La conduite autonome ouvre la voie à une mobilité intelligente

La conduite autonome, connue par les experts sous le nom d’ATO (« automatic train operation »), prend de plus en plus d'ampleur dans le secteur.

Bien que cela ne soit pas nouveau pour le marché urbain, deux grands programmes pilotes ont été annoncés ces dernières semaines, ouvrant les portes à des développements majeurs pour le réseau grandes lignes et le fret : le premier pour les trains de voyageurs régionaux en Allemagne et l’autre pour les opérations de manœuvre aux Pays-Bas. Nous avons fait le point avec Jean-François Beaudoin, SVP d’Alstom Digital Mobility, sur les progrès réalisés par Alstom en la matière pour devenir un acteur majeur de la mobilité intelligente.

Jean-François est diplômé de l'École Polytechnique en 1998 et a obtenu un doctorat en mathématiques et en automatique à Mines Paris Tech en 2004. Il est en charge d'Alstom Digital Mobility depuis 2017. À ce titre, Jean-François dirige l'activité de signalisation mondiale de l'entreprise, y compris les technologies de base du futur telles que la conduite autonome, les outils d'orchestration de la mobilité multimodale utilisant l'intelligence artificielle, ainsi que la cybersécurité.

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Qu’est-ce que la conduite autonome?

Comme son nom l’indique, la conduite autonome, ou ATO, est un système digital qui permet le fonctionnement automatique d’un train et qui seconde le conducteur du train en supplantant certaines de ses tâches. Plus le degré d’automatisation (« Grade of automation » ou « GoA ») est élevé, plus le nombre de tâches prises en charge est important – le degré « GoA4 » étant le niveau ultime d’automatisation où un ordinateur gère complètement la conduite du train selon des algorithmes prédéterminés et des profils de mission préenregistrés. Alstom possède une solide expérience dans la conduite entièrement automatisée et sans conducteur des métros. Mais alors que les métros évoluent dans un environnement fermé et protégé, c’est une autre affaire que d’automatiser complètement les trains sur un réseau grandes lignes de plusieurs centaines de kilomètres sans protection, avec des croisements, et potentiellement des piétons, des animaux ou des obstacles imprévus. Cela n’a jamais été fait auparavant et nous ambitionnons aujourd’hui d’être les premiers à le réaliser.

Comment la conduite autonome contribue-t-elle à l’optimisation des opérations ferroviaires et à une mobilité plus verte ?

Imaginez une douzaine de voitures arrêtées à un feu rouge. Lorsque le feu devient vert, le premier conducteur prendra quelques secondes pour réagir et redémarrer, tandis que le dernier aura besoin de 10 secondes supplémentaires, en raison des temps de réaction cumulés des autres pilotes devant lui. Si ces voitures étaient automatisées, le temps de réaction humaine serait éliminé, toutes les voitures redémarreraient en même temps et vous pourriez ainsi augmenter le nombre de voitures sur une période donnée. Il en est de même pour les trains automatisés : la capacité de la ligne est augmentée !
L’ordinateur enregistrera également la topographie et l’environnement exacts de la ligne et ajustera précisément la conduite du train en conséquence. Il respectera scrupuleusement les limites de vitesse, il saura précisément quand ralentir en amont d’une courbe, quand freiner ou redémarrer par exemple. Tout cela combiné, la consommation d’énergie et le planning horaire des trains sont optimisés.

Quel est l’état d’avancement d’Alstom en ce qui concerne la conduite autonome des trains grandes lignes et de fret ?

Pour ce qui est des opérations automatisées de niveau GoA4 pour les trains grandes lignes et de fret, Alstom est très bien positionné sur le marché. Nous avons déjà lancé des programmes pilotes et des partenariats pour l’automatisation du fret dans le passé. En 2018, nous avons mené un projet pilote couronné de succès pour le transport de marchandises aux Pays-Bas. Nous travaillons également en étroite collaboration avec la SNCF sur le développement d’une technologie de vision par ordinateur pour automatiser la conduite d’un convoi de fret. Récemment, nous avons signé un nouvel accord pour tester des locomotives de manœuvre entièrement automatisées aux Pays-Bas. Quant aux trains grandes lignes, nous avons annoncé le mois dernier, en première mondiale, un projet pilote pour tester des trains de voyageurs régionaux automatisés en Allemagne.


Quels sont les principaux défis à relever pour automatiser entièrement ces trains grandes lignes et de fret?

Le premier est un défi technologique. Dans un environnement non protégé comme celui dans lequel évolue un train grandes lignes ou régional, il faut substituer les yeux du conducteur. Le train doit être équipé d’une vision par ordinateur qui permettra de balayer l’environnement, de détecter les signaux et les anomalies potentielles et d’y réagir selon des scénarios prédéterminés. Ce système doit être impeccable – aucune erreur n’est permise.
Deuxièmement, nous devons nous assurer que notre solution répond aux besoins de nos clients. Enfin, notre solution doit être conforme aux lois et règlements.

Quand pourrons-nous voir circuler ces trains grandes lignes et de fret autonomes ?

Les essais pilotes qui commenceront en Allemagne pour les trains régionaux répondent aux trois défis mentionnés précédemment. La technologie de vision par ordinateur qui est en cours de développement avec la SNCF pour le fret sera testée en conditions réelles, nous travaillons en partenariat avec l’exploitant ferroviaire ENNO qui est prêt à commercialiser cette solution et nous travaillerons avec les autorités locales pour les aider à mettre en place le cadre réglementaire. C’est pourquoi nous sommes confiants que d’ici 2022-2023, nous serons en mesure de présenter une première mondiale de conduite autonome pour un train grandes lignes.

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