Le crépuscule de la crémaillère

La Suisse, championne du monde de la crémaillère
Des dizaines de trains tutoient ses sommets, une industrie ferroviaire unique, Stadler Rail, produit sa technologie: la Suisse est championne du monde de la crémaillère. Un récent article de la Luzerner Zeitung [1] annonce la fin possible de cette épopée, même si les lignes les plus pentues échapperont à ce couperet.

Fig. 1 Réseau du Zentralbahn (zb) avec ses deux lignes principales de Lucerne à Interlaken 0st (Brunig) et de Lucerne à Engelberg; la ligne de Meiringen à Innertkirchen a rejoint le réseau zb en 2021 (carte Zentralbahn).

Le Zentralbahn (zb) est une compagnie privée suisse, société fille des CFF (66 % de son capital), issue de la fusion de la ligne CFF du Brunig (Lucerne–Meiringen–Interlaken) et de la compagnie Lucerne–Stans–Engelberg (LSE) (Fig. 1). Les deux branches du zb sont unifiées techniquement, et leurs trains roulent sous la caténaire des CFF (15’000 volts, 16 2/3 périodes), et sur voie métrique, entrelardée de tronçons à crémaillère entre Giswil et Meiringen (ligne du Brunig) et entre Grafenort et Engelberg . La compagnie zb s’est toujours fait remarquer par sa modernité, tant sur le plan du matériel roulant (rames automotrices Adler, Fink et Spatz, Fig. 2) que par son concept d’exploitation (horaire cadencé, trains InterRegio alternant avec des trains régionaux, restauration à bord).

Fig. 2 Rame Adler du Zentralbahn; composée de sept éléments, cette rame automotrice roule jusqu’à 120 km/h en adhérence, à 40 km/h en crémaillère (montée) ou 27,5 km/h (descente) (photo Zentralbahn).

Quelle mouche a-t-elle donc piqué le Zentralbahn pour qu’il tente de se débarrasser de sa crémaillère? Ce n’est certainement pas l’incident du 6 mars 2021 où l’essieu moteur défectueux d’un convoi a entraîné une détérioration de la crémaillère entre Giswil et le col du Brunig. Les causes profondes sont antérieures à cet accident de parcours, et peuvent se résumer par la complexité, le coût, la lenteur et l’absence d’interopérabilité.

Complexe, donc coûteux
Le système de la crémaillère, troisième rail destiné à renforcer l’adhérence dans le sens de la montée et à assurer le freinage dans le sens de la descente, reste un dispositif bien connu, robuste et fiable. Mais la pose de ce troisième rail renchérit l’infrastructure (avec des aiguillages d’une redoutable complexité) et le matériel roulant; les engins moteurs doivent disposer d’essieux ad hoc pour la traction et le freinage, alors que les voitures sont également munies d’essieux destinés au seul freinage. L’usure, et donc l’entretien supplémentaire du système à crémaillère, sur la voie comme sur les véhicules, aggrave encore l’addition.

Lenteur: avant, pendant et après…
L’entrée et la sortie d’un tronçon à crémaillère, outre son soubresaut bruyant, nécessitent pour des raisons mécaniques un ralentissement sévère. La crémaillère elle-même impose une modération de la vitesse, plus forte à la descente (27,5 km/h pour la rame Adler) qu’à la montée (40 km/h), essentiellement pour des questions de sécurité.

La variété des espèces interdit l’interopérabilité
Les inventeurs de la crémaillère, tous citoyens suisses issus du 19e siècle (Carl Roman Abt, Eduard Locher, Niklaus Riggenbach, Emil Strub), ne se sont pas souciés d’uniformiser leur invention. Le Zentralbahn a hérité de la crémaillère Riggenbach, tandis que son proche voisin, le Matterhorn Gotthard Bahn (MGB, de Zermatt à Disentis/Mustér via Brigue et Andermatt) a tout misé sur la crémaillère Abt; malgré la future liaison destinée à joindre les deux réseaux via le tunnel du Grimsel (liaison Meiringen–Oberwald, voir l’article «Slow food» et grand confort sur voie étroite du 2 mai 2019 sur ce blog), ceux-ci seront incompatibles et le transbordement restera obligatoire.

L’oeuf de Colomb du Zentralbahn
Les ingénieurs du Zentralbahn, épaulés par leurs collègues de l’Ecole supérieure polytechnique d’Aix-la-Chapelle, ont logiquement décomposé le problème en deux temps: la montée d’abord, la descente ensuite.

L’ascension nécessite une adhérence et une puissance de traction maximales: elles seront obtenues si tous les essieux du futur convoi sont moteurs; la locomotive et son train de voitures disparaissent au profit d’une automotrice articulée dont chaque essieu est entraîné par un moteur de traction. La politique de flotte actuelle du Zentralbahn, où dominent aujourd’hui les automotrices, va déjà dans ce sens.

Pour parer à toute dérive lors de la descente, les moteurs de traction seront bien entendu mis à contribution grâce au freinage électrique: chaque moteur devient génératrice, et renvoie du courant dans la caténaire, la fameuse récupération. On doublera ce premier frein par l’adjonction de patins électromagnétiques destinés à coller au rail en cas de situation critique. Certains lecteurs se rappelleront de cet accessoire indispensable aux tramways lausannois, rompus aux pentes sévères de la ville (Fig. 3).

Fig. 3 Rame CFZe4/4 (série 191-193, construite en 1954) des Tramways lausannois munie de patins électromagnétiques sur les deux bogies (dessin de Pierre Stauffer tiré de la référence [2]).

Les futures rames automotrices du Zentralbahn, à motorisation totale et patins électromagnétiques, viendront à bout des pentes les plus sévères du réseau actuel, soit 12 % (12 mètres de dénivelé pour une distance de 100 mètres) sur la ligne du Brunig et de 10,5 % sur la ligne d’Engelberg. La crémaillère Riggenbach aura vécu sa vie, et pourra être déferrée.

A moins que des convois historiques, témoins du patrimoine ferroviaire, puissent encore circuler sur le réseau rajeuni… Ou alors que le GoldenPass Express, dépassant Interlaken pour se lancer à l’assaut du col du Brunig, ne réussisse ce nouveau défi: allier écartement variable et motorisation totale.

Nous suivrons de très près l’éradication de la crémaillère et la cure de jouvence qui dopera les lignes ainsi transformées. Mais nous n’oublierons pas les pionniers et honorerons la mémoire des Abt, Locher, Riggenbach et Strub.

Retombées lausannoises
Le chemin de fer Lausanne–­Ouchy vit aujourd’hui sa troisième réincarnation: après une vie de funiculaire –surnommé la «ficelle»– il a été transformé en chemin de fer à crémaillère, toujours à voie normale, l’écartement standard des CFF. Sa nouvelle vie, totalement automatisée, est celle d’un métro, le m2, roulant sur pneumatiques. Mais, avec une rampe de 11,4 %, inférieure à celle du Zentralbahn, le futur matériel du m2 pourra oublier le caoutchouc pour retrouver son statut de véritable chemin de fer. Pour certains riverains, la disparition du crissement des pneus sera chaleureusement applaudie…

Daniel Mange, 1 septembre 2021

 

Remerciements
J’adresse ma reconnaissance à Pierre Guignard, expert en matière ferroviaire, qui m’a rendu attentif à la différence cruciale entre lignes à crémaillère pure (Montreux–Rochers-de-Naye ou Zermatt–Gornergrat, par exemple) et lignes mixtes, à adhérence et crémaillère (Zentralbahn ou Matterhorn Gotthard Bahn). Dans le premier cas, les véhicules sont relativement simples, car il n’y a qu’une chaîne d’entraînement/freinage, et pas de problème d’entrée et sortie de la crémaillère. Sur les lignes mixtes, les véhicules sont beaucoup plus complexes, lourds et coûteux, car on cumule deux modes de traction et de freinage, et la transition adhérence/crémaillère doit s’effectuer en mode entièrement sécuritaire.

Je remercie également Madame Annette Rochaix-Goldschmidt, veuve de Jean-Louis Rochaix et contributrice de la collection des livres voués aux chemins de fer vaudois, pour la mise à disposition de la figure 3.

Références

[1] M. Piazza, Zentralbahn testet zahnradlosen Betrieb für Brünig und Engelberg, Luzerner Zeitung, 22. Juli 2021.

[2] M. Grandguillaume, J. Jotterand, Y. Merminod, J. Paillard, J.-L. Rochaix, P. Stauffer, J. Thuillard, Les tramways lausannois 1896-1964, Bureau vaudois d’adresses, Lausanne, 1977.

 

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Ecartement variable: l’accouchement au forceps du GoldenPass Express

Couleurs et logo échauffent les actionnaires du MOB
Après le coup d’éclat du 3 octobre 2008 (voir notre article du 21 mai 2021) –la révélation du bogie à écartement variable et l’abandon du 3e rail entre Zweisimmen et Interlaken– la Compagnie du Chemin de fer Montreux Oberland bernois (MOB) est plongée dans un conflit surréaliste avec ses actionnaires. Ceux-ci refusent, lors de l’assemblée générale 2010, un logo unifié, celui du GoldenPass, enluminé de ses couleurs crème et or. Le conseil d’administration plie et réhabilite définitivement l’acronyme MOB, avec un sigle renouvelé et des teintes bleu sombre et crème, d’une grande sobriété (Fig. 1); cette marque accompagnera l’éclosion du train à écartement variable, le GoldenPass Express, et sera omniprésente sur le matériel roulant comme dans les gares.

Fig. 1 Nouveau logo du MOB, introduit dès 2016 (photo de l’auteur).

Matériel roulant: le mariage de la carpe et du lapin
L’abîme qui sépare le réseau métrique du réseau normal reste l’écartement de la voie, 435 mm comblés par le bogie à écartement variable. Il n’en reste pas moins que le matériel roulant d’un chemin de fer à voie étroite, conçu pour se faufiler dans des vallées étriquées et pentues, diffère profondément des véhicules du réseau normal, aptes à rouler vite sur des tronçons plutôt rectilignes; examinons ces différences et les solutions à y apporter:

  • Le gabarit d’espace libre; la silhouette plus fine du véhicule métrique ne pose aucun problème dans l’univers du chemin de fer normal, à l’exception de l’accès aux quais de ce dernier. Le bogie devra donc s’élever pour être au niveau des quais normaux (55 cm), puis se rabaisser pour desservir les quais métriques (35 cm); un marchepied rétractable (ou rabattable, selon le véhicule) comblera la lacune entre la voiture métrique et le quai à voie normale.
  • Les exigences de résistance mécanique, à l’arrêt et en marche, de même que le confort à vitesse élevée, doivent être compatibles avec le réseau normal; il en découle l’obligation de concevoir un matériel roulant entièrement nouveau, à l’exception des engins de traction (automotrices, locomotives) qui resteront sur leur réseau d’origine et seront échangés à Zweisimmen, la gare de transformation.
  • Les attelages, l’intercirculation entre voitures, les systèmes de freinage, de télécommande et d’alimentation électrique sont radicalement différents dans les réseaux métrique et normal. La solution impose dans ce cas des «trains blocs», soit des convois homogènes, en principe indéformables, de voitures à écartement variable, liées par attelages automatiques et conçues selon les normes métriques. Sur le tronçon à voie normale, de Zweisimmen à Interlaken, une voiture d’interface est insérée entre le train bloc et la locomotive pour assurer toutes les conversions nécessaires [2].

En résumé, le convoi de base est un train bloc à écartement variable formé de plusieurs voitures au gabarit métrique, tracté ou poussé par une locomotive métrique du MOB; dès Zweisimmen, l’engin moteur du MOB est remplacé par une locomotive du réseau normal BLS (Berne-Lötschberg-Simplon) munie de sa voiture d’interface.

Au cœur du projet, un bogie révolutionnaire
Le bogie à écartement variable reste le composant crucial du projet global. Le prototype à l’échelle 1:10, présenté en 2008 aux membres de la Communauté d’intérêts intercantonale GoldenPass, fait l’objet d’une conception industrielle par la firme Prose, à Winterthour, suivie de la fabrication de deux prototypes par l’entreprise Alstom, à Neuhausen [1]. Les deux bogies en question, baptisés EV09, sont alors assemblés sous la caisse d’une voiture existante du MOB, la BDs 220 (Fig. 2), testés en ligne et présentés sur un court tronçon de démonstration, en gare de Montreux, le 18 mai 2010.

Fig. 2 Première voiture prototype BDs 220 du MOB munie de bogies à écartement variable EV09, en démonstration à Montreux le 18 mai 2010 (photo MOB).

Le principe du changement d’écartement? Une image vaut mille discours: lisez le texte qui suit après avoir examiné la vidéo disponible sur le site internet du MOB.

On décrit ici le cas du passage du réseau métrique au réseau normal. Imaginez tout d’abord une rampe de quelques mètres, de part et d’autre de la voie ferrée, mais surélevée par rapport à celle-ci. A l’approche de cette rampe, de petits bras latéraux (comme de minuscules ailerons), vont surgir des flancs de la voiture du train. S’appuyant sur la rampe, ces ailerons soulèvent d’une vingtaine de centimètres la caisse de la voiture –sa partie habitable– tout en maintenant le contact des roues avec le rail. Cette manœuvre décharge les bogies du poids du véhicule. Au même moment, les roues quittent les rails pour rouler sur une plaque lisse. Le bogie, constitué de deux parties dissociables, est alors entraîné dans un rail de guidage qui écarte les deux demi-bogies. Résultat: le train est passé d’un écartement de 1000 mm à 1435 mm; il a gagné environ 20 cm en hauteur durant la même opération, pour être compatible avec les quais du réseau à voie normale.

L’infrastructure doit aussi bouger… malgré les Bernois
La longueur des futurs convois du GoldenPass Express (120 mètres dans un premier temps, jusqu’à 220 mètres à terme) entraîne une transformation radicale de la plupart des gares principales du MOB, avec un allongement des quais et des voies permettant le croisement de deux trains. Les exigences de la Loi sur l’égalité pour les handicapés (LHand) imposent de leur côté des quais à la hauteur uniforme de 35 cm, ainsi que des accès facilités (ascenseur ou rampe à pente limitée). Les gares de Montreux, Montbovon, Château-d’Oex, Gstaad, Schönried, Saanenmöser et Zweisimmen sont désormais prêtes à accueillir le GoldenPass Express.

