Qu’est-il advenu de l’ERTMS niveau 3 ? Un guide du profane en 7 points faciles à comprendre

Au début, ils étaient trois. En fait, il y en avait cinq. Maintenant, il y en a deux. En fait, il y en a plutôt quatre. La confusion qui règne autour du système européen normalisé de sécurité de la signalisation ERTMS va bien au-delà de ce problème particulier, mais une question clé revient sans cesse : qu’est-il advenu de l’ERTMS/ETCS de niveau 3 ? RailTech y répond, ainsi qu’à toutes les autres questions sur l’ERTMS que vous n’avez peut-être pas osé poser.

Qu’est-ce que l’ERTMS exactement ?

Pour donner un bref aperçu aux non-initiés, le système européen de gestion du trafic ferroviaire (ERTMS) est un système normalisé de signalisation et de contrôle des trains conçu pour améliorer la sécurité, l’interopérabilité et l’efficacité des réseaux ferroviaires européens. Il permet une communication transparente entre les trains et l’infrastructure au sol grâce à une technologie unifiée, ce qui signifie que les différents réseaux n’ont pas besoin de changer de système de signalisation lorsqu’ils traversent les frontières.

Il est également doté d’un système de protection automatique des trains (ATP). Ainsi, si un train dépasse les limites de vitesse, s’approche d’un signal d’arrêt ou risque d’entrer en collision, l’ATP actionne automatiquement les freins. À certains niveaux, il supprime également le besoin d’équipement de signalisation en bordure de voie et, parce qu’il s’intègre à l’exploitation automatique des trains (ATO), il ouvre également la voie à des systèmes ferroviaires semi-autonomes ou entièrement autonomes à l’avenir. L’exécutif de l’Union européenne encourage ce système depuis les années 1990 dans le but de mieux intégrer les réseaux ferroviaires de l’Union.

Quelle est la différence entre ERTMS et ETCS ?

Souvent confondu, l’ERTMS est le système global de normalisation de la signalisation ferroviaire, tandis que l’ETCS (European Train Control System) est un élément central de l’ERTMS, spécifiquement axé sur les fonctionnalités de contrôle et de sécurité des trains. Alors que l’ERTMS comprend des éléments plus larges tels que le GSM-R pour la communication et l’interopérabilité à l’échelle du système, l’ETCS régit spécifiquement les interactions à bord et au sol pour gérer la vitesse des trains, les signaux et le freinage.

Essentiellement, l’ERTMS est le cerveau qui coordonne les systèmes ferroviaires, tandis que l’ETCS est la main sur les commandes, qui veille à ce que chaque train se déplace en toute sécurité et sans heurts.

Combien y a-t-il de niveaux d’ERTMS/ETCS et que signifient-ils ?

Il existe actuellement quatre niveaux ERTMS/ETCS : L0, LNTC, L1 et L2. Comme l’explique ERTMS.net, les différents niveaux d’application ERTMS/ETCS sont un moyen d’exprimer les relations d’exploitation possibles entre la voie et le train. Les définitions des niveaux sont essentiellement liées au type d’équipement au sol utilisé, à la manière dont les informations au sol parviennent aux trains et aux fonctions qui sont traitées au sol et à bord.

Lorsque nous parlons des niveaux ERTMS, nous parlons essentiellement des différentes utilisations de l’ETCS en tant que système de contrôle des trains.

Leniveau 0 est destiné aux trains circulant sur des voies qui ne sont pas équipées de l’ERTMS. Les trains s’appuient sur les signaux ou les systèmes déjà en place, et l’ERTMS ne les contrôle pas. C’est comme conduire une voiture sur des routes dépourvues de feux de circulation ou de panneaux de signalisation, où le conducteur est responsable de tout.

Avec le niveau NTC, abréviation de National Train Control, l’ERTMS agit comme une aide lorsqu’un train circule sur des voies utilisant des systèmes de signalisation nationaux plus anciens. L’équipement ERTMS du train se connecte au système existant, ce qui lui permet de suivre les règles locales en toute sécurité. C’est un peu comme si vous utilisiez une application GPS qui s’adapte au code de la route local lorsque vous conduisez dans un autre pays.

Quelle est la différence entre le niveau 1 et le niveau 2 ?

Les principaux niveaux commencent essentiellement avec l’ ERTMS niveau 1. Le niveau 1 ajoute la technologie ERTMS aux voies déjà équipées de signaux traditionnels et de détecteurs de trains. Il utilise des dispositifs appelés balises placés sur les voies pour envoyer au train des informations sur les limites de vitesse, les points de freinage et les signaux à venir.

