Quels "trains légers" pourraient circuler sur les petites lignes SNCF?

L'avenir des petites lignes de trains à faible trafic réside dans des "trains légers" que le gouvernement appelle de ses voeux. La contrainte environnementale oriente les choix vers des tractions à batteries ou hybrides en raison de la faible électrification de ces lignes. Quel est l'état de l'art en la matière?

Quel successeur pour l'autorail diesel qui eut son heure de gloire sur de petites lignes régionales SNCF? C'est en substance la question posée par le gouvernement qui a lancé la semaine dernière son programme de sauvetage des petites lignes de trains à faible trafic.

Pour les sauver, le secrétaire d'État aux Transports, Jean-Baptiste Djebbari, a notamment plaidé pour des normes plus adaptées aux petites lignes et la mise en place en France "d'un cluster (groupement d'entreprises) autour du train léger".

Sur BFMTV, il expliqué que l'État, qui a déjà repris 35 milliards d'euros de dette de la SNCF s'est engagé à investir 6,4 milliards d'euros dans les petites lignes tout en signant des premiers plans d'action régionaux avec deux exécutifs locaux (Centre-Val-de-Loire, Grand Est). Des rames plus légères seraient a priori une source d'économie conséquente pour maintenir ces lignes à condition que celles-ci soient régénérées: trains plus légers et voies ferrées en mauvais état étant a priori incompatibles. Tour d'horizon des options ferroviaires à envisager.

>Vers une exploitation ferroviaire "plus légère"

Le nouveau président de la SNCF Jean-Pierre Farandou a esquissé récemment, lors d'une audition au Sénat, des pistes d'évolution de l'exploitation technique des trains sur de petites lignes pour en alléger le coût économique.

"Si vous avez une double voie et que vous avez finalement peu de trains à faire circuler, peut-être qu'un passage à voie unique performant avec télécommande, peut suffire. En termes de coût ce n'est pas du tout pareil selon qu'on doit régénérer une voie ou deux. Les budgets ne sont pas les mêmes" a t-il affirmé devant les sénateurs.

Jean-Pierre Farandou en a profité pour citer en exemple la rénovation de l'exploitation de la ligne de la côte Bleue longue de 32 kilomètres entre Marseille et Fos-sur-Mer.

"En ajustant le projet d'infrastructures au projet de service régional, on a pu baisser les coûts de 20%" a-t-il ajouté. Les atouts d'un "train léger" résident donc autant sur une facture allégée sur le coût de maintenance des voies ferrées que sur une exploitation technique a priori plus légère.

- © Le train de la côte Bleue parcourt 32 km entre Marseille et Miramas - SNCF

>Les "tram-trains" en zone urbaine et péri-urbaine

La SNCF exploite quelques lignes de "tram-trains" qui consistent à faire rouler du matériel léger au gabarit réduit sur son réseau ferré national comme le T11 en Ile-de-France en zone urbaine. Exploitée depuis 2017 en Seine-Saint-Denis au nord de Paris, cette liaison de 11 kilomètres utilise des rames de la gamme Citadis Dualis d'Alstom.

Elle est exploitée avec la particularité que le chauffeur (seul à bord) peut aussi être amené à exercer des fonctions d'agent commercial. Si cette liaison est plus proche d'une exploitation de lignes de tramway urbain, l'exemple de la ligne régionale de tram-train reliant Nantes à Clisson (Loire-Atlantique) correspond plus à un mode alternatif d'exploitation de petites lignes de TER.

Sa mise en service totale en 2015 s'appuie sur des rames Citadis Dualis d'Alstom capables de circuler jusqu'à 100 km/h et préfigure ce que peut-être l'exploitation de petites lignes avec du matériel ferroviaire plus léger.

La gare de Nantes est reliée à celle de Clisson en tram-train Citadis Dualis plutôt qu'en TER classique. © Cramos-Wikipedia CC 3.0

>Des trains tenant compte de la contrainte énergétique?

Alors que la SNCF veut en finir avec les motrices diesel jugées trop polluantes d'ici à 2035, l'avenir des trains légers circulant sur de petites lignes non-électrifiées en raison de leur coût, passe par les énergies de renouvelables et des motorisations hybrides (électrique-thermique).