Le 11 avril 2011, l’Office fédéral des transports, ainsi que les cantons de Berne, Vaud et Fribourg, donnent leur feu vert pour la mise en œuvre du projet du GoldenPass. Mais les investissements planifiés ne sont pas du goût de trois députés bernois qui, non seulement veulent redimensionner les transformations de la gare de Zweisimmen, mais vont également s’opposer à l’ensemble du projet GoldenPass. Après de laborieuses péripéties, le Conseil d’Etat bernois débloque la situation le 12 février 2015 et accorde la subvention de 1,2 million indispensable à l’aménagement de la gare de Zweisimmen. Celle-ci est alors complètement remodelée, avec deux voies spécialisées (No 6 et 7) permettant la transformation des convois à écartement variable.

Du prototype à la série: les affres de la production de masse
Le 7 octobre 2014, l’association BahnJournalisten Schweiz est reçue au sommet des Pléiades pour prendre connaissance des derniers développements du GoldenPass Express; celui-ci a atteint son apogée, sous la forme d’un train bloc de sept voitures (dont deux voitures-pilotes de 1ère classe, une voiture de 1ère classe et trois voitures de 2e classe, une voiture-restaurant) [2] tracté ou poussé sur le réseau métrique par une automotrice double de la série 9000, sortant de fabrication.

Mais les essais approfondis du bogie d’origine EV09, conçu par le MOB et développé par Prose, conduisent Alstom à concevoir un nouveau bogie EV18 nettement plus complexe, où une partie de la commande mécanique est complétée par un système hydraulique (Fig. 3). La conséquence est lourde: une tonne de plus par bogie, donc deux tonnes par voiture. Les contraintes de sécurité en voie normale (normes de collision) entraînent un renforcement de la structure des voitures et un nouvel alourdissement. Dernière mauvaise nouvelle: les automotrices doubles 9000 souffrent de maladies de jeunesse, en particulier d’un problème d’adhérence sur les fortes pentes du MOB. En conséquence, le convoi originel est revu à la baisse, et se contentera de cinq voitures accouplées à une locomotive du MOB (série 8000) ou à une locomotive du BLS avec sa voiture d’interface.

Fig. 3 Bogies à écartement variable de seconde génération du type EV18, développés et produits par Alstom dès 2018 (photo MOB).

Un train de rêve
Malgré le raccourcissement de la rame et la suppression de la voiture-restaurant, le GoldenPass Express reste un train d’exception. Aux classiques 1ère et 2e classes, se rajoute une classe Prestige surélevée et dotée de fauteuils individuels pivotants (Fig. 4) [2]: rien n’échappera aux amateurs de panorama alpin! Dans cette même classe, une restauration à la place remplacera le service du défunt wagon-restaurant. L’aménagement intérieur, développé par Innova Design Team, est réhaussé d’une carrosserie due à Pininfarina, le légendaire styliste italien (Fig. 5).

Fig. 4 Un compartiment Prestige avec fauteuils pivotants (photo MOB).

Fig. 5 Voiture-pilote construite par Stadler sur les plans de Pininfarina, en tête du GoldenPass Express (photo MOB).

A sa mise en service, le train se compose donc, dans le sens Montreux–Interlaken, d’une voiture-pilote Ast avec 1ère classe et compartiment Prestige, d’une voiture de 1ère classe As, de deux voitures de 2e classe Bs dont l’une avec accès surbaissé, et d’une voiture-pilote avec 1ère et 2e classe ABst. Sa vitesse est limitée à 100 km/h sur la voie métrique comme sur le réseau normal.

Le MOB passe finalement commande de 19 voitures panoramiques à Stalder en 2018, équipées du bogie Alstom EV18. Quatre voitures surbaissées, accessibles aux voyageurs à mobilité réduite, devaient provenir du parc du MOB après transformation; suite à un appel d’offre public, le MOB se décide finalement à commander également du matériel neuf chez Stadler.

Le ballet de Zweisimmen
Le changement d’écartement à Zweisimmen est un ballet millimétré, qui fait partie de l’arrêt en gare et ne doit pas dépasser 8 minutes. Sa description se base sur une représentation simplifiée des trains blocs, empruntée à la publication Schweizer Eisenbahn-Revue [2] (Fig. 6); elle se décompose en trois temps:

  • Dans un premier temps (Fig. 7a), le convoi du MOB, à l’écartement métrique et tracté par la locomotive MOB, pénètre en gare de Zweisimmen et gagne la voie 7; il traverse la station de transformation à 15 km/h, et l’ensemble du train bloc va automatiquement passer de l’écartement métrique à l’écartement normal.
  • Dans un deuxième temps (Fig. 7b), le convoi s’arrête à quai pour laisser ses passagers descendre ou monter; la locomotive MOB est découplée et va gagner une voie de garage à écartement métrique, tandis que la locomotive BLS et sa voiture d’interface, à l’écartement normal, vont s’accoupler à l’arrière du convoi.
  • Dans un dernier temps (Fig. 7c), le convoi à voie normale est prêt à partir en direction d’Interlaken, poussé par la locomotive du BLS.

La manoeuvre dans la direction Interlaken–Montreux se déroule en inversant les trois étapes décrites ci-dessus.

    Montreux                                                                                                                                     Zweisimmen
Convoi MOB Montreux–Zweisimmen et retour.

Zweisimmen                                                                                                                                        Interlaken

Convoi BLS Zweisimmen–Interlaken et retour.

Fig. 6 Schéma des deux compositions du GoldenPass Express. Rouge: train bloc à écartement variable. Bleu: engin moteur/voiture-pilote MOB. Vert: engin moteur/voiture-pilote BLS. Violet: voiture d’interface BLS (dessins de l’auteur d’après la référence [2]).

Montreux                                                                                                                               Interlaken
(a)

Montreux                                                                                                                                              Interlaken
(b)

Montreux                                                                                                                                              Interlaken        (c)

Fig. 7 Le ballet de Zweisimmen (dessins de l’auteur d’après la référence [2]).
(a) 1er temps du ballet: arrivée du convoi MOB à Zweisimmen et changement d’écartement. Trait rouge: voie normale. Trait noir: voie métrique.
(b) 2e temps du ballet: après le changement d’écartement, arrêt à quai et départ de la locomotove MOB. EcarVar: installation pour le changement d’écartement.
(c) 3e et dernier temps: la locomotive BLS et sa voiture d’interface s’accouplent en queue du convoi et s’apprêtent à partir pour Interlaken.

Le concept d’exploitation actuel prévoit quatre trains par jour GoldenPass Express Montreux–Interlaken et retour, avec une durée de trajet de 3h10.

Le budget d’investissement du matériel roulant et des bogies, validé en 2016 par les cantons (VD, FR et BE) et la Confédération, s’élevait à 81 millions de francs. Après réduction due au remplacement des wagons-restaurants par des voitures de 2e classe moins onéreuses, il s’est finalement monté à 89 millions avec l’achat de quatre voitures à plancher bas en lieu et place de la transformation d’anciens véhicules du MOB.

Des palmiers aux glaciers: dix ans d’attente
Lors de l’assemblée GoldenPass historique de 2008, le directeur du MOB Richard Kummrow avait promis le départ du train inaugural pour le 12 décembre 2012 à 12h12… Avec une inauguration arrêtée au 11 décembre 2022, son successeur Georges Oberson tiendra la promesse avec 10 ans d’écart, le prix à payer pour une saga technique d’une extrême complexité, aggravée par un invité inattendu, le coronavirus.

Mais l’objectif originel du GoldenPass Express, relier Montreux à Lucerne, reste suspendu à la traversée du massif du Brunig. Un autre défi doit être relevé pour cette dernière étape, la crémaillère, jusqu’ici incompatible avec les actuels bogies à écartement variable. Un prochain article se penchera sur cette problématique, et cherchera également à évoquer les perspectives de l’écartement variable à l’échelle de l’ensemble du pays.

Daniel Mange, 9 juillet 2021

Remerciements
L’auteur remercie très chaleureusement Jérôme Gachet, responsable communication et porte-parole du MOB, pour son soutien sans faille et ses apports continus de documentation; sans son aide, la rédaction de cet article n’aurait simplement pas été possible.

Ma reconnaissance va également à Pierre Guignard, éminent expert en matière ferroviaire, qui m’a rendu attentif aux multiples différences séparant le matériel roulant métrique du matériel standard.

Références

[1] C. Gyr, J.-M. Forclaz, C. Weiss, Entwicklung des spurwechselfähigen Laufdrehgestells EV09, Schweizer Eisenbahn-Revue, Nr 8-9, 2011, S. 382-386.

[2] U. Wieser, J. Lüthard, Die 20 neuen Spurwechsel-Wagen für die MOB, Schweizer Eisenbahn-Revue, Nr 7, 2018, S. 372-375.

 

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Écartement variable: le 3e rail, panacée technique mais boulet financier

GoldenPass, la liaison mythique
Après l’effervescence ferroviaire du 19e siècle, la première guerre mondiale va stopper brutalement le développement du rail. Dans ce contexte morose est inauguré en 1916 le dernier tronçon de la ligne du Brunig des CFF, entre Interlaken Ost et Brienz, desservi jusqu’alors par la Compagnie de navigation sur les lacs de Thoune et de Brienz (Fig. 1): le rêve de relier Montreux à Lucerne par chemin de fer devient réalité, au prix d’un double changement, à Zweisimmen et à Interlaken Ost, imposé par des écartements différents (métrique de Montreux à Zweisimmen et d’Interlaken à Lucerne, normal de Zweisimmen à Interlaken).

Fig. 1 Schéma de la liaison du GoldenPass, de Montreux à Lucerne via Zweisimmen et Interlaken Ost (tiré de la brochure Montreux–Interlaken–Lucerne par le Panoramic Express[1]).

Après la guerre 1914-1918, le tourisme renaît et, dès 1928, une liaison sans transbordement de Montreux à Lucerne, la ligne du GoldenPass, revient sur le devant de la scène. L’insertion d’un 3e rail à écartement métrique à l’intérieur de la voie normale Zweisimmen–Interlaken (54 km) s’impose, mais avorte pour des questions économiques et techniques. En guise de compensation, les trains classiques feront place à des convois de luxe, le Golden Mountain Pullman Express sous le label de la prestigieuse Compagnie internationale des wagons-lits et des grands express européens, qui équipe les deux groupes MOB (Montreux-Oberland bernois) et BLS (Berne-Lötschberg-Simplon) de voitures haut de gamme en 1ère et 2e classe (Fig. 2). L’aventure démarre à la saison d’été 1931 et succombe déjà un an plus tard, victime de la grande crise économique des années 30; ce matériel roulant d’exception survivra: il sera revendu aux chemins de fer rhétiques en 1939.

Fig. 2 Voiture de luxe du MOB de la série AB4 103-106, commandée par la Compagnie internationale des wagons-lits et des grands express européens et construite par SIG (Schweizerische Industrie-Gesellschaft) en 1931 (tirée de la référence[2], page 260).

Un troisième rail en or
Dès 1986, Edgar Styger, directeur du groupe MOB, relance l’idée du 3e rail entre Zweisimmen et Interlaken (Fig. 3); ce système n’est pas nouveau et équipe déjà l’axe Coire–Domat/Ems des chemins de fer rhétiques (écartement métrique) pour conduire directement les wagons marchandises CFF au complexe industriel d’Ems.

Fig. 3 Schéma de principe du 3e rail (écartement normal de 1435 mm, écartement métrique de 1000 mm)(schéma de l’auteur).

Après l’explosion de la fréquentation de ses nouveaux trains Superpanoramic Express, Edgar Styger voit déjà une étape plus loin: rejoindre Lucerne sans transbordement, un trajet de 189 km, en visant le 700e anniversaire de la Confédération, en 1991. Une étude conjointe MOB-BLS estime l’investissement à 30 millions de francs, tandis qu’une enquête menée par l’Université de Saint-Gall en 1987 démontre les retombées très favorables pour l’économie et le tourisme. Le 15 septembre de la même année est fondée la Communauté d’intérêts intercantonale 3e rail/GoldenPass, avec un budget déjà revu à la hausse (45 millions) et un objectif remis à 1993.

Interlaken saborde le 3e rail vers Meiringen
Le projet de 3e rail entre Zweisimmen et Interlaken n’a pas passé inaperçu du côté des autorités de Brienz et de Meiringen, au pied du col du Brunig et au cœur de nombreuses attractions touristiques comme le train à vapeur du Rothorn, le village-musée de Ballenberg, les cars postaux pour les cols du Grimsel et du Susten, la cascade de Giessbach et son funiculaire historique. Une idée s’impose alors: insérer un 3e rail, cette fois à l’extérieur de la voie métrique, pour accueillir jusqu’à Meiringen des trains en provenance de Berne, sans transbordement à Interlaken Ost (Fig. 1)[3].

Petit rappel historique: la ligne du Brunig est inaugurée en 1888 déjà, et relie Alpnachstad, sur le lac des Quatre-Cantons, à Brienz, sur le lac éponyme; à l’époque, le train prolonge naturellement le bateau à vapeur. Si la jonction ferroviaire d’Alpnachstad à Lucerne se réalise un an plus tard, il faut attendre 1916 pour rejoindre par fer Interlaken Ost. Le trajet Brienz–Interlaken se planifie à l’écartement normal, pour accueillir directement les voyageurs en provenance de Berne: tracé de la voie, ponts et tunnels sont donc aménagés selon les normes du grand chemin de fer.