Le système embarqué aide le conducteur en calculant automatiquement les vitesses de sécurité et en freinant si nécessaire, améliorant ainsi la sécurité sans remplacer l’ensemble de l’infrastructure. C’est comme si l’on ajoutait des panneaux de signalisation intelligents et un système de freinage automatique aux autoroutes les plus anciennes. C’est un moyen rentable d’améliorer la sécurité et l’interopérabilité sans remplacer complètement l’infrastructure existante.

La principale différence entre le niveau 1 et le niveau 2 réside dans le fait que ce dernier supprime les signaux en bordure de voie en utilisant un système sans fil pour communiquer directement avec le train. Un centre central, appelé centre de bloc radio (CBR), envoie des mises à jour continues sur la vitesse du train, sa position et ce qui l’attend.

Il n’y a donc pas d’équipement en bordure de voie ?

Le niveau 2 utilise essentiellement un système sans fil (par radio GSM-R/FRMCS) pour envoyer des informations importantes directement d’un RBC au train. Cependant, bien que cette configuration réduise le besoin de signaux physiques le long des voies, le système repose toujours sur des équipements en bordure de voie pour détecter la position des trains et confirmer qu’ils sont intacts.

L’ordinateur de bord du train travaille en parallèle, vérifiant en permanence sa position et sa vitesse à l’aide de dispositifs spéciaux situés sur les voies, appelés balises passives, et des informations fournies par le RBC. Cela permet au système de donner au conducteur des informations en temps réel sur les limitations de vitesse, les signaux et ce qui l’attend, afin que le train puisse circuler à sa vitesse optimale tout en restant en sécurité. Par rapport au niveau 1, le niveau 2 réduit les coûts en rendant les signaux traditionnels facultatifs et augmente l’efficacité en permettant aux trains de circuler plus près les uns des autres à des vitesses plus élevées, ce qui se traduit par un service plus fluide et plus rapide pour les passagers.

Pour avoir une idée de ce que signifie réellement la mise en œuvre de ces deux systèmes différents, consultez notre article sur les problèmes rencontrés aux Pays-Bas en essayant de déployer exclusivement l’ERTMS de niveau 2 en une seule fois. Alerte au spoiler : ils n’y sont pas parvenus, ce qui a retardé le déploiement de plusieurs années.

Qu’est-ce que le niveau 3 ?

Le niveau 3 de l’ ERTMS/ETCS a été conçu au début des années 1990 dans le cadre de l’initiative la plus précoce de l’UE visant à normaliser les systèmes de signalisation et de contrôle des chemins de fer dans les États membres. À l’époque, la principale différence entre le niveau 3 et le niveau 2 résidait dans la différence entre la détection des trains et la supervision de l’intégrité.

Au niveau 2, ces fonctions étaient gérées par les équipements au sol, tels que les circuits de voie ou les compteurs d’essieux, qui détectent la présence du train et s’assurent qu’il est complet. Cela signifie que l’ensemble du train – chaque chariot, wagon ou pièce censée être attachée – est toujours intact et connecté. C’est un point crucial, car si une partie du train se détache, elle peut provoquer des accidents ou bloquer les voies.

À l’inverse, le niveau 3 transfère ces responsabilités au train lui-même, en utilisant des systèmes embarqués pour signaler sa position et sa « complétude » directement au centre de bloc radio. Cela permet d’obtenir des données plus précises sur la localisation du train et d’utiliser des systèmes de blocs mobiles. Ceux-ci gèrent dynamiquement la distance de sécurité entre les trains en fonction de leur position et de leur vitesse en temps réel, plutôt que de s’appuyer sur des sections fixes de la voie.

Mais qu’est-il advenu du niveau 3 ?

En fait, le niveau 3 n’a pas disparu ; il a simplement été fusionné avec un autre niveau. Le niveau 3 a été combiné avec le niveau 2 l’année dernière dans le cadre d’une réglementation actualisée (CCS TSI 2023). Cela signifie que le niveau 3 n’est plus traité comme un système distinct et que ses caractéristiques, comme l’espacement plus souple des trains et la surveillance embarquée de l’intégrité et de la localisation des trains, sont désormais entièrement incluses dans le niveau 2, qui est déjà en cours de déploiement dans une grande partie de l’UE.

Imaginez le niveau 2 comme une voiture équipée d’un régulateur de vitesse qui utilise des capteurs le long de la route pour rester en sécurité, et le niveau 3 comme une voiture dotée d’une conduite autonome avancée qui ne s’appuie pas sur les capteurs de la route mais utilise sa propre technologie embarquée pour tout contrôler. Avec la fusion, le niveau 2 a été amélioré pour inclure les fonctions d’autopilotage du niveau 3. Il n’y a donc plus lieu de parler de deux systèmes distincts : il s’agit d’une seule et même voiture plus intelligente.

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