Les systèmes tramway au sein des transports guidés urbains et régionaux. Quelques références aux cas allemands Claude Soulas, GRETTIA GERI ITGUR 29 03 2012

3 TYPES d’EXPOSES (GERI) Objectifs et/ou résultats d’un PROJET de RECHERCHE : exemple SAFE-INTERIOR et PORT-VERT le 17 nov, SINTROPHER, … Présentation d’une THEMATIQUE de RECHERCHE : exemple le 23 juin dernier diagnostic et maintenance, sûreté Connaissance générale des SYSTEMES de TRANSPORT : aujourd’hui tramway, en novembre 2010 les PRT, dans le passé BHNS, Translohr, TERx4… Autres : prospective, …

QU’EST CE QU’UN TRAMWAY ? Tous les modes de transport collectif se diversifient dans une certaine mesure, que ce soit le métro (cf séminaire du 17/11/11), le bus (cf COST BHLS) ou le transport ferroviaire régional Le TRAMWAY se diversifie beaucoup : tram sur pneus, tram-train, train-tram ou tramway régional, tramway sans caténaire, tram bimode,… tramway enterré,… (et mot « tramway » parfois utilisé à tort pour désigner des bus guidés ou des téléphériques urbains)

Le tramway classique à roulement fer évolue • une tendance qui se généralise : les planchers bas partiels (ex. sur 70% de la longueur) ou intégraux (sur 100% de la longueur) • modularité et personnalisation de la face avant • insertion urbaine • sur certains sites souhait de suppression partielle de la caténaire Vue du tramway de Lyon, à plancher bas intégral

Tramway classique : diversité des cas de figure • tramways modernes en France et à l’étranger à voie normale, avec du matériel roulant bidirectionnel (réversible) • réseaux anciens à l’étranger (qq villes d’Allemagne, Suisse) avec du matériel monodirectionnel, parfois à voie métrique • avantages des véhicules bidirectionnels : suppression des boucles de retournement aux terminus, possibilité d’exploitation en mode dégradé d’une partie de la ligne si aiguillages de communication de voie prévus • avantage des véhicules monodirectionnels : coûts moins élevé du matériel roulant (portes d‘un seul côté, une seule cabine de conduite) • dans le cas de réseaux bien maillés (exemple une douzaine de lignes de tramway à Dresde ou Bâle) l’exploitation peut continuer en cas d’incident sur un tronçon, en contournant à l’aide des autres lignes • plus de proportion de site banal dans les réseaux anciens avec beaucoup de lignes

Rappel dernier séminaire : les métros légers • Métros métros automatiques légers du type VAL ou autres solutions étrangères : ICTS/UTDC à Vancouver, systèmes japonais, Copenhague, … • Métro léger au sens traditionnel « Light Rail » : solution intermédiaire entre métro et tramway. Seuls les tronçons centraux des lignes sont enterrés. Réalisations étrangères, notamment allemandes : sous forme de « Stadtbahn » dans 15 agglos. En France seul le tramway de Rouen se rapproche de ce concept.

Différences entre France et Allemagne (1) • Tous les types de systèmes guidés urbains et régionaux (beaucoup) plus développés en Allemagne qu’en France, à l’exception du métro classique (comparable). • Différences importantes avec le métro léger sur fer Stadtbahn (Light Rail) présent dans 15 agglos et avec le RER S-Bahn présent dans au moins 14 agglos (selon frontière retenue pour ce concept). Différence importante avec le tramway de surface présent dans 55 agglos, même si le nombre de lignes de tram augmente en France.

Différences entre France et Allemagne (2) • Le contexte de l’automatisation intégrale est différent. Les études réalisées sur métro de Hambourg, métro léger de Francfort et RER (S-Bahn) de Dresde n’ont pas débuché, mais automatisation intégrale du métro de Nuremberg. En Allemagne possible de faire fonctionner toute la nuit, tous les jours de la semaine, des systèmes avec conducteurs notamment tramway : Berlin, Dresde, … • Différences en matière d’urbanisme et localisation des activités par rapport aux lignes de métro léger ou tramway, même si tout n’est pas vertueux.

Les métros légers « Stadtbahn » • présents dans une quinzaine d’agglos : Francfort, Cologne, Stuttgart, etc. • des différences de réalisation. L’ouvrage VDV (2000) distingue 4 types de Stadtbahn • une particularité à Stuttgart (et plus rares autres lignes) : des véhicules à plancher haut et des quais de 900 mm insérés en milieu urbain • importance du cadencement : ex 10mn, c’est-à-dire beaucoup moins sur les nombreux troncs communs • des débits qui n’atteignent pas ceux des bonnes lignes de tram français de surface (100 000 v/jour)…. mais des réseaux maillés.

