par l'affluence, fermeture des portes difficiles...). Il n'est donc pas rare de voir arriver au terminus quatre trams à la suite les uns des autres:
- le premier, très en retard et surchargé,
- le deuxième, encore en retard, et encore surchargé,
- le troisième, normalement chargé, mais ralenti par le précédent,
- et le quatrième, à l'heure, mais quasiment vide.
Cette sitation récurrente conduit de nombreux usagers potentiels à se détourner des transports en communs en heure de pointe, la durée de trajet n'étant pas fiable (de 9 à 25 mn pour un trajet donné (exemple de Exelmans -> Brabois, à Nancy), auxquelles s'ajouteront 2 à 12 mn d'attente au lieu des 4 à 6 minutes d'intervalle prévu, soit un temps total de trajet allant de 9 à 37 mn pour un même parcours.)
Le réseau de Nancy va tenter, à compter du 30 octobre 2006, de remédier à cette irrégularité, en instaurant une ouverture automatique des portes à l'arrivée en station, et une durée d'arrêt fixe allongée à 30 sec, au lieu des 10 à 15 secondes habituelles. La période de froid hivernale pourrait bien faire avorter ce projet, les usagers n'appréciant pas d'être exposés au vent pendant 30 secondes à chaque station.
[modifier] Dus à l'absence de normalisation du système
Enfin, les systèmes étant incompatibles entre eux, il est impossible de changer de fournisseur, chacun ayant son système bien spécifique, contrairement aux tramways sur fer qui sont tous compatibles entre eux, sous réserve d'utiliser le même écartement (métrique ou standard) et la même tension d'alimentation. Cela pourrait poser un problème de pérennité du système à moyen terme, lors du remplacement des véhicules ou en cas de constructions de nouvelles lignes par exemple. (notamment en cas d'arrêt éventuel de la fabrication décidé par l'un ou l'autre des fournisseurs).
Cette incompatibilité apparaît aussi dans les agglomérations souhaitant compléter un réseau de tramways par des tram-trains. Si le partage des infrastructures entre tramway et tram-train n'est pas évident, il est totalement impossible avec les systèmes à pneus.
[modifier] Réseaux de tramways sur pneus
[modifier] Notes et références
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