La riposte des hôteliers d’Interlaken, redoutant une perte de la clientèle qui passerait son chemin pour rejoindre directement Brienz, porte ses fruits, et c’est l’écartement métrique qui s’impose finalement. Mais le gabarit de la voie normale subsiste, prêt à accueillir un 3e rail… Cette idée, relancée en 1987|3], n’aura manifestement pas de suite, et Interlaken Ost reste une gare en cul-de-sac, voyant partir les convois métriques en direction du Brunig, de Grindelwald et de Lauterbrunnen, et les trains à voie normale en direction de Berne, Bâle et Berlin (ICE allemand). En résumé, Interlaken reste l’étape incontournable du tourisme international.

Le budget du 3e rail à la dérive
Revenons à l’axe Zweisimmen–Interlaken et aux questions bassement matérielles de son financement. Outre le troisième rail inséré à l’intérieur de la voie normale, il faut renouveler les traverses et les rails existants, réaménager la géométrie des aiguillages, ainsi que les installations de sécurité (signaux, passages à niveau). Quant aux nouvelles locomotives, elles doivent être adaptées à la tension électrique continue du MOB et alternative du BLS et des CFF, sans oublier la crémaillère pour la section Meiringen–Giswil du Brunig. Cette relative complexité renchérit le projet qui passe bientôt à 60 millions de francs pour l’infrastructure, avec un complément de 24 millions pour le matériel roulant; l’inauguration est alors retardée à 2001, l’année du centenaire du MOB. En juin 1992, l’entreprise MOB annonce que le constructeur espagnol Talgo (cf. notre article du 12 mars 2021) renonce à fournir une offre pour six compositions à écartement variable selon sa technologie éprouvée; le 3e rail reste alors la solution la plus économique et la plus réaliste.

Le coup de massue final, au détriment du 3e rail, est inattendu: l’ouverture du tunnel de base du Lötschberg, en 2007, va entraîner une hausse du trafic sur cette ligne; le croisement de la voie métrique et des faisceaux de la voie normale, en gare de Spiez, est inextricable (Fig. 1). Le projet révisé, avec une traversée de l’axe à 3 rails par un tunnel de 1,7 km, doublée d’une gare souterraine, aggrave encore le budget d’origine qui passe à 205 millions pour la seule infrastructure. Dans un communiqué de presse du 24 octobre 2006, le groupe de travail GoldenPass, incluant MOB, CFF et BLS, décide d’abandonner la réalisation de la liaison à 3e rail entre Zweisimmen et Interlaken.

Le 3e rail est mort, vive l’écartement variable
L’Assemblée générale de la Communauté d’intérêts intercantonale 3e rail/GoldenPass du 3 octobre 2008 stupéfie son auditoire: le nouveau patron du MOB, Richard Kummrow, annonce la mise au point d’un bogie à écartement variable révolutionnaire, qui permet non seulement de s’affranchir du 3e rail, mais de s’adapter aux différents quais, hauts de 35 cm pour la voie métrique et de 55 cm pour la voie normale. Clou du spectacle: le MOB présente un modèle réduit fonctionnel du bogie, à l’échelle 1:10, ainsi que des simulations numériques qui démontrent la maturité du concept. La mise en service du train est prévue pour 2012, avec un budget de 44 millions[4]. Cette Assemblée générale est l’événement clef qui scelle l’abandon définitif du 3e rail et ouvre un nouveau chapitre dans l’histoire du GoldenPass Express, l’ère de l’écartement variable (Fig. 4).

Fig. 4 Schéma de principe de l’écartement variable, avec passage continu de l’écartement métrique à l’écartement normal de 1435 mm (ou vice versa) en gare de Zweisimmen (schéma de l’auteur).

Remerciements
L’auteur remercie Madame Annette Rochaix-Goldschmidt, veuve de Jean-Louis Rochaix et contributrice de la collection des livres voués aux chemins de fer vaudois, pour la mise à disposition de l’original de la figure 2.

Daniel Mange, 21 mai 2021

 

Références

[1] Montreux–Interlaken–Lucerne par le Panoramic Express, Golden Pass Switzerland, Interlaken, brochure non datée.

[2] M. Grandguillaume, G. Hadorn, S. Jarne, J.-L. Rochaix, A. Rochaix, Chemin de fer Montreux Oberland bernois, tome 1, 1901-1963, Bureau vaudois d’adresses, Lausanne, 1992.

[3] P. Romann, Neue Ideen für neue Bahnlinien, Verkehr & Umwelt, Nr 3, 1987, S. 52-53.

[4] Golden Pass: Spurwechsel-Wagen statt dritte Schiene? Schweizer Eisenbahn-Revue, Nr 11, 2008, S. 574-575.

 

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Ecartement variable: des règles du théâtre classique aux rêves du GoldenPass Express

Les trois règles du théâtre classique
Le triomphe absolu de votre moyen de locomotion favori, la voiture, n’a qu’une explication: le respect inconditionnel des trois règles du théâtre classique, l’unité de temps, l’unité de lieu et l’unité d’action. L’heureux automobiliste part n’importe quand, de n’importe où. Mieux encore: il se meut dans une coquille ouatée, une sphère privée qui prolonge son propre corps.

Le chemin de fer, royal au siècle passé, est en disgrâce. Pour récupérer des parts de marché, le train a inventé l’horaire cadencé. Les gares ont compris qu’à défaut d’être partout, elles devaient allécher l’automobiliste par des parkings incontournables: les artères ferroviaires se ramifient en capillaires routiers. Pour le temps et l’espace, la réaction est bonne. Reste l’unité d’action. La bête noire des transports publics demeure la «rupture de charge» qui, dans le jargon ferroviaire, signifie un changement de train; souvent inévitable, celui-ci condamne le voyageur à briser le rythme de son déplacement, à abandonner un siège douillet acquis souvent de haute lutte, à déménager avec armes et bagages pour repartir à l’assaut d’une autre place, tout aussi hypothétique.

En Suisse, on se heurte à la barrière infranchissable des écartements différents; le chemin de fer régional, destiné à se glisser dans des vallées étroites et pentues, roule sur des voies à l’écartement métrique, tandis que le grand chemin de fer se rallie à la norme internationale de 1,435 mètre. Ces 435 mm de différence sont, pour le monde ferroviaire, un abîme.

Troisième rail ou écartement variable?
Que faire donc pour relier sans transbordement Montreux à Lucerne, le fameux GoldenPass Express, quand les voies métriques du Montreux-Oberland bernois (MOB) et du Brunig (Zentralbahn) sont coupées par un intermède à voie normale entre Zweisimmen et Interlaken? La solution, à l’étude depuis des décennies, est sans surprise: on immerge un troisième rail, à l’intérieur de la ligne classique. Mais le budget de plusieurs dizaines de millions de francs, pour un projet exclusivement local, a brisé le rêve.

La véritable nouveauté, c’est le matériel roulant à écartement variable: des rames «caméléon», munies de roues coulissantes sur leur essieu, se jouent des différences d’écartement, à l’image du fameux Catalan Talgo, ayant relié Genève à Barcelone de 1969 à 1994 (Fig. 1). Un rappel historique s’impose.

Fig. 1 Rame à écartement variable Catalan Talgo, ayant relié Genève à Barcelone de 1969 à 1994 (photo Jean Vernet, Genève, 1985).

L’épopée de l’écartement variable
L’écartement des voies de chemin de fer, soit la distance séparant les deux files de rails parallèles, n’est pas uniforme. Si environ 70% de la longueur des voies ferrées du monde sont à l’écartement normal de 1435 mm, les 30% restants peuvent se partager en «voies étroites» –moins de 1435 mm– et en «voies larges» –plus de 1435 mm–[1]. Le changement d’écartement sans transbordement constitue donc un défi technique et économique presque aussi vieux que le chemin de fer.

L’épopée industrielle de l’écartement variable remonte au début du siècle passé: dans un numéro du 2 octobre 1909, la revue Génie civil décrit en détails les bogies développés par le chemin de fer du Chan-Si (Chine) et destinés à rouler indistinctement sur la voie normale (1435 mm) et sur la voie métrique.

En Europe, la première conception d’un essieu à écartement variable a visé la voie russe (1520 mm) et la voie normale, sous l’égide des chemins de fer russes et de l’Allemagne de l’Est (Deutsche Reichsbahn). Le 20 mai 1961, le premier train commercial équipé de tels essieux était mis en route en direction de l’URSS et, depuis cette date, plus de 3000 essieux étaient construits. Cette solution n’est cependant pas généralisable aux cas d’écartements très différents, comme entre voie normale et voie espagnole[1].

Premier prix pour les Ateliers de constructions mécaniques de Vevey
C’est dans ce contexte que les chemins de fer espagnols ont pris, en 1966, la décision d’organiser un concours dans le cadre de l’Union internationale des chemins de fer (UIC). Les résultats de cette compétition permettraient de choisir une solution optimale au problème de changement automatique d’écartement, adapté notamment aux vitesses élevées, aux voitures à voyageurs, et au cas de différences d’écartement importantes, comme entre la voie ibérique (1668 mm) et la voie normale (1435 mm).

Trente-huit concurrents avaient adressé quarante-trois projets. Deux prix et trois mentions honorables ont été décernés en juin 1968 par le jury. Le premier prix a été attribué à la société suisse des Ateliers de constructions mécaniques de Vevey qui avait proposé un essieu-axe fixe avec roues libres. L’entreprise espagnole Talgo, ayant déjà réalisé un dispositif spécial d’écartement variable pour son matériel roulant en octobre 1967, obtint l’une des mentions d’honneur, justifiée par l’originalité et l’économie, mais aussi les limites spécifiques d’application de son mécanisme[1].

Avec le retentissement international du prix, les Ateliers de constructions mécaniques de Vevey se voyaient confier la réalisation d’un prototype de leur projet. En 1973, c’est chose faite, et trente essieux sortaient de fabrication, tandis qu’une station automatique de changement d’écartement était érigée pour démontrer la validité du concept[2]. Tandis que l’aventure de Vevey s’évanouissait dans des méandres technico-économico-politiques, le train espagnol Talgo (pour train articulé léger de Goicoechea et Oriol), équipé dès 1967 d’un système d’écartement variable à roues folles, poursuivait sa brillante carrière en exploitant de grands axes internationaux tels que Madrid–Paris et Barcelone–Genève[1].

Un postulat qui tourne au pugilat
En 1968, les hôteliers de Davos obtenaient une concession pour une ligne directe de bus entre l’aéroport de Kloten et leur station. La réaction des chemins de fer rhétiques, directement concurrencés, est immédiate: l’Office fédéral des transports mandate une société suisse, la Schweizerische Industrie-Gesellschaft (SIG), à Neuhausen, pour étudier le concept général de transbordement. En 1971, et indépendamment du concours de l’UIC, la SIG fournit son rapport et propose le développement d’un nouveau bogie à écartement variable, spécialement adapté aux conditions suisses (passage de 1435 à 1000 mm)(Fig. 2), ainsi que la conception de rames complètes à grand confort. Le projet reste au point mort jusqu’à la session de printemps 1987 du Conseil des Etats, où le conseiller Luregn Mathias Cavelty propose un postulat pour le développement en Suisse de l’écartement variable, dans le cadre du projet Rail 2000. Contre l’avis du conseiller fédéral Leon Schlumpf, le postulat est accepté.

Fig. 2 Bogie développé en 1971 par la SIG pour les chemins de fer rhétiques (Schmalspur: écartement étroit; Normalspur: écartement normal)(Schweizer Ingenieur und Architekt, Nr 40, 1989, p. 1067).

Deux écoles vont alors s’affronter. D’un côté, le Groupe de réflexions et d’études ferroviaires (Robert Rivier et Daniel Mange, professeurs, Roger Kaller, ingénieur), rattaché à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne et soutenu par la LITRA (Service d’information pour les transports publics), cherche à fédérer les compétences des Ateliers de constructions mécaniques de Vevey et celles de la Schweizerische Industrie-Gesellschaft; le projet, intitulé «Bogie à écartement variable pour voiture de chemin de fer», sera destiné à la Commission pour l’encouragement de la recherche scientifique[3][4]. Le 15 mars 1990, ces deux entreprises abandonnent l’aventure, pour des raisons essentiellement économiques.

D’un autre côté, le postulat Cavelty fait l’objet d’un rapport commandé par l’Office fédéral des transports à l’Institut für Verkehrsplanung, Transporttechnik, Strassen- und Eisenbahnbau de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich[5]. Ce rapport, malgré une démarche systématique, est dépourvu d’une véritable vision; il condamne les relations sans transbordement –par 3e rail ou par écartement variable– et suggère uniquement des mesures d’exploitation ponctuelles comme le changement de train sur le même quai, l’envoi séparé des bagages ou la réservation des places.

Bilan 2000: échec en Suisse, espoir au Japon, succès en Espagne
Bien que la Suisse demeure le laboratoire idéal de l’écartement variable, tant par ses compétences industrielles que par la structure de son réseau ferroviaire, il faut se résigner, en 2000, à l’échec. Cette morosité tranche avec les résultats spectaculaires obtenus à l’étranger, dont l’exemple le plus frappant est certainement la rame automotrice japonaise à écartement variable. Les caractéristiques de celle-ci sont à la mesure de la créativité japonaise: apte à rouler à grande vitesse (250 km/h) sur la ligne du Shinkansen à écartement normal, ce véhicule peut changer d’écartement en quarante secondes et parcourir le réseau classique à voie étroite (1067 mm) à la vitesse maximale de 130 km/h. L’exploit est ici la réalisation d’une rame incluant l’élément moteur, la locomotive, absent de tous les projets précédents[6][7]. Le premier prototype est sorti d’usine en 1998 pour être soumis à des tests intensifs au Japon et aux Etats-Unis (Fig. 3).

Fig. 3 Rame automotrice japonaise à écartement variable, premier prototype de 1998 (C. A. Brebbia & L. C. Wadhwa, Editors, Urban Transport X, WIT Press, 2004, p. 523).

 En Europe, un nouveau frisson secoue le monde de l’écartement variable: Talgo inaugure en avril 2000 une rame automotrice à traction diesel, dotée d’essieux à écartement variable et destinée à la grande vitesse[7]; le 12 juin 2002, cette rame, dénommée Talgo XXI (Fig. 4), atteint 256 km/h sur la ligne Madrid–Barcelone.

