Un nouveau système de signalisation pour le métro de New York
Le système de métro de la ville de New York est en train de se refaire une beauté. Plus précisément, une équipe composée de Nordic Signals et de deux grandes sociétés d’ingénierie basées aux États-Unis est en train d’aider la MTA à remplacer l’ancien système de signalisation par une technologie de signalisation basée sur le contrôle des trains par les communications (CBTC). David Chabanon, directeur technique de Nordic Signals, discute du projet et des défis à relever avec RailTech.
Avec plus d’un milliard d’usagers en 2023, le métro de New York est l’un des plus utilisés au monde. Il est également le plus important en termes de nombre de stations, avec 472. Il compte 36 lignes différentes, totalisant environ 380 kilomètres, sur lesquelles circulent 27 services différents. « Le système de transport en commun est une ville dans la ville, il est donc très complexe », explique M. Chabanon. En service depuis le 27 octobre 1904, il s’agit du neuvième système de métro le plus ancien au monde. Les anciens systèmes de signalisation vieillissants posent désormais des problèmes imminents sur certaines lignes, car ils dépassent les 50 ans d’âge de l' »état de bon fonctionnement ».
« Le système de signalisation du métro de New York est assez ancien. Sur certaines lignes, il est très, très vieux, et c’est une tâche énorme que d’essayer de le moderniser et de l’amener à ce que nous appelons un état de bon fonctionnement », explique Chabanon. Le remplacement de l’ancien système de signalisation par un système de contrôle des trains basé sur les communications (CBTC) a commencé il y a 20 ans, mais il doit maintenant s’accélérer. C’est pourquoi Nordic Signals et ses partenaires de la joint venture aident la MTA dans cette tâche », déclare-t-il.
Actuellement, sur la plupart des lignes, la sécurité de la circulation des trains est assurée par une signalisation à blocs fixes, un système qui peut limiter les opérations en raison de sa nature imprécise. Avec la mise en œuvre du CBTC, le métro devrait bénéficier d’une sécurité accrue, d’une meilleure ponctualité des trains, d’un potentiel de capacité accru pour augmenter la fréquence des trains, et d’une optimisation de la maintenabilité et de l’entretien des actifs. L’intégration du CBTC et des systèmes modernes de contrôle des trains promet également de faciliter des processus de diagnostic plus efficaces et de remédier plus rapidement aux défaillances. En outre, la transition permet d’élargir le vivier de personnel qualifié, étant donné la plus grande expertise disponible dans la technologie CBTC par rapport aux anciens systèmes de signalisation.
La ville qui ne dort jamais
« Ce projet de modernisation à grande échelle a pris beaucoup de temps pour diverses raisons », explique M. Chabanon. L’une des principales difficultés réside dans le fait que « le métro de New York est un système fonctionnant 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, il ne ferme jamais ». Par conséquent, « il est très difficile de fermer le métro, d’installer quoi que ce soit sur les voies et de tester un nouveau système », ajoute-t-il. Les obstacles logistiques découlent donc de la nécessité de maintenir une exploitation continue du métro, ce qui complique le travail sur place. En tant que tels, ils contribuent à la réticence à fermer les lignes pour les moderniser, en raison de l’exploitation permanente du système et des coûts qui y sont associés.
Diverses mesures sont prises pour minimiser les perturbations du métro pendant les travaux de modernisation. Dans les cas où des voies express et locales sont disponibles, les fermetures partielles sont facilitées, ce qui permet de travailler sur une voie tout en maintenant la déviation du service. Cependant, les fermetures complètes nécessitant le remplacement des bus entraînent des coûts importants. Pour atténuer ces perturbations, Nordic Signal s’efforce d’améliorer les installations d’intégration des essais hors site, en prévoyant un nouveau laboratoire virtuel amélioré pour tester en profondeur les composants du système CBTC au préalable.
En donnant la priorité aux essais hors site et en adoptant une approche centrée sur le CBTC, où les anciennes fonctions de contrôle d’enclenchement sont intégrées au système, les activités d’installation et les essais sur site sont réduits, ce qui rationalise le processus de mise à niveau et minimise la nécessité d’interventions sur site. « C’est pourquoi il est important d’essayer d’innover en termes de technologie, afin que le nouveau système CBTC que nous installons ne nécessite pas autant de fermetures du métro », déclare Chabanon.
Une méthode de modernisation à grande échelle
La mise en œuvre de ce projet s’est heurtée à une autre difficulté, liée à la stratégie. « À l’origine, tout projet de modernisation de la signalisation était l’occasion d’effectuer également d’autres types de remplacement, de sorte que le projet est devenu plus qu’un projet de modernisation de la signalisation, comme le renouvellement des voies et le remplacement des aiguillages, ce qui est très lourd en termes de construction. Ces projets sont complexes et nécessitent beaucoup de ressources », explique-t-il. Nordic Signals a proposé de modifier cette stratégie en se concentrant uniquement sur la partie CBTC et en prévoyant des contrats distincts pour les travaux sur les voies et les autres éléments non liés à la signalisation. « Cette proposition n’a pas encore été mise en œuvre, mais nous espérons que cette stratégie sera adoptée », conclut M. Chabanon.