Aujourd'hui, Bombardier comme Alstom proposent des rames bi-modes (diesel-électrique) pour utiliser les caténaires existantes. D'ores et déjà, la région Occitanie prévoit de tester des rames de train à batteries rechargeables pour remplacer son matériel diesel en signant un accord avec la SNCF et Bombardier. Ce mode de traction est considéré comme une alternative à la traction diesel. Le train peut ainsi passer d'une ligne électrifiée à une ligne non-électrifiée en basculant sur des batteries qui auront été rechargées préalablement en gare.

Problème: embarquer des batteries à bord d'un train en accroît d'autant la masse pesant sur les voies. Autre option: des trains à hydrogène non-polluants conçus par Alstom sont aussi en service depuis fin 2018 sur des lignes de TER en Allemagne et intéressent la SNCF et les régions françaises.

NGV Rail.jpg © La navette du projet NGV Rail est basée sur un assemblage de technologies existantes - Elsa Maccario-Designer

>Une offre de trains régionaux en cours d'évolution

Les industriels du matériel ferroviaire ont développé pour les marchés européens une gamme de "tram-trains" plus légers et moins véloces comme le Dualis d'Alstom, les Citylink du suisse Stadler ou l'Avanto de Siemens. Leur plancher surbaissé pose toutefois problème compte tenu des hauteurs de quai des gares SNCF.

Aucun train n'est en fait aujourd'hui conçu pour servir spécifiquement le marché du train ferroviaire "léger" des petites lignes, sachant concilier vitesse (100 km/h), gabarit de train standard (largeur de 2,90m et hauteur d'accès de 0,55 m) et réduction de l'empreinte environnementale. D'où l'appel récent du gouvernement au développement d'un "train léger", supposé moins onéreux à l'achat et moins cher à entretenir, pour circuler sur les lignes de dessert fine du territoire. Tous les acteurs de la filière ferroviaire sont ainsi conviés à travailler sur des innovations.

>Le "train léger" sortira-t-il d'innovations venues de nouveaux horizons?

Les régions n'ont pas encore suffisamment exprimé de besoins uniformes ou explicites en la matière pour que les industriels se lancent. Cette période de transition laisse aussi la place à de petites sociétés innovantes qui planchent sur des concepts nouveaux de trains légers, en marge de l'industrie ferroviaire dominante.

Conseil aux collectivités locales, chargé de cours à polytechnique, Philippe Bourguignon défend avec Bruno Depresle, le concept de navette ferroviaire autonome mue à l'électricité grâce à des batteries rechargées par énergie solaire dans le cadre d'une initiative baptisée NGV Rail. Ce véhicule (cf illustration ci-dessus) offrirait 32 places assises et surtout un poids inférieur à 12 tonnes. L'objectif est de mettre en service ces navettes sur de petites lignes ferrées à faible trafic, voire de revitaliser des lignes déjà fermées. Selon le quotidien La Montagne, une étude de faisabilité technique et économique de cette navette est en cours, sur la ligne Guéret-Felletin (Creuse) dans le Massif central.

Le projet intéresse aussi le gouvernement allemand. L'intérêt de cette initiative est d'être un projet "ouvert" sur le plan technique, "c'est à dire que les plans resteront dans le domaine public pour qu'il puisse rapidement se développer en Europe" souligne Philippe Bourguignon. "L'objectif est d'arriver à l'équilibre d'exploitation dès 500 voyageurs par jour avec 12 allers-retours par jour" ajoute t-il.

taxirail.jpg © EXID Concept & Développement a imaginé Taxirail, un nouveau concept de transport ferroviaire "intelligent", composé de modules autonomes.

Un autre projet que mène la société bretonne Exid Concept & Développement est celui d'un petit autorail de 15 places assises (40 places au total). Baptisé Taxirail, il est conçu pour circuler en mode autonome à l'électricité grâce à des batteries rechargées par un prolongateur d'autonomie d'origine thermique à base de GNV (gaz naturel pour véhicules) dans un premier temps. Son autonomie avoisinera 600 kilomètres et sa vitesse de croisière variera entre 90 et 110 km/h même s'il sera capable d'atteindre 135 km/h. Si aucun prototype n'est encore sorti de ses cartons, ce bureau breton d'études et d'innovation envisage des pré-séries fin 2021 avec une version homologuée pour pouvoir circuler sur le réseau ferré français en 2023.

Frédéric Bergé