Fig. 4 Rame automotrice diesel à écartement variable Talgo XXI, prototype de 2000 (photo Javier Hervás).

La Suisse a longtemps dominé la technologie ferroviaire sur le plan mondial. Saura-t-elle reprendre sa place? Le nouveau bogie à écartement variable du GoldenPass Express est la réponse vaudoise à ce défi.

Daniel Mange, 12 mars 2021

Références
Le présent texte reprend largement l’article du même auteur intitulé «Ecartement variable» et paru dans le quotidien Le Temps en date du 15 mai 2001; cet article a lui-même été repris et complété dans l’ouvrage du même auteur sous le titre Informatique et biologie, une nouvelle épopée, publié par les Editions Favre, à Lausanne, en 2005.

[1] Y.M.T, Ecartements variables et roues libres…, La Vie du rail, No 1173, 22 décembre 1968, pp. 11-17.

[2] Y. Jault, Ecartements variables: l’«essieu miracle» est-il né dans le canton de Vaud? La Vie du rail, No 1415, 4 novembre 1973, pp. 4-7.

[3] Vers la suppression des changements de trains? Le cheminot, No 36-37, 3 septembre 1987, p 2.

[4] D. Mange, Projet «Multirail 2000», Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, 18 novembre 1986.

[5] J. Wichser, S. Rangosch, Umsteigefreie Bahnverbindungen zwischen Normal- und Schmalspurbahnen in der Schweiz, Institut für Verkehrsplanung, Transporttechnik, Strassen- und Eisenbahnbau, ETH Hönggerberg, Zürich, 1991.

[6] M. Sakai, K. Oda, Gauge Change Train, Japanese Railway Engineering, No 143, 1999, pp. 12-15.

[7] L. Fieux, Les essieux à écartement variable, La Vie du rail, 13 septembre 2000, pp. 4-8.

 

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Ecartement variable: Paris–Moscou, Yiwu–Madrid, Montreux–Interlaken, même combat!

Une saga industrielle méconnue
Des personnalités visionnaires se sont succédé à la tête du chemin de fer Montreux-Oberland bernois (MOB): Roland Zehnder, son constructeur et directeur dès 1901, avait déjà esquissé la poursuite de la ligne de Zweisimmen à Interlaken; Edgar Styger, après avoir révolutionné le matériel roulant avec ses trains panoramiques, s’engage pour un 3e rail de Zweisimmen à Interlaken, supprimant le transbordement obligatoire entre voie métrique et voie normale; Richard Kummrow annonce avec audace le départ d’un futur convoi à écartement variable le 12 décembre 2012 à 12h12(1). Enfin, aux dernières nouvelles, Georges Oberson, l’actuel directeur et fer de lance du projet, promet le démarrage du GoldenPass Express pour le 11 décembre 2022, retardé par les effets collatéraux de la pandémie du coronavirus.

Le projet d’un train à écartement variable (Fig. 1), a priori peu spectaculaire, devrait modifier la géographie ferroviaire de la Suisse entière, en abolissant la frontière entre l’écartement normal (les CFF en majorité) et le réseau métrique (des compagnies privées pour l’essentiel); ce concept offre sur le plan mondial des perspectives prometteuses, comme l’accélération du trafic entre la Chine et l’Europe, la nouvelle route de la soie.

Ce modeste morceau du puzzle ferroviaire, le bogie à écartement variable, imaginé et façonné en terre vaudoise, mérite une véritable saga. Je lui consacrerai donc plusieurs chapitres, dont le premier débute par ma découverte naïve d’un périple ferroviaire de Lausanne à Moscou, en 1988, sans transbordement.

Fig. 1 Nouvelle rame à écartement variable développée par Stadler Rail pour le GoldenPass Express (document MOB).

Lausanne–Moscou: 48 heures de train sans transbordement
Sous le règne de Mikhaïl Gorbatchev, l’ère de la perestroïka (restructuration) ouvre timidement l’Union soviétique au monde. Pour assurer un cordon ombilical entre ses diplomates actifs à Genève et la capitale de l’URSS, une voiture-lits reliera de 1988 à 1994, sans transbordement, les bords du Léman à Moscou(2). Son arrêt à Lausanne en faisait une irrésistible tentation pour gagner l’Oural en 48 heures(3). Sans transbordement ne signifie pas train direct: notre voiture sera ballotée à travers la Suisse, l’Allemagne, la Pologne et l’URSS, accrochée à divers convois, ou même prenant la pause –plusieurs heures en gare de Berlin– en zone orientale. Mais le clou du voyage réside dans le franchissement de la frontière polono-russe, à Brest: outre la sévérité des contrôles douaniers, l’événement est ici le changement d’écartement; pour éviter tout risque d’invasion, un tsar du 19e siècle décrète que l’écartement russe (1520 mm) sera plus large que son homologue européen (1435 mm). Une opération majeure s’impose à la frontière: changer les bogies, ces wagonnets à deux essieux et quatre roues qui soutiennent toutes les voitures de chemin de fer.

Un double décor s’offre à nous. A l’intérieur de la voiture-lits, où nous restons confinés, tous les citoyens russes se changent et revêtent leur tenue d’apparat pour une digne rentrée dans la mère patrie. A l’extérieur, nous sommes plongés dans une forge du Moyen Âge où s’activent dans la pénombre une nuée de chaudronniers qui, à l’aide de grues, de crics, puis de longs marteaux et d’autres outils non identifiables, soulèvent la voiture, démontent les bogies européens pour les remplacer par leur variante soviétique. Spectacle à la fois dantesque et roboratif. Après deux heures de show, le train repart pour sa destination finale, Moscou.

Si la voiture Genève–Moscou n’est aujourd’hui plus qu’un lointain souvenir, il reste encore des relations sans transbordement entre l’Europe et la Russie, en particulier le Paris–Berlin­-Varsovie–Moscou, où des voitures-lits très confortables sont offertes aux voyageurs une fois par semaine; mais, comme le témoigne cette vidéo tournée en 2019, le changement des bogies reste d’actualité (Fig. 2) et l’opération exige toujours un arrêt de 128 minutes à Brest, plus de deux heures de spectacle!

Fig. 2 Le changement de bogies dans l’atelier ferroviaire de Brest (photo Ph. Delahaye, absinthemuseum.auvers-sur-oise, 25 août 2016).

De la Chine à l’Europe: la  nouvelle route de la soie
Tandis que le trafic voyageurs de l’Europe vers la Russie s’étiole, un énorme marché ferroviaire se développe pour écouler le flot de marchandises chinoises vers l’Europe. Pour toute une gamme de produits, le chemin de fer offre le meilleur compromis entre le prix et la durée du trajet, car il surpasse le bateau, trop lent, et l’avion, trop cher. La première liaison régulière de ce type a été inaugurée à fin mai 2013 entre Chengdu, capitale du Sichuan (Chine), et Lodz, en Pologne.

Le 18 novembre 2014, le premier train marchandises de la société Yiwu Timex Industrial Investment inaugurait la plus longue ligne de chemin de fer du monde, reliant Yiwu (Chine, à 120 km à l’ouest de Shanghai) à Madrid (Espagne), soit 13’052 kilomètres(4). Pour concrétiser cette liaison, il aura fallu vaincre un grand nombre de difficultés techniques et bureaucratiques. La variété des écartements impose trois changements de train, à l’entrée du Kazakhstan (écartement russe, 1520 mm), aux portes de la Pologne (retour à l’écartement normal, 1435 mm) et à l’arrivée en Espagne (écartement ibérique, 1668 mm): chacune de ces opérations entraîne le transbordement complet de tous les conteneurs du train de départ!

Changer d’écartement: un défi technique et économique
128 minutes pour changer les bogies de l’express Paris–Moscou, trois changements  de cargaison pour le train de fret de Yiwu à Madrid: la durée et le coût en main d’œuvre de ces opérations sont astronomiques. Le franchissement accéléré de ces frontières a toujours suscité des solutions techniques novatrices, dont les systèmes à écartement variable. Le nouveau bogie du Montreux-Oberland bernois pourrait être une alternative aux changements de bogies ou aux transferts de cargaison. Sans oublier les interminables manœuvres en gare de Morges où les trains de gravier du MBC (Morges-Bière-Cossonay), à écartement normal, doivent être transportés d’Apples à Morges sur des trucks à écartement métrique (Fig. 3).

Paris–Moscou, Yiwu–Madrid et Apples–Morges–Gland: même combat! C’est peut-être une invention vaudoise, le bogie à écartement variable du MOB, qui révolutionnera le passage des frontières ferroviaires.

Daniel Mange, 13 janvier 2021

Fig. 3 Truck à voie métrique permettant le transport de wagons à voie normale sur le tronçon Apples–Morges du chemin de fer MBC (Morges-Bière-Cossonay)(photo Stéphane Dewarrat, 17 mai 2016).

 

Références

(1) M. Ismail, Le MOB veut aller jusqu’à Interlaken en 2012, 24 heures, 29 mai 2009.

(2) E. Dubuis, Le direct de Moscou, Le Temps, 19 mai 2008.

(3) Horaire détaillé du voyage en question: départ de Lausanne le 7 septembre 1988, à 14h13; arrivée à Moscou le 9 septembre à 14h40 après un trajet via Bâle, Berlin, Varsovie, Brest et Minsk. Départ de Moscou le 17 septembre à 18h30, arrivée à Lausanne le 19 septembre à 14h23.

 (4) D. Mange, Dragon de fer sur route de soie, blog du quotidien Le Temps, 5 novembre 2018.

 

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Chemin de fer et informatique: la mécanicienne bientôt cheffe de gare?

Dans l’article qui suit, toutes les désignations de personnes sont faites à la forme féminine, et elles se rapportent à la personne exerçant la fonction, sans distinction de sexe.

La randonneuse qui s’évade dans la nature est confrontée à deux types d’activités: agir (marcher, ralentir pour reprendre son souffle, siroter sa gourde pour étancher sa soif, s’étaler dans l’herbe pour déguster son pique-nique), ou décider, à chaque bifurcation, choisir le chemin de gauche ou celui de droite.

Le programme informatique est une promenade bucolique
Tout programme informatique, une succession d’instructions, peut être comparé à notre promenade bucolique, une succession d’activités. Depuis le début de l’histoire des ordinateurs, on sait que deux types d’instructions sont suffisants pour écrire un programme aussi complexe soit-t-il: l’exécution d’une action DO… (faire…) et la prise de décision IF… THEN… ELSE… (si… alors… sinon…); ce sont exactement des deux types de tâches de notre randonneuse.

Le poste de commande décide, la conductrice exécute
Votre train préféré est régi par la même logique, en rappelant que la conductrice dispose d’un volant incapable de choisir une direction –celle-ci est imposée par la géométrie du rail– mais indispensable pour le réglage de la vitesse. La mécanicienne est donc condamnée à exécuter les instructions du type DO… (accélérer, freiner, stopper devant un feu rouge, démarrer au feu vert), tandis que la gestion des aiguillages (à gauche ou à droite) et des signaux (rouge ou vert) est confiée au poste de commande centralisé (Lausanne pour la Suisse romande, Fig. 1) qui exécute les instructions du type IF… THEN… ELSE…

Promenade bucolique, programme informatique ou train en mouvement se résument toujours à une succession d’actions à exécuter ou de décisions à prendre, un monde essentiellement binaire.

Fig. 1 Centre d’exploitation Ouest, Lausanne (photo Jean-Paul Guinnard, 24 heures, 24.2.2020).

Bref historique de la signalisation en Suisse
L’histoire de la signalisation se confond avec celle du chemin de fer: l’un des principes de base est la division de la ligne en segments fixes (appelés aussi blocks ou cantons), occupés par un seul train à la fois(1). Si le train en mouvement occupe le canton 1 (Fig. 2), le canton précédent 2 est interdit (signal avancé: 2 feux orange, signal principal: 1 feu rouge), tandis que le canton 3 est libre (signal avancé: 2 feux verts, signal principal: 1 feu vert). Depuis 1933, c’est le système Signum qui veille au respect de la signalisation, avec ses fameuses paires de «crocodiles», longues lames aimantées posées entre les rails et capables de détecter la présence de la locomotive. En cas de franchissement du signal principal au rouge, le convoi est automatiquement freiné, puis arrêté.

Fig. 2 Division de la ligne en cantons fixes: canton 1 occupé, canton 2 interdit, canton 3 libre(1).

Le système Signum a ses faiblesses; la triste collision frontale de Granges-Marnand, le 29 juillet 2013, a démontré que, dans certaines configurations, le train stoppé au rouge n’avait pas un temps de freinage suffisant pour éviter un convoi arrivant en sens inverse, sur voie unique. La solution réside dans un système de sécurité supplémentaire, le ZUB (Zugbeeinflussung ou influence sur les trains), qui complète le système Signum. Grâce à ses propres balises, ZUB peut garantir un arrêt à temps, au pied du signal principal, mais pas au-delà.

La révolution européenne de l’ETCS
L’arrivée de la grande vitesse en Europe, doublée de la nécessité pour les trains de franchir les frontières nationales, a conduit à la création du système de contrôle européen des trains ETCS (European train control system). ETCS doit remplacer à terme 23 systèmes nationaux; il est évolutif et se décline aujourd’hui en trois niveaux:

  • Grâce à de nouvelles balises au sol, les eurobalises, une transmission de données intermittente est effectuée entre le sol et le véhicule; la signalisation extérieure demeure et ETCS niveau 1 peut remplacer les systèmes Signum et ZUB. A fin 2019, tous les tronçons à voie normale de Suisse, à quelques exceptions près, sont équipés d’ETCS niveau 1(2).
  • Le système ETCS de niveau 2 (Fig. 3) se distingue du précédent par une transmission continue des données entre le sol et le véhicule, et l’abandon des signaux extérieurs au profit d’une signalisation en cabine. Pour des vitesses élevées et/ou des conditions atmosphériques difficiles (pluie, brouillard), ce progrès est décisif; la transmission continue des données implique l’existence d’un système de radiotéléphonie dédié au rail, abrégé par GSM-R (Global system for mobile communication, railway, système global de communication mobile pour le chemin de fer). En 2020, les tronçons Lausanne–Villeneuve, Sion–Sierre, Mattstetten–Rothrist (sur la ligne nouvelle Berne–Olten) ainsi que les tunnels de base du Lötschberg, du Saint-Gothard et du Monte Ceneri sont équipés de l’ETCS niveau 2(2).
  • Le niveau 3 du système ETCS est actuellement en développement: il postule essentiellement l’abandon des cantons fixes au profit d’une zone de protection mobile qui se déplace avec le train et se déforme selon sa vitesse et celle du train précédent; les écarts entre trains sont minimaux et la capacité de la ligne augmente de 30% environ. ETCS 3 nécessite la connaissance parfaite et continue de la position, de la vitesse et de la longueur du train: la grande quantité d’informations implique un nouveau système de radiotéléphonie ferroviaire, la FRMCS (Future railway mobile communication system, ou futur système ferroviaire de communication mobile).