Soutenant deux entreprises basées aux États-Unis, Nordic Signals fait partie de la coentreprise qui a obtenu le contrat de conseil en ingénierie générale (GEC). « Nordic Signals a été au cœur de la mise en œuvre du CBTC sur l’ensemble du réseau S-Bane de Copenhague. Nous avons apporté cette expérience à New York. Nous conseillons essentiellement la MTA sur la manière de mettre en œuvre plus efficacement le CBTC dans le métro de New York », commente M. Chabanon.
S’appuyant sur l’expertise acquise dans le cadre d’un projet similaire à Copenhague, Nordic Signals a conseillé à la MTA d’envisager une autre approche. Plutôt que d’entreprendre des améliorations ligne par ligne sur de longues périodes, ils ont conseillé à la MTA de déployer le CBTC sur plusieurs lignes simultanément. « Cela favorise la courbe d’apprentissage des fournisseurs et accélère l’achèvement du projet, comme nous l’avons appris au Danemark », explique M. Chabanon. Pour relever ce défi, il a fallu changer de perspective et adopter des projets de plus grande envergure, en donnant la priorité à la modernisation de la signalisation afin d’accélérer les progrès.
La situation actuelle
« Notre mandat initial était de nous concentrer sur le système de signalisation, mais le CBTC n’est bien sûr qu’une partie du métro. Il y a aussi le système de réseau de communication, le système de gestion du trafic (ATS) au centre de contrôle, le matériel roulant lui-même, y compris les trains de travaux, et les voies à renouveler. De très nombreux aspects du métro doivent être modernisés, et cela devient un grand puzzle qu’il faut résoudre, le programme de modernisation de la signalisation étant au centre de ce puzzle » explique Chabanon.
Des efforts sont également déployés pour optimiser les spécifications du système, ce qui se traduit par une réduction de la consommation d’équipement et d’énergie. La mise en place d’un nouveau laboratoire basé sur l’informatique dématérialisée, éliminant le besoin de matériel physique dans les processus de test, constitue une autre priorité. La numérisation est une priorité dans toutes les spécifications, visant à minimiser la dépendance à l’égard du matériel et des composants électromécaniques. La durabilité est un principe fondamental, qui sous-tend l’initiative visant à maximiser l’efficacité et à minimiser l’impact sur l’environnement grâce à la numérisation et à la réduction de l’utilisation du matériel.
L’expérience transatlantique
David Chabanon souligne les disparités culturelles importantes entre l’Europe et les États-Unis en ce qui concerne l’approche des projets : « Il y a une différence culturelle assez importante, mais je ne dirais pas qu’il y a une culture meilleure que l’autre, c’est juste différent ». Selon lui, alors que l’Europe tend vers une approche holistique, axée sur le système, la culture américaine penche davantage vers une mentalité axée sur le produit.
Chabanon souligne les avantages d’adopter une méthode plus globale dans le cadre de leur projet, en s’éloignant du simple remplacement de composants individuels pour se concentrer sur des améliorations à l’échelle du système alignées sur les besoins en matière de sécurité, de performance et de maintenance. Il souligne l’importance de comprendre l’objectif qui sous-tend les efforts de modernisation et de spécifier les systèmes en conséquence, plutôt que de micro-gérer le remplacement des composants.
En outre, M. Chabanon note que les pays européens se montrent souvent plus favorables aux grands projets ferroviaires, citant en exemple la décision unanime du Danemark de remplacer tous les équipements de signalisation. En revanche, il reconnaît la complexité politique des États-Unis, où les grands projets de transport public peuvent se heurter au scepticisme et à l’absence de soutien total en raison d’attitudes différentes à l’égard des investissements dans les infrastructures.
Perspectives d’avenir
En substance, le projet annonce une ère de transformation pour le métro de New York, en remplaçant une signalisation obsolète par une technologie CBTC avancée. En surmontant des défis tels que les demandes d’exploitation continue et en intégrant la nouvelle technologie à l’infrastructure existante, le projet promet des opérations plus sûres, plus fiables et plus efficaces.
À mesure que le projet progresse, il crée un précédent pour les futures initiatives de modernisation des transports en commun à l’échelle mondiale. « Les défis sont très nombreux. C’est pourquoi ce projet est si passionnant. Nous allons de l’avant et je suis enthousiasmé par la possibilité de transformer le métro de New York et d’avoir un impact significatif sur la ville, mais aussi sur la vie des New-Yorkais », conclut M. Chabanon.
David Chabanon s’exprimera plus en détail sur ce sujet lors de la 15e édition de la conférence RailTech Europe. La présentation « Etude de cas New York : Propulser dans une ère numérique » aura lieu le mercredi 6 mars 2024 de 13h05 à 13h20, au Jaarbeurs d’Utrecht.
Le programme de conférences de la 15e édition de RailTech Europe, qui aura lieu les 6 et 7 mars 2024, accueillera une série de discussions sur les innovations, les services et les produits qui ont un impact significatif sur la future infrastructure ferroviaire. Vous pouvez en savoir plus sur le programme de la conférence ici et vous inscrire ici.
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