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Tandis que les ressources s’amenuisent à travers le monde, les menaces causées par le changement climatique augmentent constamment. Afin de pouvoir affronter les conséquences de ces défis sur la durée et afin d’assurer l'avenir de l’Europe, il est inévitable de suivre des stratégies durables de développement et d’investir dans des solutions d’avenir.

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Commentaire fourni par
Carlo Borghini Directeur exécutif de l’initiative de recherche et d’innovation, Shift2Rail

La réussite de l’initiative S2R commence par le souhait commun de ses membres, qui représentent des entreprises d'excellence de l’industrie européenne sur le marché mondial, comme c’est le cas de Plasser & Theurer.

Le schéma directeur Shift2Rail 2015 approuvé par le conseil des ministres des transports de l’Union européenne (S2R MP) met également en avant huit défis centraux pour le secteur ferroviaire européen :

  • Le renforcement du rôle des chemins de fer dans le secteur des transports en Europe et dans le renforcement de la compétitivité de l’industrie européenne
  • La qualité des prestations
  • Les coûts
  • L’intégration du marché européen
  • L’infrastructure
  • La compétitivité
  • La qualification
  • L’innovation

Les années passées, cette liste a été complétée par trois défis :

  • Le développement durable (y compris la décarbonisation)
  • La numérisation
  • L’automatisation

En tant que priorité centrale, ils constituent la base de l’avenir de la mobilité.

Le S2R MP fournit un aperçu complet des étapes nécessaires et crée le cadre de la recherche et de l’innovation (R&I) dans le cadre du programme S2R.1) En outre, il coordonne les étapes nécessaires de tous les acteurs opérationnels pour créer un espace ferroviaire unifié européen (Single European Railway Area, SERA).

Le législateur a poursuivi cette intention avec le Règlement du Conseil n° 642/2014. L’objectif de ce règlement est la création de l’initiative Shift2Rail pour gérer toutes les mesures de recherche et d’innovation dans le secteur du transport ferroviaire, qui est cofinancé par l’Union européenne.

Fondée en 2014, en tant que partenariat public-privé (PPP), le Shift2Rail est entièrement opérationnel depuis mai 2016. Cette initiative sert de plateforme pour différents acteurs du secteur du transport ferroviaire et offre notamment aux constructeurs d’équipements ferroviaires, aux gestionnaires d’infrastructures ou aux entreprises ferroviaires la possibilité de coopérer, de coordonner les efforts d’innovation et d’échanger des connaissances spécialisées. En tant que plateforme pour les PME, les centres de recherche et les universités, Shift2Rail offre en outre la possibilité de jouer un rôle actif dans les activités de recherche et d’innovation.

En raison de la participation de l’Union européenne et du secteur ferroviaire, l’initiative de recherche et d’innovation S2R, en tant que joint-venture, profite d’une richesse d’idées et de l’intervention des acteurs tout au long de la création de richesse.

Shift2Rail poursuit l’objectif d’atteindre conjointement les résultats suivants:

  1. Diminution des coûts du cycle de vie du transport ferroviaire de 50% (les coûts de construction, d’exploitation, de maintenance, de renouvellement et de démontage de l’infrastructure et des engins ferroviaires)
  2. Doublement des capacités du secteur ferroviaire
  3. Augmentation de l’efficacité et de la ponctualité de 50%

Shift2Rail prépare ainsi le chemin vers une économie circulaire pour le secteur ferroviaire, c'est-à-dire un système qui met un terme au gaspillage des ressources et de l’énergie par le biais de méthodes hautement efficaces et par le développement durable dans les domaines de la conception, de la construction et de la maintenance. La numérisation, l’automatisation et les découvertes scientifiques et les technologies futures sont ici utilisées.

Afin de mettre en pratique leur vision, les chemins de fer doivent élargir et renouveler leur capacité d’innovation.

L’initiative de recherche et d’innovation S2R doit contribuer de façon décisive à la mise à disposition des connaissances et innovations essentielles qui sont les éléments constitutifs de la capacité d’innovation.