Fig. 3 ETCS niveau 2 sur une ligne à grande vitesse: eurobalise avec panneau de signalisation ETCS; les cantons restent fixes, mais les signaux extérieurs disparaissent: ils sont transmis sur l’écran de la conductrice en cabine (photo LITRA(3), CFF).

Vers le pilotage automatique
Avec la gestion automatique de la vitesse, et de l’ouverture/fermeture des portes en gare, le pilotage peut être entièrement automatisé… sous la surveillance constante d’une conductrice prête à reprendre le contrôle manuel: c’est la commande automatique des trains ou ATO (Automatic train operation)(Fig. 4). Elle fait déjà l’objet d’essais ponctuels en Suisse, sur les lignes privées à voie normale de l’Oensingen-Balstahl-Bahn et du Südostbahn.

Fig. 4 Même avec la commande automatique des trains, la conductrice sera toujours indispensable (photo Litra(3), CFF).

Une tentative plus ambitieuse se prépare du côté de la Chine, sur la ligne nouvelle à grande vitesse reliant Pékin à Zhangjiakou, l’une des villes accueillant les Jeux olympiques d’hiver de 2022. Sur ce tronçon de 175 km, parcouru par des convois à 350 km/h, seront testés les premiers «trains intelligents» entièrement automatiques; cette performance repose sur l’utilisation du service satellitaire de géolocalisation et de navigation BeiDou développé en Chine, qui se rapproche du système européen ETCS niveau 3(4).

Un rêve pour la Suisse: la pilote bientôt cheffe de gare?
Certains axes ferroviaires frisent la saturation, comme Genève–Lausanne ou Olten–Zurich. Dans l’attente de l’aménagement d’hypothétiques lignes nouvelles, la priorité est l’équipement de systèmes de sécurité permettant l’augmentation sensible de la capacité: le système ETCS niveau 3 devient l’objectif de première urgence.

C’est dans ce contexte qu’a été lancé SmartRail 4.0, un programme d’innovation de la branche ferroviaire suisse(3). L’optimisme des ingénieures doit être tempéré par l’expérience des mécaniciennes, représentées par leur Syndicat suisse des mécanicien-ne-s de locomotive et aspirant-e-s (Verband Schweizer Lokomotivführer und Anwärter, VSLF); ce syndicat a mis en évidence, dans son bulletin du 28 juillet 2019(5), certaines défaillances de l’ETCS niveau 1 (une diminution de la capacité), de l’ETCS niveau 2 (des erreurs dans le positionnement des convois), ainsi que la sous-estimation des coûts du déploiement de l’ETCS niveau 3.

Fig. 5 Le poste de pilotage d’une rame moderne ressemble déjà au centre d’exploitation fixe de la figure 1.

Pour le plus long terme, la commande automatique est très alléchante, toujours sous supervision humaine. On peut même imaginer que la pilote, libérée de ses tâches de conduite (l’exécution des basses besognes, les actions DO…) puisse, à distance, contribuer à la marche d’un poste de commande lui-même décentralisé et mobile, exécutant alors des fonctions plus nobles (des décisions du type IF… THEN… ELSE…), soit la commande des aiguillages et des signaux. Le poste de pilotage d’une rame moderne (Fig. 5) ressemble déjà étrangement au centre d’exploitation fixe de la figure 1.

L’informatique permettrait ainsi d’élever la conductrice au rang de cheffe de gare…

Daniel Mange, 1 novembre 2020

 

Références

(1) P. Guignard, Technique des véhicules ferroviaires, Haute école spécialisée bernoise, Ecole d’ingénieurs de Bienne, août 2013.

(2) Office fédéral des transports, Programmes d’aménagement ferroviaire. Rapport sur l’avancement des travaux 2019, 2020, Berne.

(3) M. Vetterli, Comment smartrail 4.0 accroît l’efficacité du rail, LITRA, Service d’information pour les transports publics, 10 février 2020, Berne.

(4) F. de Kemmeter, Le premier train à grande vitesse sans conducteurs est lancé en Chine, MediaRail, 19 janvier 2020.

(5) L’ETCS dans l’impasse? News VSLF, No 598, 28 juillet 2019.

 

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L’énigme ferroviaire du chancelier

Le farniente estival, même sur sa fin, se prête bien à la résolution d’énigmes de tout genre. J’emprunte à Walter Thurnherr, chancelier de la Confédération, le problème suivant, publié dans l’édition du quotidien Le Temps du 17 décembre 2015:

«Toutes les gares de la ligne N vendent des billets à destination de toutes les autres gares. Si l’on ajoute quelques stations, il faudra imprimer 46 types de tickets additionnels. Quel est le nombre exact de ces «quelques» stations et combien y avait-il de gares auparavant?»

Un stratège au service du Conseil fédéral
Brillamment élu le 9 décembre 2015 au poste de chancelier de la Confédération, Walter Thurnherr est un expert de l’univers russe et un fan d’énigmes mathématiques. Il tient cette double compétence de sa formation universitaire –diplômé en physique théorique de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich– et de son parcours dans la diplomatie suisse, qui l’a notamment conduit en Russie, en Géorgie, en Ossétie et en Tchétchénie. Il est très au courant de la problématique de la mobilité, ayant assumé la fonction de secrétaire général du Département fédéral de l’environnement, des transports, de l’énergie et de la communication (DETEC) de 2011 à 2015, sous la houlette de la conseillère fédérale Doris Leuthard.

Walter Thurnherr, chancelier de la Confédération (photo Rolf Weiss, 2016).

La solution dans x jours
Si x est le nombre de gares dans la situation de départ, vous trouverez sur ce même site une solution détaillée de cette énigme dans x jours exactement. Bonne chance!

Daniel Mange, 1 septembre 2020

Solution
Bravo à ceux qui ont cherché et félicitations à ceux qui ont trouvé!

Walter Thurnherr a publié le 13 décembre 2015 sur son compte Twitter (@WThurnherr) une solution algébrique détaillée où x est le nombre de stations dans la situation de départ et y est le nombre des «quelques» stations additionnelles:

De façon plus synoptique, on peut dresser un tableau récapitulant diverses valeurs de x, le nombre de gares dans la situation de départ, et des valeurs de x (x-1), le nombre des billets à destination de toutes les autres gares:

x          x (x-1)

8         8.7 = 56

9         9.8 = 72

10       10.9 = 90

11       11.10 = 110

12       12.11 = 132

13       13.12 = 156

14       14.13 = 182

La différence de x (x-1) pour x = 13 et pour x = 11 est égale à 46; nous avons donc trouvé le nombre de stations au départ, soit x = 11, le nombre de stations à l’arrivée, soit x = 13, et le nombre y des «quelques» stations additionnelles, soit y = 13-11 = 2.

Sous forme algébrique, le nombre de billets possibles au départ, avec x stations, est de x(x-1).

Si l’on rajoute y stations supplémentaires, x est remplacé par x+y et le nombre de billets devient (x+y)(x+y-1).

La différence entre ces deux expressions, soit le nombre de nouveaux billets, est égal à 46:

(x+y)(x+y-1) – x(x-1) = 46 ou

 y(y+2x-1) = 46.

Pour que cette relation ait une solution en nombres entiers, y doit être un diviseur de 46, soit 1, 2, 23 ou 46.

Pour y=1, x=23; mais comme l’énoncé du problème parle de «quelques stations» au pluriel, nous éliminons cette variante.

Pour y=2, x= 11, nous retrouvons la solution tabulaire trouvée ci-dessus.

Pour y=23 et y=46, nous obtenons des valeurs négatives pour x; ces deux variantes sont donc éliminées.

Daniel Mange, 12 septembre 2020

 

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Vision 2050 pour le rail vaudois: le rêve d’un destin national

Mon rêve pour 2050
Le 19 juillet 2050, dans trente ans exactement, j’aurai atteint ma 110e année. Grâce aux progrès de la médecine et à l’augmentation régulière de l’espérance de vie, je suis raisonnablement en forme, après avoir survécu à la 30e vague du coronavirus. J’ai bien sûr abandonné mon permis de conduire depuis que je suis centenaire; mais, grâce à l’Abonnement général Europe (l’AGE), je me déplace en toute liberté sur le réseau ferroviaire, de l’Atlantique à l’Oural.

Ce jour-là, je pars donc à 9h00 de Lausanne pour Zurich; à peine monté dans le train, je rencontre un jeune homme de 95 ans dont la forme olympique est due à une pratique sportive intensive: l’ancien président des CFF Olivier Français me chante les louanges de son tracé Lausanne–Berne par la vallée de la Broye, dont il fut l’apôtre au début du siècle.

Grâce aux 320 km/h du SuperInterCity empruntant la ligne à grande vitesse Genève–Lausanne–Fribourg–Berne–Zurich (Fig. 1), j’atteins les rives de la Limmat à 10h00. Pendant une heure, je partage un petit espresso macchiato au Buffet de la gare avec un gamin de 66 ans, Philippe Nantermod, que les multiples engagements politiques et le talent de tribun ont tout naturellement propulsé à la tête du Département des infrastructures de la Confédération; nous faisons le point sur les liaisons ferroviaires Europe–Afrique devenues d’une brûlante actualité depuis le percement tant attendu du tunnel sous le détroit de Gibraltar…

Fig. 1 Le réseau ferroviaire suisse selon le Plan Rail 2050 de la citrap-vaud: esquisse de planification des étapes FREQUENCE (horizon 2030) et VITESSE (horizon 2050); LGV: ligne à grande vitesse (figure Rémy Berguer).

A 11h00, je saute dans le SuperInterCity Zurich–Lyon–Madrid en direction de Lausanne; mais le temps est froid et maussade. Je décide donc de poursuivre en direction de Barcelone, où la chaleur est au rendez-vous. Après un délicieux repas au wagon-restaurant –partagé avec une alerte octogénaire, l’ancienne conseillère fédérale Nuria Gorrite, toujours friande d’Espagne– je me retrouve à 16h20 dans la gare monumentale de Barcelone-Sagrera, le plus grand édifice de la ville. Grâce au talent des ingénieurs, la fameuse Sagrada Familia, l’incontournable cathédrale de Gaudi, ne s’est pas effondrée dans le tunnel ferroviaire. Je peux donc la visiter en toute tranquillité, pour reprendre à 17h40 le SuperInterCity en sens inverse, qui me déposera à 22h00 à Lausanne.

Grâce au nouveau réseau ferroviaire suisse à grande vitesse, le Röstigraben –le fossé linguistique entre Suisses français et Suisses alémaniques– est définitivement comblé; avec des trajets d’une heure entre Lausanne et Zurich, Bâle ou Lucerne, et de deux heures pour Lugano (Fig. 2), les régions les plus reculées du pays sont aisément accessibles.

Avec des trajets de Genève à Barcelone en 4 heures et de Lausanne à Londres en 4h45, je suis enfin un citoyen de l’Europe!

Fig. 2 Le réseau suisse à grande vitesse à l’issue de l’étape VITESSE du Plan Rail 2050; les temps de parcours approximatifs sont calculés à partir de Lausanne et via Karlsruhe pour Munich, via le Gothard pour Milan et au-delà (Turin, Bologne et au-delà) (figure Rémy Berguer).

La stratégie ferroviaire de l’Etat de Vaud: conduire au lieu de subir
Après des années d’attentisme, le canton de Vaud s’est rappelé de son destin d’Etat souverain; selon la constitution fédérale, il a tous les pouvoirs à l’exception de ceux qu’il a explicitement délégués à la Confédération. Bien sûr que le financement et l’aménagement de l’infrastructure ferroviaire (FAIF) est un monument aux mains du tout puissant Office fédéral des transports (OFT); mais rien n’empêche notre canton de planifier son avenir à compte d’auteur. C’est exactement la voie suivie par le Conseil d’Etat qui a annoncé urbi et orbi, le 3 juin 2020, une demande de 11 millions de CHF pour une étude sur sa Vision 2050 du chemin de fer(1). Et, miraculeusement, sa demande réalisera très exactement mon rêve pour 2050.  Un tour d’horizon de ce chantier, national et international, s’impose donc aujourd’hui.

Genève–Lausanne: une urgence de 45 ans
En 1975, les CFF reçoivent du bureau d’ingénieurs Bonnard & Gardel le rapport, commandé un an plus tôt, sur l’aménagement d’une ligne nouvelle entre Genève et Lausanne(2). Cette étude est visionnaire, tant par sa largeur de vue (toutes les variantes ont été passées au peigne fin, depuis un tronçon subaquatique sous le lac Léman jusqu’à une ligne longeant le pied du Jura) que par sa sensibilité écologique, très en avance sur son époque. Le verdict est clair; le projet est possible, à un coût raisonnable (dans une fourchette de 377 à 430 millions de CHF, valeur 1975), et son tracé suivra de très près l’autoroute A1 pour éviter une nouvelle coupure dans un territoire déjà très contraint. Le projet, magnifique, a été oublié jusqu’en… 2008.

