Entretenir les systèmes de caténaires plus rapidement et à moindre coût

La maintenance des infrastructures ferroviaires comprend une inspection visuelle exhaustive des caténaires (lignes aériennes) par un opérateur, ce qui impose de parcourir l’ensemble du réseau au moins deux fois par an. Ces inspections visuelles sont très coûteuses, relativement imprécises et bloquent souvent les lignes inspectées pendant de longues périodes, nuisant ainsi à la productivité et à la compétitivité du réseau.

En moyenne, le secteur des chemins de fer consacre 39 600 euros par kilomètre de voie à l’entretien des infrastructures ferroviaires, ce qui représente 38 % des dépenses totales d’exploitation. Étant donné que l’UE dispose d’environ 111 000 kilomètres d’infrastructures ferroviaires, le total des coûts d’entretien annuels s’élève à plus de 4 356 millions d’euros. Pour devenir plus compétitif, le rail européen doit trouver des solutions pour réduire ces coûts.

Le projet tCat, financé par l’UE, a relevé ce défi en développant un système innovant qui réduit considérablement les coûts de maintenance liés aux équipements des caténaires (OLE pour overhead line equipment). «Notre nouveau chariot sur rail est une solution de cartographie mobile en temps réel qui facilite et accélère la conception, l’installation et la maintenance des caténaires et des infrastructures connexes alimentant les trains électriques», explique Cesáreo González Álvarez, chef de projet.
Facile à transporter et à utiliser

Les chercheurs ont amélioré un prototype existant mis au point par la société espagnole Telice S.A. qui est beaucoup plus rapide pour effectuer les opérations de cartographie mobile des OLE en temps réel. «Cette initiative nous a permis de procéder à une mise à niveau technologique majeure de notre chariot de mesure tCat, dont la vitesse de mesure a été considérablement améliorée et qui a été testé dans des environnements opérationnels réels», explique M. González Álvarez.

Le chariot de mesure léger (qui pèse environ 26 kg) est utilisable par tout temps, pliable et facile à monter sur le terrain. Il comprend des capteurs LiDAR (détection et estimation de la distance par la lumière) servant au profilage 2D de l’environnement de la voie. Il comprend également des capteurs d’unités de mesure inertielle pour calculer les paramètres de la voie ainsi qu’un système global de navigation par satellite pour la localisation des mesures statiques.

Par ailleurs, le chariot utilise des algorithmes d’apprentissage automatique pour le traitement des données statistiques et l’automatisation de l’extraction de certains paramètres. tCat peut également être connecté à une plateforme hébergée dans le cloud, grâce à laquelle un utilisateur distant peut accéder aux informations recueillies sur le terrain. Ces données sont ensuite utilisées pour créer des rapports personnalisés comme les profils concernant les poteaux et les portées intermédiaires, ainsi que des tableaux et des graphiques relatifs à la hauteur et au désaxement latéral.
Un grand pas en avant

Ce système fournit des mesures instantanées de la hauteur et du désaxement latéral du fil de contact aérien, ainsi que d’autres paramètres géométriques tels que les gabarits ferroviaires, les relevés odométriques, le dévers de la voie ferrée (nivellement transversal) et la pente (nivellement longitudinal). M. González Álvarez explique: «tCat permet désormais, pour un coût abordable, de limiter les risques, les retards opérationnels et les dépenses inutiles ainsi que d’optimiser le temps de travail et la productivité.»

Des inspections de tunnels peuvent également être réalisées dans le cadre de projets visant à électrifier des lignes de chemin de fer existantes qui ne le sont pas encore. «tCat produit des profils de section de tunnel conformes à ce qui a été fait lors de la construction d’anciens tunnels afin de spécifier les exigences en matière de gabarit dans les conceptions OLE. Il permet également de déterminer la position de la voie par rapport aux structures environnantes afin de garantir que le train passe en toute sécurité dans le tunnel et de déterminer si les voies sont libres de végétation», explique M. González Álvarez.

Grâce au système tCat OLE Mobile Mapping, il est possible de réaliser ces procédures entre 5 et 6 fois plus rapidement, avec jusqu’à 80 % de réduction des coûts. Cela en fait une solution unique et révolutionnaire en termes d’économies de coûts et d’opérations de maintenance préventive. «Ce projet nous a également permis d’entrer en contact avec des parties prenantes en Espagne, au Royaume-Uni, aux États-Unis et dans d’autres pays, qui nous ont fourni des informations essentielles pour le développement de produits et qui continueront à nous faire part de leurs commentaires sur les améliorations à venir», souligne M. González Álvarez.

Pour aller plus loin : http://tcat.es/en/

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