Ricardo fournit des calculs de consommation d’énergie sur les prochaines lignes du métro de Paris

Ricardo Rail, société internationale de conseil en ingénierie, a réalisé des estimations de la consommation d’énergie pour les opérations ferroviaires sur trois nouvelles lignes du métro parisien. Cela permet à l’opérateur de transport public Keolis d’anticiper les coûts d’exploitation futurs et d’identifier les possibilités d’amélioration de l’efficacité.

Les lignes 16, 17 et 18 feront partie du Grand Paris Express, un nouveau réseau de transport en commun rapide entourant la capitale française et permettant aux passagers de se déplacer de banlieue à banlieue sans avoir à passer par le quartier central. La ligne 16 desservira dix nouvelles gares sur un parcours de 27 km à travers les quartiers de l’est de Paris ; la ligne 17
s’étendra sur 16 km au nord-est de la ville, desservant neuf stations dont l’aéroport Charles De Gaulle ; la ligne 18 desservira 10 stations sur un parcours de 33 km entre l’Aéroport d’Orly et Versailles-Chantiers.

L’exploitation de ce métro entièrement automatique s’ouvrira aux voyageurs au second semestre 2026. Les lignes 16 et 17 seront reliées à la gare de Saint-Denis-Pleyel qui a ouvert ses portes en juin 2024 pour desservir le Stade de France, où se dérouleront une grande partie des Jeux olympiques d’été de 2024. La gare sera un élément clé des Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024 et un point d’échange majeur pour le réseau du Grand Paris Express.

Au cours de la procédure de sélection du concessionnaire des lignes 16, 17 et 18, l’opérateur de transport public Keolis a cherché à inclure des calculs précis de la consommation d’énergie dans sa soumission, et à mettre en évidence les domaines dans lesquels il pourrait introduire des mesures d’efficacité énergétique sans affecter les niveaux de service requis.

L’équipe de Ricardo a été désignée par Keolis pour effectuer les calculs qui couvrent non seulement l’énergie de traction (les deux lignes fonctionnant sur un réseau de 1500 Vcc), mais aussi l’énergie des sous-systèmes tels que le chauffage à bord, l’éclairage, la ventilation et le refroidissement.

Johan van der Werf, consultant technique principal de Ricardo, explique que les calculs ont dû prendre en compte un large éventail de facteurs spécifiques à chaque ligne, depuis les fluctuations du nombre de passagers tout au long de la journée jusqu’à l’impact des pentes, des courbes et des tunnels. « Pour commencer nos évaluations, nous avons développé un modèle numérique de chaque ligne, simulant l’infrastructure et le profil de conduite des itinéraires », explique M. Van der Werf. « Nous avons utilisé ce modèle pour calculer la consommation d’énergie entre deux arrêts, en évaluant les mouvements d’accélération et de freinage probables, par exemple, ainsi que l’énergie utilisée aux points d’arrêt lorsque le véhicule est à l’arrêt.

« Le travail est en partie basé sur les calculs de consommation d’énergie que nous avons effectués pour les opérateurs néerlandais. Au fil des ans, nous avons développé des méthodologies robustes pour modéliser les interactions entre le matériel roulant, l’infrastructure et les systèmes de contrôle. Il ne s’agit jamais de répéter des missions antérieures. Chaque ligne a un environnement opérationnel unique avec : des profils de vitesse, des pentes, des tunnels, etc.

Des techniques de conduite efficaces

Le projet a également été l’occasion d’établir des projections sur la manière dont Keolis pourrait gérer l’utilisation de l’énergie au cours des opérations quotidiennes. « Nos modèles nous permettent de tester une série de variables. Par exemple, en comparant différents horaires, nous avons pu déterminer où des techniques de conduite efficaces pouvaient contribuer à réduire la consommation d’énergie. Il peut s’agir de la marche en roue libre (le train coupe la traction à l’approche de la gare pour l’atteindre en freinant le moins possible) ou du marquage d’endroits sur l’itinéraire où les limitations de vitesse pourraient être utilisées sans avoir d’impact sur la capacité du service ».

« La valeur que nous apportons réside dans notre expérience de la prise en compte des multiples facteurs qui peuvent fausser la précision des calculs.
l’exactitude des calculs », poursuit M. Van der Werf. « C’est une tâche complexe. Mais nos calculs sont basés sur la connaissance approfondie du matériel roulant et de la consommation d’énergie que nous avons accumulée au cours de plusieurs décennies. Nous savons quels paramètres du matériel roulant, de l’infrastructure et de l’exploitation influencent la consommation d’énergie et où certaines mesures peuvent garantir l’efficacité énergétique.
mesures peuvent garantir des gains d’efficacité énergétique.

Île-de-France Mobilités a ensuite attribué à Keolis le contrat d’exploitation des lignes de métro 16, 17 et 18, dont la mise en service est prévue pour 2026. Le contrat de sept ans pour les lignes 16 et 17 comprend également l’exploitation de la station Saint-Denis Pleyel qui, à partir de l’été 2024, jouera un rôle essentiel dans les Jeux olympiques et paralympiques de 2024, en desservant à la fois les principaux centres d’athlétisme et aquatiques ainsi que le village olympique des athlètes.