C’est cette année que quelques passionnés du rail, réunis au sein de la citrap-vaud (communauté d’intérêts pour les transports publics, section vaud) –un lobby des usagers des transports publics– découvrent la relique et décident de partir à l’assaut de tous les anciens projets de grande vitesse ferroviaire, en Suisse et dans les pays limitrophes. L’ouvrage Plan Rail 2050(3) paraîtra en 2010, bientôt suivi de sa traduction en allemand Bahn-Plan 2050 en 2012(4). Un livre blanc consacré à l’axe Genève–Lausanne sortira de presse en 2014(5), mettant à jour le rapport historique des CFF, tout en suggérant une série de pistes complémentaires. Enfin, une révision de ce dernier ouvrage, parue en 2016(6), précise quelques points capitaux concernant les caractéristiques de la ligne en question (Fig. 3):

  • L’accès de la ligne nouvelle se fait du côté genevois sur deux fronts, l’un via la ligne historique jusqu’à Genève Cornavin (trafic national), l’autre via un axe direct jusqu’à la gare de Genève-Aéroport, qui devient traversante (trafic international); l’actuel projet de gare souterraine à Genève Cornavin, ainsi que le projet concurrent de boucle par l’aéroport (dit projet Weibel, du nom de son auteur) pourraient être réexaminés sous ce nouvel éclairage.
  • Le tracé de Genève à Morges est prévu le long de l’autoroute, en tranchée ouverte ou couverte pour minimiser les nuisances (respect du paysage, limitation du bruit et de l’impact des travaux).
  • De Morges à Lausanne, une direttissima souterraine rejoint les deux villes par le trajet le plus court, via le campus des Hautes Ecoles lausannoises (EPFL et UNIL), une ville de 35’000 résidents; une gare nouvelle Hautes Ecoles dessert ce pôle(7).
  • Les contraintes d’exploitation imposent la présence des EuroCity, InterCity et InterRegio sur la ligne nouvelle; il en découle la nécessité d’aménager deux connexions majeures entre la ligne nouvelle et la ligne historique, dans les gares de Nyon et Morges; cette contrainte, coûteuse, offre paradoxalement une opportunité, la possibilité d’aménager la ligne nouvelle en trois étapes successives, ménageant ainsi les finances fédérales.

L’aménagement de la ligne complète est évalué par la citrap-vaud à 6,9 milliards de CHF, sans l’accès à la nouvelle gare souterraine de Lausanne (voir ci-après); la durée des trajets non stop entre les deux métropoles frisera les 20 minutes.

Fig. 3 Ligne nouvelle Genève–Lausanne avec gare Hautes Ecoles (La Côte, 14 septembre 2018).

La double mue de la gare de Lausanne
Malgré les travaux pharaoniques déjà engagés pour transformer la gare de Lausanne (allongement des quais, construction d’un 3e passage souterrain pour piétons et élargissement des deux passages actuels, accès direct à la nouvelle ligne du métro m2 détournée, aménagement d’un front de gare au sud), les CFF ont démarré au début de ce siècle des travaux de planification pour une gare souterraine complétant la gare en surface. Le document Plan cadre Lausanne 2010(8) (Fig. 4) révèle les ambitions très affirmées de ce projet qui prévoit:

  • Un nouveau tronçon à double voie depuis Renens, transformant l’actuel tronçon Renens–Lausanne de 4 à 6 voies…
  • Une localisation de la gare elle-même encore imprécise, mais vraisemblablement au nord de la gare actuelle, dans la colline de Montbenon.
  • Une ligne nouvelle à double voie en direction de Fribourg et Berne.
  • Une ligne nouvelle à double voie en direction de Vevey.

Ces dispositions sont donc tout à fait cohérentes avec le projet d’un axe ferroviaire majeur de Genève à Fribourg et Berne via Lausanne.

Fig. 4 Schéma de la nouvelle gare souterraine de Lausanne selon le Plan cadre Lausanne 2010 (8) des CFF.

De Lausanne à Fribourg et Berne: fini le train de sénateur!
Le Conseil d’Etat vaudois redoute, avec quelque raison, une sécession du rail romand, dont les liaisons jusqu’à Berne s’interrompraient dans la capitale, sans trajet direct au-delà. La parade est limpide: il faut assurer des temps de parcours entre Lausanne et Berne (aujourd’hui 1h06) identiques à ceux entre Berne et Zurich (56 minutes). L’écueil principal vient des projets suisses alémaniques qui prévoient dans un premier temps l’aménagement d’une ligne nouvelle d’Aarau à Zurich-Altstetten (projet en cours d’étude, ramenant le trajet Berne–Zurich en-dessous de 45 minutes), suivi plus tard d’un raccordement entre ce nouveau tronçon et l’actuelle ligne nouvelle Mattstetten–Rothrist (entre Berne et Olten), abaissant le trajet aux alentours de 30 minutes. Il faut donc manifestement se préparer à une ligne nouvelle Lausanne–Fribourg–Berne qui soit parcourue en 30 minutes. Sommes-nous prêts?

Le 17 septembre 2007, Olivier Français, conseiller municipal lausannois, monte à Berne pour tenir une conférence de presse sous l’égide du Parti radical; il y défend un projet ferroviaire très novateur, où l’objectif est de relier Lausanne à Berne en trente minutes, par une ligne entièrement nouvelle de 86 kilomètres, apte à une vitesse de 300 km/h. Cette ligne quitterait Lausanne par un long souterrain de 22 kilomètres jusqu’à Moudon, puis profiterait de la topographie très favorable de la vallée de la Broye pour filer vers Berne. De son côté, Jürg Perrelet, co-auteur du projet Rail 2000 plus –l’aménagement d’une ligne nouvelle d’Olten à Zurich– décrit en détails une variante où le long tunnel partant de Lausanne aboutirait à Vauderens (FR), avec un tracé rectiligne se poursuivant en surface jusqu’à Fribourg, puis Berne (Fig. 1). En postulant une vitesse maximale de 320 km/h et un arrêt de 2 minutes à Fribourg, Jürg Perrelet estime que la durée du trajet Lausanne–Berne sera inférieure à 30 minutes (pp. 111-112 de la référence(4)), garantissant un horaire cadencé avec une demi-heure entre chaque hub (Lausanne, Berne et Zurich).

De Lausanne à Paris via Genève ou Vallorbe?
Sur le plan national, nous disposons de plusieurs études solides couvrant l’axe Genève–Lausanne, où l’objectif est d’abord la capacité et la fiabilité, et l’axe Lausanne–Fribourg–Berne, où le premier but est la vitesse. Il nous manque le volet international, avec un accrochage du canton de Vaud et de la Suisse occidentale au réseau à grande vitesse européen. Deux axes majeurs sont à notre disposition, soit via Genève et la désastreuse ligne régionale de Bellegarde à Bourg-en-Bresse, soit via Vallorbe et la ligne internationale du Jura, prestigieuse mais dépassée. Un coup de projecteur sur ces deux axes s’impose.

La voie royale: le TGV Léman Mont-Blanc
La première ligne ferroviaire française à grande vitesse relie dès 1981 Paris à Lyon; cette artère majeure est l’axe déterminant pour arrimer la Suisse à une grande partie de l’Europe occidentale. Cette vision a guidé le bureau d’ingénieurs Bonnard & Gardel qui, dès 1988, réalise à compte d’auteur un projet de ligne nouvelle entre Mâcon, sur l’axe TGV Paris–Lyon, et Genève, profitant de la faille géologique de la cluse de Nantua, orientée favorablement d’ouest en est (Fig. 5); c’est le projet du TGV Léman Mont-Blanc(3)(9), porté dès les années 90 par un consortium franco-suisse constitué de deux banques (Société de banque suisse et Banque nationale de Paris) et de deux bureaux d’ingénieurs (Bonnard & Gardel et Systra).

Fig. 5 Projet du TGV Léman Mont-Blanc: ligne à grande vitesse Mâcon–Bourg-en-Bresse–Genève via la cluse de Nantua(3) (figure Rémy Berguer).

La vision européenne est omniprésente, avec des temps de parcours depuis Lausanne de 4h20 pour Barcelone, 2h35 pour Paris, et 3h55 pour Bruxelles (Fig. 2). Des divergences au niveau français ont cassé le rêve: malgré ces péripéties politiques, la réalisation du TGV Léman Mont-Blanc reste toujours d’une brûlante actualité.

La piste jurassienne, indissociable du TGV Rhin-Rhône
L’accès à la France via Vallorbe est plus scabreux que la géographie unique de la cluse de Nantua; la ligne Vallorbe–Frasne–Dole doit faire face frontalement à la chaîne jurassienne. Inutile de chercher à gagner du temps sur ce tronçon, c’est au-delà qu’il faut résoudre le problème, et la solution passe par le TGV Rhin-Rhône(3). Initialement, le projet complet se résumait à une étoile à trois branches (Fig. 6): branche Est (Dijon TGV–Mulhouse), branche Ouest (Montbard–Dijon TGV, Montbard constituant le départ de la jonction avec l’axe TGV historique de Lyon à Paris) et branche Sud (Dijon TGV–Lyon). Le raccordement de l’axe jurassien Vallorbe–Frasne–Dole avec la branche Est, à la hauteur de Villers-les-Pots, permettrait un gain de temps substantiel sur le trajet actuel Lausanne–Paris, de 3h40 selon le meilleur horaire actuel. Le conditionnel s’impose ici, car la branche Est du TGV Rhin-Rhône se termine aujourd’hui à la sortie ouest de Besançon TGV, à Villers-les-Pots précisément, et la branche Ouest est encore à l’état de projet.

Fig. 6 L’étoile à trois branches du TGV Rhin-Rhône: branche Est (Dijon TGV–Mulhouse), branche Ouest (Montbard–Dijon TGV) et branche Sud (Dijon TGV–Lyon)(3); actuellement, seule la partie centrale de la  branche Est est réalisée, de Villers-les-Pots, à l’ouest de Besançon TGV, jusqu’à Petit-Croix, à l’est de Belfort TGV (figure Rémy Berguer). 

La planification internationale est claire
Les deux axes majeurs du canton de Vaud vers la France sont donc ceux de Genève à Mâcon (le TGV Léman Mont-Blanc) et de Vallorbe à Dijon/Montbard, via les branches Est et Ouest du TGV Rhin-Rhône.

La stratégie de financement de ces deux axes est très différente. Le TGV Léman Mont-Blanc est avant tout un projet suisse, conçu et planifié pour relier Genève à Paris; son financement, estimé par le bureau Bonnard & Gardel à 2,7 milliards de CHF (valeur 1992), pourrait être entièrement pris en charge par notre pays. A l’image du consortium qui avait piloté le projet initial, il serait heureux de ressusciter le quatuor de banques et de bureaux d’ingénieurs pour relancer la ligne nouvelle Genève–Mâcon dans un cadre économique minimisant le recours au financement public.

L’aménagement des deux branches Est et Ouest du TGV Rhin-Rhône constitue un projet essentiellement français. En rappelant les aides financières apportées par la Confédération pour la réalisation de tronçons hors de nos frontières (110 millions d’euros pour la réhabilitation de la ligne des Carpates, entre Bellegarde et Bourg-en-Bresse, 100 millions de CHF pour l’aménagement de la branche Est du TGV Rhin-Rhône), une nouvelle contribution financière suisse pourrait accélérer les extensions de l’actuel TGV Rhin-Rhône, et, plus précisément, ses branches Est et Ouest.

Avec une ligne à grande vitesse de Genève à Lausanne (20 minutes de trajet), puis de Lausanne à Berne (30 minutes), les voyageurs pourraient rallier Paris en 2h15 depuis Genève, 2h35 depuis Lausanne et 3h05 depuis Berne. Grâce à la ligne nouvelle planifiée entre Montpellier et Perpignan, Barcelone serait atteinte en 4h00 depuis Genève, 4h20 depuis Lausanne et 4h50 depuis Berne, des durées compétitives avec celles de l’avion pour un déplacement de centre à centre. Mon rêve pour 2050 serait comblé!

Le rail suisse en 2050: du temps et de l’argent
Les rouages du FAIF (financement et aménagement de l’infrastructure ferroviaire) sont bien huilés, et ils découpent le développement du réseau national en étapes d’aménagement (EA). La première, limitée à 6,4 milliards de CHF, s’achèvera en 2025; la deuxième, bouclée par le Parlement en juin 2019, s’étendra de 2025 à 2035 avec un budget de 12,9 milliards. Quant à la troisième, l’objet de toutes les convoitises, elle débutera en 2035 pour se terminer 5 ou 10 ans plus tard (EA 2040/2045). Cette dernière étape dicte le calendrier des planificateurs, en particulier les cantons, qui doivent remettre leur copie à l’OFT en 2022 déjà; l’OFT  prépare alors à son tour le message de l’étape 2040/2045 pour la soumettre au Parlement en 2026.

Le trésor du FAIF n’est pas inépuisable: il met à disposition des nouvelles infrastructures environ 1 milliard de CHF par an, soit 10 milliards pour une étape d’aménagement de 10 ans. Or, à ce jour, les projets exclus de l’étape 2035 et planifiés pour l’étape suivante, soit la ligne nouvelle Aarau–Zurich-Altstetten, la gare de passage souterraine de Lucerne et le nouveau réseau express régional bâlois (Herzstück), entraînent déjà une dépense de l’ordre de 13 milliards!(10). Le carambolage financier du FAIF est donc programmé à ce jour.

Une planification plus complète a été tentée par la revue InfoForum 3/2019(10): en partant de la réalisation intégrale de la Croix fédérale de la mobilité due au conseiller aux Etats Olivier Français(11) –soit deux axes à haute performance de Genève à Saint-Gall et de Bâle à Chiasso– les auteurs concluent avec un budget total de 54 milliards de CHF, soit plus de 50 ans de travaux au rythme du FAIF actuel.

La conclusion est claire: la renaissance du réseau ferroviaire suisse passe par une révision du concept du FAIF et/ou le lancement d’un nouveau fond analogue à celui qui finança les nouvelles lignes ferroviaires à travers les Alpes (NLFA). La longue histoire d’amour entre le peuple et son chemin de fer est à ce prix.