Le TVR de Caen, appelé à tort « tramway » Système bimode toujours guidé en exploitation normale à Caen, contrairement à Nancy où il y a plusieurs changements de mode

Plusieurs types de guidage pour les systèmes sur pneus de surface GUIDAGE MÉCANIQUE • bordures latérales Bus guidés, O-Bahn (au dessus du plan de roulement) • rail central, guidage vertical GLT / TVR • rail central, guidage en V Translohr GUIDAGE « IMMATÉRIEL » • guidage optique CIVIS, TEOR • filoguidage expérimentations anciennes • guidage électronique PHILEAS (Eindhoven, projet de Douai) (par mémorisation de la trajectoire et recalage par transpondeurs)

Le tramway sur pneus « Translohr » de Clermont- Ferrand déjà présenté dans le GERI, (en service depuis octobre 2006)

Guidage en V du tramway sur pneus « Translohr » retenu pour le NEOVAL (contributions INRETS-LTN) Deux paires de galets obliques pincent un monorail central Source : Lohr Industrie

Le Translohr de Padoue (Italie) Ligne ouverte en 2006 Particularité : autonomie sur batteries (NiMH) Pack batteries embarquées Autonomie 535 mètres avec une inter-station

Le tramway d’interconnexion de Karlsruhe au carrefour de plusieurs systèmes : tram, métro léger, RER, train léger • dans la littérature allemande système cité par des appelations différentes selon le contexte : modèle de Karlsruhe, véhicule bi-système, Stadtbahn (métro léger) bi-système, S-Bahn (RER), etc. • actuellement système 100 % en surface, mais projet de tunnel dans une rue centrale de Karlsruhe dédoublés

En Allemagne, exemple d’intermodalité soignée entre transport guidé et bus (Heilbronn, réseau de Karlsruhe)

Le tramway d’interconnexion : adaptations techniques pour circuler sur deux réseaux différents • profile de roues compatible avec les deux types de voie • alimentation bicourant • signalisation compatible • dispositifs spécifiques pour l’accessibilité PMR (palettes) Arrivée du tram-train en gare de Karlsruhe, ici avec quais parallèle dédoublés Concept né en Allemagne, plusieurs projets en France

Tram-train DUALIS

Source VDV Matériel TRAM-TRAINS GT 8-100 C/2S GT8-100D/2S-M Stadtbahn SAAR Application Karlsruhe Sarrebruck Longueur hors tout (mm) 37 610 37 870 Largeur max (mm) 2 650 Hauteur / rail (mm) 3 700 3 860 3 360 Résistance à la compression (kN) 600 Masse à vide (t) 58,6 58,5 55,5 Masse maximale (t) 75,5 82 81,6 Charge à l’essieu max (t) 10,4 11 10 Hauteur du plancher /rail (mm) Zone plancher haut Zone planche bas Embarquement 1000 - 880 630 580 805 400 % de plancher bas 35 48 Places assises 100 96 Places debout à 4 p/m2 115 147 Vitesse maximale (km/h) 95 Accélération maximale (m/s2) Accélération de 0 à 50 km/h 0,9 0,75 1 0,85 1,1 0,94 Décélération de service max (m/s2) Décélération freinage d’urgence 1,6 2,73 Rayon de courbure minimum (m) 23 à vide 23 en charge 25 Diamètre des roues neuves (mm) Diamètre des roues usées 740 660 760 Courants d’alimentation 750VDC/15 kV AC 750V DC/15 kV AC Moteurs : type puissance (kW) ct continu 2 x 245 asynchrone 4 x 127 8 x 120 Source VDV

Autorails légers ou semi légers Roulement Masse Matériel t Puissance kW Critère de légèreté m2/t Critère global m2/t x kW/t REGIO-SHUTTLE RS1 bogies 42,1 44 454 514 1,38 1,32 14,84 16,08 DoSto VT 640 essieux 27,5 250 2,62 23,81 LVT/S 21 265 1,87 23,55 GTW 2/6 51 550 1,62 17,18 Integral (5 caisses) 79,5 945 1,75 20,78 EBO-LINT 38,5 315 1,50 12,25 LINT VT 641 (X73500) 45 1,34 15,34 REGIO-SPRINTER a) Düren b) Vogtland essieux et bogie central 31,5 31,9 396 456 1,79 1,77 22,52 25,29 VT 642 Desiro 64 12,88 TALENT 2 caisses 57 630 16,58 TALENT 3caisses VT 643 VT 644 72 84 1000 1,61 1,51 14,07 17,98 VT 628,4 (autorail classique plus ancien) 70,4 485 1,67 11,51 référence autocar SETRA pneus 11,5 184 2,25 36 Expérimentations ou réalisations Allemandes Source VDV

Comparaison du bus grande capacité (biarticulé, 25m) avec le tramway / Société allemande de recherche pour la route et les transports, publi 2008 • Sur la base d‘une ligne type de 20 km • Mêmes conditions pour les 2 systèmes : ex. site propre partout, vitesse commerciale de 20 km/h • Comparaison valable uniquement dans une fourchette étroite de capacité, soit 2300 p/h/sens en pointe (intervalle de 3mn, véhicules de 145 places remplis à 80%) • Coûts globaux sur une période de 30 ans : investissement plus exploitation ----------------------------------------------------------------------------------- • Le biarticulé thermique peut économiser 1/3 des coûts dans certaines conditions, avec véhicules de même capacité • Les coûts sont pratiquement les mêmes si on compare biarticulé électrique (trolley) et tramway plus capacitif, de 40m, avec intervalle plus élevé

Hypothèses choisies pour la comparaison Bus bi-articulé Tramway Etudes et planification Acquisitions foncières Génie civil Voie Alimentation en énergie électrique Stations Réaménagement voirie Information / billettique /… Priorité aux feux Matériel roulant Dépot 15 ME 12 10-30 10 70-80 16 32 ME 30 28 80 25