Remerciements
L’auteur tient à remercier Olivier Français, ancien municipal lausannois et conseiller national, aujourd’hui conseiller aux Etats sous la bannière du PLR, pour ses importantes contributions au développement des chemins de fer suisses, et tout particulièrement pour son engagement en faveur de la Croix fédérale de la mobilité. Il exprime également sa reconnaissance à feu Jean-Marc Juge, ancien directeur du bureau d’ingénieurs Bonnard & Gardel, qui consacra plusieurs années de sa vie à imaginer, concevoir et défendre une ligne nouvelle à grande vitesse entre Mâcon et Genève, le fameux TGV Léman Mont-Blanc.

Daniel Mange, 1 août 2020

Références

(1) Exposé des motifs et projet de décret accordant au Conseil d’Etat un crédit d’étude de CHF 11’000’000.- pour financer l’élaboration du programme cantonal de développement de l’offre ferroviaire à l’horizon 2025 et les études de planification d’offres nécessaires à la prochaine étape d’aménagement du réseau ferroviaire, Canton de Vaud, Lausanne, 4 mars 2020.

(2) Bonnard & Gardel, Compagnie d’études de travaux publics, Liaison rapide Genève-Lausanne. Rapport intermédiaire, CFF, Direction du 1er arrondissement CFF, Lausanne, juin 1975.

(3) D. Mange et al., Plan Rail 2050, Presses polytechniques et universitaires romandes, Lausanne, 2010.

(4) D. Mange et al., Bahn-Plan 2050, Rüegger Verlag, Zürich/Chur, 2012.

(5) D. Mange, M. Béguelin, E. Brühwiler, F. Bründler, M. Chatelan, P. Hofmann, S. Ibáñez, E. Loutan, B. Schereschewsky, Y. Trottet, R. Weibel, Ligne ferroviaire nouvelle entre Genève et Lausanne, citrap-vaud.ch et CITraP Genève, Lausanne, avril 2014.

(6) D. Mange, F. Bründler, M. Chatelan, D. Pantet, Ligne ferroviaire nouvelle Genève–Lausanne: rapport d’étape 2016, citrap-vaud, Lausanne, CITraP Genève, Genève, 21 novembre 2016.

(7) O. de Watteville, D. Simos, M. Schuler, Nouvelle liaison ferroviaire Lausanne–Morges via les Hautes Ecoles, BG Ingénieurs Conseils, Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, 6 février 2014.

(8) Plan cadre Lausanne 2010, CFF SA, Berne, 1 février 2014.

(9) TGV Léman Mont-Blanc. La solution directe, République et canton de Genève, Genève, 1996.

 (10) D. Mange, M. Stuber, Plädoyer für einen Masterplan «Railsuisse 2050», InfoForum, 3/2019, S. 3-6.

(11) Postulat 17.3262. Croix fédérale de la mobilité et vision du réseau ferroviaire, Berne, 3 avril 2017.

 

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Vision 2050 pour le rail vaudois: le trafic régional à son apogée

Dans l’édifice déjà mythique du Musée cantonal des beaux-arts de Lausanne (Fig. 1), surgi des ruines du dépôt CFF des locomotives, s’est tenue le 3 juin 2020 une conférence de presse historique: le Conseil d’Etat vaudois a dévoilé sa Vision 2050 pour la renaissance du rail. Nuria Gorrite, présidente, et Pascal Broulis, ministre des finances et des relations extérieures, ont justifié les 11 millions demandés au Grand Conseil pour élaborer cette vision; le projet vise à planifier le développement des chemins de fer vaudois aux trois niveaux du trafic régional, national et international. Un état des lieux s’impose sur ces trois fronts.

Fig. 1 Le Musée cantonal des beaux-arts de Lausanne, un édifice déjà mythique…

La stratégie du RER Vaud: désenclaver et rapprocher
Le Réseau express régional vaudois (RER Vaud) constitue depuis 2004 le noyau dur du trafic régional, déployé sur les voies à écartement normal, essentiellement en main des CFF(2)(3) (Fig. 2). Organisé autour de l’axe majeur Renens–Lausanne, bientôt à quatre voies, le RER lance ses tentacules dans toutes les directions du canton: la Côte (Allaman), le Nord vaudois (Vallorbe et Grandson), la Broye (Payerne et Morat), la Riviera (Vevey et Montreux) et le Chablais (Aigle). La stratégie de son déploiement est claire:  désenclaver et rapprocher toutes les régions et toutes les agglomérations, à l’image du projet emblématique de l’Orbe–Chavornay. Ici, la ligne historique, coupée du réseau CFF, deviendra une nouvelle antenne du RER Vaud, avec un accès sans transbordement jusqu’à Lausanne, voire Cully. La même stratégie s’applique à la vallée de Joux, où les convois partant du Brassus gagneront la capitale vaudoise, puis le Chablais (Aigle), sans changement de train: le trajet direct sera possible grâce à un rebroussement dans la gare du Day, judicieusement aménagée.

Fig. 2 Le Réseau express régional vaudois (RER Vaud): planification 2018 (selon Transports romands, No 19, novembre 2013).

Le développement du RER Vaud est prévisible dans trois directions au moins:

  • La vallée de la Broye (Moudon, Payerne, Avenches, Morat) reste toujours trop éloignée de la capitale; un rapprochement radical est suggéré par le postulat et l’interpellation de Christelle Luisier Brodard et consorts(8): utiliser le long tunnel de Lausanne à Vauderens (FR), prévu pour l’aménagement de la ligne nouvelle Lausanne–Fribourg–Berne, et raccorder ce tunnel au tronçon existant Moudon–Payerne–Morat.
  • L’irrigation du Chablais, en particulier de la gare de Bex, n’est pas optimale; dans ce cas, l’exploitation future devrait tenir compte de la desserte directe de Monthey par un nouvel axe CFF doublant la ligne historique Montreux–Aigle–Bex–Saint-Maurice; enfin, une liaison directe du Chablais à Berne via la ligne tangentielle Vevey–Chexbres–Puidoux pourrait répondre aux vœux de nombreux usagers.
  • L’Ouest lausannois vit une croissance économique et démographique sans précédent autour de la deuxième ville du canton, le campus universitaire regroupant l’EPFL et l’UNIL; l’interpellation de Stéphane Masson et consorts(8) évoque, dans le cadre d’une ligne nouvelle de Genève à Lausanne, l’aménagement d’une direttisssima Morges–Hautes Ecoles–Lausanne qui pourrait être empruntée par une relation du RER Vaud avec arrêts à Préverenges, Ecublens-Hautes Ecoles et Prilly-Malley; dans ce même secteur, on cherche depuis longtemps à mettre en valeur la ligne tangentielle Denges-Echandens–Bussigny pour des liaisons directes entre Morges et Yverdon.

La vocation des lignes régionales: irriguer
Les lignes régionales vaudoises, essentiellement à voie métrique et en main de compagnies privées, s’organisent selon les bassins de population (Fig. 3): Nyon (compagnie NStCM)(1), Morges (MBC), Lausanne et Gros-de-Vaud (LEB), Nord vaudois (TRAVYS), Riviera et Pays-d’Enhaut (MVR, MOB) et Chablais (TPC). Le leitmotiv est ici une modernisation en profondeur, par renouvellement du matériel roulant et de l’infrastructure, ainsi qu’une irrigation renforcée de chaque bassin par l’amélioration des cadences(4)(5)(6). De gros travaux ponctuels sont également entrepris sur le NStCM (nouveau dépôt-atelier à la plaine de l’Asse), sur le MBC (reconstruction du dépôt-atelier et de la gare de Bière), sur le LEB (nouveau tunnel pour pénétrer en ville de Lausanne), et sur les TPC (prolongement de l’Aigle-Leysin en direction de la télécabine pour la Berneuse, tronçon souterrain entre Arveyes et Villars). Autour de Lausanne et de sa région (tl), un réseau à voie normale tisse une toile serrée avec des cadences élevées (métro m1, futur tramway t1 vers Renens, puis Villars-Sainte-Croix) et une exploitation entièrement automatique (métro m2, futur métro m3 vers Lausanne Blécherette).

Fig. 3 Carte des lignes régionales vaudoises organisées par bassins de population (selon Transports romands, No 19, novembre 2013).

Les lignes régionales auront quelques défis à relever dans un horizon plus lointain:

  • L’Aigle-Leysin reste empêtré dans la circulation automobile au centre d’Aigle; une variante souterraine est à l’étude, de même qu’un hypothétique prolongement de Leysin-Place Large en direction du Sépey pour créer un métro alpin reliant Aigle aux Diablerets(9); avec le réchauffement climatique, le glacier des Diablerets deviendra l’un des derniers vestiges des stations d’hiver: le rêve d’une liaison ferroviaire des Diablerets à Gstaad (raccordement avec le Montreux-Oberland bernois) via le col du Pillon pourrait devenir réalité dans ce nouveau contexte…
  • Du côté de Bex, la ligne Bex–Villars–Bretaye reste toujours coupée du réseau de base des TPC et de son dépôt-atelier principal, centrés sur Aigle; une connexion entre ces deux systèmes devrait être étudiée dans le cadre de l’optimisation de la desserte du Chablais déjà évoquée plus haut.
  • L’essor de Châtel-Saint-Denis et Bulle, en terre fribourgeoise, relance l’idée de réhabiliter la ligne (Vevey–) Saint-Légier–Châtel, abandonnée en 1969; l’étude menée à l’EPFL en 2016 permettrait d’alimenter le débat.
  • Dans l’agglomération lausannoise, le métro m1, surchargé, fait l’objet d’une étude d’optimisation(8): son destin devrait être étroitement lié à la future direttissima Morges–Hautes Ecoles–Lausanne, ainsi qu’au projet d’un métro m4 reliant La Sallaz à l’EPFL via le tunnel Tridel, selon la suggestion de la citrap-vaud(10); les planificateurs les plus optimistes évoquent aussi un prolongement du Lausanne-Echallens-Bercher en direction d’Yverdon-les-Bains, copiant très fidèlement son modèle, le régional Berne–Soleure…

L’écartement variable pour casser la barrière entre réseau de base et lignes à voie métrique
Toute l’histoire ferroviaire suisse se ramène à l’aménagement d’un réseau de base à l’écartement normal (1’435 mm), exploité par les CFF et quelques grandes compagnies privées, et d’une kyrielle de lignes régionales à voie étroite, essentiellement métrique, dispersées et isolées. L’ambitieux projet du Montreux-Oberland bernois (MOB), la conception d’un matériel roulant «amphibie», capable de passer en quelques secondes d’un écartement à l’autre, va briser la frontière qui isole des deux systèmes (Fig. 4). Dès l’été 2021, des convois relieront Montreux à Interlaken, et vice-versa, sans l’incontournable transbordement à Zweisimmen. La généralisation du concept va révolutionner la géographie ferroviaire suisse, en ouvrant la voie à des relations directes de Genève-Aéroport à Interlaken ou de Zurich-Kloten à Saint-Moritz. La compagnie du MOB, qui peaufine déjà une transformation profonde de la gare de Montreux, n’exclut pas d’y recevoir les convois à écartement variable en provenance de Genève-Aéroport. Sur un plan plus local, le trafic de gravier entre Apples et Gland, assuré par la compagnie MBC, pourrait également tirer parti de cette technologie pour écourter le fastidieux changement d’écartement en gare de Morges.

Fig. 4 Voiture du MOB à écartement variable en construction chez le fabricant Stadler (photo Chantal Dervey, 24 heures, 20 janvier 2020).

Trafic régional: un bilan sans nuage
Sous l’impulsion de la ministre des infrastructures, Nuria Gorrite, le transport régional vaudois a connu dès 2012 un essor sans précédent. Au développement du RER Vaud, des lignes régionales et de l’écartement variable se rajoutent encore des chantiers transversaux au bénéfice de tous, exploitants, usagers et citoyens contribuables:

  • La commande groupée de 30 rames automotrices Stadler pour toutes les compagnies régionales, abaissant les coûts de production;
  • la création du centre romand pour l’entretien des bogies RailTech, à Villeneuve;
  • la fusion de la compagnie Orbe-Chavornay avec le groupe TRAVYS(1) en 2007, la reprise du funiculaire Cossonay-Penthalaz–Cossonay-Ville par le MBC en 2010, la fusion des trois compagnies lausannoises tl, tsol et LO/LG en 2012, le rachat de la ligne Vevey–Chexbres–Puidoux par les CFF en 2013, ainsi que la délégation de l‘exploitation du LEB aux tl dès 2013.

Les techniques modernes de l’électronique, de l’informatique et de l’intelligence artificielle sont de plus en présentes dans les systèmes de transport. Leur sophistication nécessite d’accroître les collaborations, de créer des pôles de compétence communs (comme pour l’entretien des bogies) et, enfin, d’envisager de nouvelles fusions. Et pourquoi ne pas rêver à une unique compagnie des transports publics vaudois, à l’image de la plupart des cantons suisses(7)?

Une alternative à la fusion complète pourrait être la constitution d’une société gérant l’ensemble des infrastructures ferroviaires du canton, laissant aux compagnies et à leurs conseils d’administration la responsabilité de l’offre et de l’exploitation.

Vers le trafic national et international
A l’aube de 2020, il manquait un dernier morceau du puzzle: une vision globale du développement ferroviaire des lignes nationales, y compris le trafic international vers la France et l’Italie. La crise sanitaire du coronavirus n’a pas brisé l’élan du Conseil d’Etat vaudois; celui-ci a déposé en mars de la même année un document historique, l’Exposé des motifs et projet de décret demandant au Grand Conseil un crédit de 11 millions de CHF pour financer la planification ferroviaire à l’horizon 2050(8). Ce second volet fera bien entendu l’objet d’un prochain blog.

Remerciements
L’auteur tient à remercier Mehdi-Stéphane Prin, ancien journaliste à 24 heures et contributeur de Transports romands, aujourd’hui délégué aux affaires ferroviaires du Canton de Vaud, pour ses innombrables contributions au développement des chemins de fer vaudois. Il exprime également sa reconnaissance à feu Jean-Louis Rochaix, l’infatigable éditeur de l’Encyclopédie des chemins de fer vaudois dont le dernier volume, Chemins de fer privés vaudois 2009-2017. Le renouveau (6), est un véritable hymne à la renaissance du rail de ce canton.

Daniel Mange, 2 juillet 2020

Références

(1) Acronymes des compagnies ferroviaires vaudoises:

LEB: Lausanne-Echallens-Bercher.
LO/LG: Lausanne-Ouchy/Lausanne-Gare.
MBC: Morges-Bière-Cossonay.
MOB: Montreux-Oberland bernois.
MVR: Montreux-Vevey-Riviera.
NStCM: Nyon-Saint-Cergue-Morez.
tl: transports publics de la région lausannoise.
TPC: Transports publics du Chablais.
TRAVYS: Transports Vallée de Joux-Yverdon-les-Bains-Sainte-Croix.
tsol: tramway du sud-ouest lausannois.

(2) V. Krayenbühl, L’expansion du Réseau express régional vaudois, Transports romands, No 19, novembre 2013, pp. 8-9.

(3) M.-S. Prin, Le RER vaudois au cœur du développement de la mobilité du canton, Transports romands, No 27, septembre 2015, pp. 3-5.

(4) Transports romands, No 19, novembre 2013, pp. 1, 3-7, 10-11.

(5) Transports romands, No 27, septembre 2015, pp. 1, 6-7,12-16.

(6) G. Hadorn, S. Jarne, A. Rochaix, J.-L. Rochaix, M. Grandguillaume, P. Kälin, D. Monti, Chemins de fer privés vaudois 2009-2017. Le renouveau, Editions La Raillère, 2017.

 (7) D. Mange, Vers une compagnie vaudoise des transports publics, Transports romands, No 19, novembre 2013, p. 21.

(8) Exposé des motifs et projet de décret accordant au Conseil d’Etat un crédit d’étude de CHF 11’000’000.- pour financer l’élaboration du programme cantonal de développement de l’offre ferroviaire à l’horizon 2025 et les études de planification d’offres nécessaires à la prochaine étape d’aménagement du réseau ferroviaire, Canton de Vaud, Lausanne, 4 mars 2020.

(9) D. Mange, Aigle-Leysin-Les Diablerets: vers un métro alpin? Mobilité tous azimuts, blog du quotidien Le Temps, 1 juin 2020.

(10) Réflexions et propositions de la citrap-vaud en vue de l’utilisation du tunnel desservant l’usine Tridel, dans un premier temps entre la Sallaz et Malley, citrap-vaud, Lausanne, 12 septembre 2017.

 

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Aigle–Leysin–Les Diablerets: vers un métro alpin?

Mecque de l’héliothérapie, Leysin a été terrassée par les antibiotiques qui ont éradiqué la tuberculose. L’après-guerre a été rude pour cette station où les sanatoriums, vidés de leurs patients, cherchaient à se recycler en hôtels ou instituts. Avec l’essor des sports d’hiver et l’éclosion d’établissements d’enseignement, la station a repris vie et, avec elle, le chemin de fer Aigle-Leysin (AL), très pentu, qui la relie à la plaine.

Un prolongement stratégique vers le nord
L’opiniâtreté des autorités vaudoises a convaincu l’Office fédéral des transports de prolonger la ligne actuelle, d’Aigle à Leysin-Feydey, jusqu’à la Place Large, irriguant le centre du village ainsi que le quartier des Esserts, et déversant les skieurs au pied de la télécabine pour la Berneuse (Fig. 1). Le bref appendice de Feydey au Grand-Hôtel, peu fréquenté, sera amputé. La version finale de l’étape d’aménagement 2035 du PRODES (programme de développement stratégique de l’infrastructure ferroviaire), votée par le Parlement en juin 2019, inclut donc ce tronçon souterrain d’un petit kilomètre, devisé à 62 millions de CHF(1).

Fig. 1 Prolongement de l’Aigle-Leysin de Leysin-Feydey à la Place Large (selon 24 heures du 7 avril 2015, graphisme L. Portier).

Au sud, le casse-tête aiglon
Si le prolongement vers le nord est plein de promesses, l’extrémité sud de l’Aigle-Leysin participe à un embrouillamini, car le trafic privé et les transports publics (trains de l’AL et de l’Aigle-Sépey-Diablerets, ASD) se disputent une voirie très contrainte. Après maintes palabres et deux éditions des Etats généraux, les projets suivants dominent la scène:

  • l’enterrement des trains (1 km en souterrain), une solution coûteuse et réalisable dans le long terme seulement;
  • le transfert du trafic de l’AL sur le tronçon urbain de l’ASD (via l’avenue du Chamossaire) pour libérer l’artère la plus critique, la rue de la Gare.

Cette dernière solution entraîne deux conséquences difficiles pour l’exploitation des chemins de fer en cause: d’abord, l’un des trains sera subordonné à l’autre en termes d’horaires, impliquant des correspondances périlleuses avec les CFF en gare d’Aigle; d’autre part, avec l’augmentation prévisible des cadences (passage de l’heure à la demi-heure), une station de croisement sera indispensable à mi-chemin entre le dépôt de l’AL et la gare CFF, sur l’avenue du Chamossaire, à la hauteur de la place du Marché: un chantier difficile à insérer dans le tissu urbain actuel.

Dans ce contexte compliqué, l’Entente Aiglonne a élaboré en 2016 l’étude AL–ASD: tracé ferroviaire commun pour la traversée d’Aigle(2) comportant trois variantes communes aux deux chemins de fer: en surface, en tranchée couverte et en souterrain. Cette dernière sort du lot: elle combine une trémie aval de 90 mètres, un tunnel à très faible profondeur de 300 mètres –éventuellement à double voie– et une trémie amont de 225 mètres (Fig. 2); au nord de la ville, en haut de l’avenue du Chamossaire, la ligne se divise en deux pour rejoindre les tronçons actuels de l’AL (avec suppression du rebroussement d’Aigle-Dépôt AL) et de l’ASD. L’investissement est estimé à 50 millions de CHF (pour un tunnel à voie unique), de l’ordre de grandeur du prolongement de l’AL à Leysin (62 millions).

Fig. 2 Tracé de la variante préférée de l’étude de l’Entente Aiglonne; tronçon commun AL+ASD en trait noir, avec tunnel en traitillé; tronçon AL en rouge; tronçon ASD en bleu. Les cercles illustrent le cadastre des forages déjà exécutés (figure tirée du rapport de l’Entente Aiglonne(2)).

L’étoile des Transports publics du Chablais (TPC)
En prenant de la hauteur, on observe la profonde mutation des chemins de fer régionaux du Chablais: en quelques années, les TPC ont transformé les quatre compagnies AL, ASD, AOMC (Aigle-Ollon-Monthey-Champéry) et BVB (Bex-Villars-Bretaye) en une seule société de transports, caractérisée par une forte unification technique. Il ne subsiste pour les trois compagnies aiglonnes plus qu’un seul type de crémaillère, de technologie Abt, et une seule tension d’alimentation électrique, de 1500 V, permettant ainsi la conception d’un matériel roulant unifié, à utilisation universelle. Tout est donc en place pour une optimisation de l’étoile aiglonne qui voit confluer dans la gare CFF d’Aigle les trois lignes AL, ASD et AOMC.

AL et ASD: un même combat?
L’AL est empêtré à Aigle, mais va filer vers le nord, en direction de la Place Large. De son côté, l’ASD fonce vers Le Sépey sans desservir aucune localité, à l’exception de quelques haltes. Enfin, comme le démontre la carte de la figure 3, la nouvelle extrémité de l’AL, Place Large, est distante d’environ 4 km du Sépey, avec une pente moyenne de 8,6 % entre ces deux points.

Fig. 3 Carte des deux lignes Aigle-Leysin et Aigle-Sépey-Diablerets (tirée de Eisenbahnatlas Schweiz, Schweers + Wall, Aachen, 2012); Leysin-Feydey–Place Large: projet actuel; Place Large–Le Sépey: projet futur.

C’est Pierre Starobinski, ancien président de l’Association touristique des Alpes vaudoises, qui a lancé l’idée dans son pamphlet paru le 16 septembre 2008 dans 24 heures(3): alignons sur le même axe Aigle, Leysin, Le Sépey et Les Diablerets pour obtenir un seul système de transport, un véritable métro alpin. Outre les économies d’entretien du tronçon ASD Aigle–Les Planches, menacé en permanence par les forces naturelles, la rentabilité d’un chemin de fer cumulant le trafic pour Leysin d’une part, pour Le Sépey et Les Diablerets d’autre part, sera sensiblement améliorée. Reste à démontrer que l’usager sort gagnant de cette nouvelle géographie ferroviaire.

L’estimation des futurs horaires se fait ici, par simplification, dans le sens de la montée. Avec le matériel roulant à crémaillère de dernière génération, et en admettant la suppression du rebroussement à Aigle-Dépôt AL, le trajet Aigle–Place Large est estimé à 23 minutes(1); pour gagner Le Sépey depuis la Place Large (4 km à 40 km/h, trajet partiellement à crémaillère), on ajoutera 6 minutes: Aigle–Le Sépey se parcourra donc en 29 minutes, contre 28 minutes pour la trajet équivalent de l’ASD, via la rive gauche de la Grande Eau.

De l’étoile aiglonne au métro alpin
Si les localités d’Aigle, Leysin, Le Sépey et Les Diablerets sont alignées sur un même axe, il est évident que l’étoile aiglonne disparaît au profit d’une seule ligne d’un métro alpin, reliant Champéry aux Diablerets via Monthey et Aigle. La simplification de l’exploitation est poussée à l’extrême avec, au passage, la résolution du casse-tête aiglon: une seule voie ferrée traverse la localité, vraisemblablement via le tracé de l’ASD, par l’avenue du Chamossaire, ou par le nouveau tracé avec tunnel court proposé par l’Entente Aiglonne (Fig. 2).

Et rien n’empêche de rêver: un métro alpin si bien parti peut viser plus loin (Fig. 4), le col du Pillon, puis le raccordement au Montreux-Oberland bernois du côté de Gstaad via Gsteig, ou alors la montée au glacier des Diablerets selon le projet Diablerets Val d’Or 1999 de Vincent Grobéty(4).

Fig. 4 Convoi actuel de l’Aigle-Leysin en route pour Leysin, préfigurant le métro alpin destiné à relier Champéry aux Diablerets via Aigle (photo La Liberté du 24 octobre 2019).

Les affres de La Frasse
Il reste, à très court terme, deux défis. Le premier concerne la gare terminus de la Place Large, actuellement à l’étude, qui doit être rendue traversante pour permettre la poursuite de la ligne vers Le Sépey.

Last but not least, la future ligne de chemin de fer devra affronter la zone du glissement de terrain de La Frasse, au droit du village de Cergnat, réputée pour son extrême instabilité; sur une largeur de 500 mètres, des vitesses moyennes de 13 cm/an ont été relevées. Des travaux considérables ont déjà été menés pour assurer la viabilité à long terme de la route cantonale d’Aigle au Sépey, entraînant notamment le percement d’une galerie de 25 m2 de section, sur une longueur de 715 mètres: celle-ci assure le drainage du terrain gorgé d’eau au moyen de 56 forages drainants. L’amélioration de ce réseau de drainage vers l’amont, dans le but de stabiliser définitivement le réseau routier (y compris l’accès à Leysin à partir du Sépey, ainsi que certains bâtiments de Cergnat) et la future voie ferrée, est la condition sine qua non de la réussite du projet(5)(6).

L’opiniâtreté des autorités vaudoises, fortement engagées pour le prolongement de l’Aigle-Leysin, et l’unification technique des TPC sont les prémices d’un futur métro alpin. Au-delà des pandémies de la tuberculose et du coronavirus, ce métro constituera l’un des axes de transport majeur des Alpes valaisannes et vaudoises; et Leysin, déjà auréolée par le succès des Jeux olympiques de la jeunesse 2020, accomplira une nouvelle mue.

Daniel Mange, 1 juin 2020

Remerciements
L’auteur tient à remercier très chaleureusement Monsieur Christophe Bonnard, ancien directeur du projet d’Ecole DUTI (Détection et utilisation des terrains instables) de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, ainsi que Messieurs Philippe Bellwald et Gérald Hadorn, co-auteurs du rapport de l’Entente Aiglonne. Il exprime également sa reconnaissance à Messieurs Pierre Starobinski, ancien président de l’Association touristique des Alpes vaudoises, Frédéric Borloz, syndic d’Aigle, conseiller national et président des TPC, Laurent Vulliet, professeur EPFL, Roland Ribi, fondateur du bureau éponyme, et Jean-Marc Narbel, ancien député et conseiller national vaudois, pour leur précieux accompagnement dans la présente étude.

Références

(1) Exposé des motifs et projet de décret accordant au Conseil d’Etat un crédit d’étude de CHF 3’600’000 pour financer les études du prolongement du chemin de fer Aigle-Leysin de la gare de Leysin-Feydey à la nouvelle gare de Leysin, Canton de Vaud, Lausanne, 29 juin 2016.

(2) P. Bellwald, G. Hadorn, A. Moret, C. Barbezat, Aigle Leysin–Aigle Sépey Diablerets. Tracé ferroviaire commun pour la traversée d’Aigle, l’Entente Aiglonne, Aigle, 6 août 2016.

(3) P. Starobinski, Alpes vaudoises: quel gâchis! 24 heures, 16 septembre 2008.

(4) E.-A. Kohler, Les Diablerets. Projet: un métro jusqu’au glacier, Gazette de Lausanne, 1 octobre 1988.

(5) C. Bonnard, L. Tacher, Hydrogeological and geomechanical modelling of a large slide in Flysch to test the efficiency of an underground drainage scheme and the induced water pressure field changes, Mitteilungen für Ingenieurgeologie und Geomechanik, Vol. 6/2004, Vienna.

(6) C. Bonnard, Rétrospective. La stabilisation du glissement de terrain de La Frasse, dans le canton de Vaud, Bulletin de la Société vaudoise des Sciences naturelles, vol. 92, juillet 2010, pp. 33-42.

 

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