Les travaux réalisés à cette fin dans le cadre de Shift2Rail sont répartis en cinq programmes d’innovations (PI) spécifiques aux installations, à l’intérieur desquels se trouvent des sous-systèmes structurels (techniques) et fonctionnels (liés aux processus) du secteur ferroviaires.

Les PI sont soutenus par le travail de cinq domaines transversaux dont les thèmes sont pertinents pour chaque projet et qui traitent de l’interaction entre les PI et les sous-systèmes.

La démonstration pratique des activités de R&I dans le cadre de Shift2Rail se base sur une combinaison de différents démonstrateurs technologiques (DT), démonstrateurs technologiques intégrés (DTI et la capacité d’innovation qui en résulte) ainsi que de démonstrateurs de la plateforme de systèmes (DPS).

Jusqu’à la fin 2017, ce sont déjà 333,2 millions d’euros qui ont été investis dans des activités de R&I par le partenariat. D’ici à la fin 2018, le montant devrait atteindre 0,5 milliard d’euros.

L’atteinte des objectifs S2R par des R&I ciblées et coordonnées dans le cadre de S2R apporte quelques avantages en accord avec l’estimation des conséquences du programme S2R :

  • Mise en valeur indirecte de R&I industrielles en référence au développement de produits industriels qui utilisent les innovations H2020 d’une contre-valeur atteignant jusqu’à 9 milliards d’euros sur la période 2017-2023.
  • Augmentation du PIB à l’échelle de l’U.E. pouvant aller jusqu’à 49 milliards d'euros sur la période 2015-2030, répartie dans de nombreux États-membres
  • Jusqu’à 140 000 emplois supplémentaires sur la période 2015-2030
  • Des exportations supplémentaires à hauteur de 20 milliards d’euros sur la période 2015-2030 grâce à une commercialisation mondiale de nouvelles technologies ferroviaires développées dans le cadre de H2020
  • Des économies sur les coûts du cycle de vie à hauteur d’environ 1 milliard d’euros dans les dix premières années et ensuite par la mise en application permanente à hauteur de 150 millions d’euros par an
    Concrètement, la recherche et l’innovation dans le cadre de Shift2Rail englobent les activités suivantes :
  • Développement de concepts d’engins ferroviaires pour la prochaine génération de systèmes de transport qui sont adaptés aux développements technologiquement révolutionnaires tels que le semi-conducteur carbure de silicium (CSi), qui assureront à l’avenir une performance de traction et de freinage optimale pour les différentes applications de traction. De nouveaux concepts et structures pour la commande et la surveillance des trains par l’implication d’applications spécifiques à la communication train/voie et une commande des freins électronique ultra-sécurisée.
  • Des progrès techniques pour les installations de signalisation et un système de guidage du trafic qui synchronise le développement de différents aspects des solutions techniques nécessaires telles que l’automatisation dans les engins, une communication radio performante, un découplage sûr des trains, la cyber-sécurité, des processus de contrôle innovants, etc. Grâce aux fonctionnalités améliorées et aux interfaces standardisées qui se basent sur des concepts d’exploitation communs et facilitent le passage de l’ancien système au nouveau système, les coûts globaux sont réduits et les besoins des différents secteurs ferroviaires sont pris en compte.
  • Approfondissement de l’approche complète de l’infrastructure et de l’extension des installations d’appareils de voie et de voie courante existantes pour une utilisation et une capacité optimales des lignes. Recherche de moyens d’un nouveau genre pour prolonger la durée d’utilisation des installations de ponts et de tunnels par de nouvelles approches dans la maintenance, la remise en état et l’amélioration de ces ouvrages de construction. Une forme plus complète, plus intelligente et plus constante de la gestion des installations avec des processus d’exploitation courts et des technologies intelligentes avec l’aide desquels la fiabilité et la proximité avec les clients ainsi que la rentabilité globale du secteur ferroviaire puissent être augmentées. Une recherche ambitieuse pour une modification étape par étape mais radicale dans la conception et la technologie du secteur ferroviaire, en particulier du sous-système appareils de voie et croisements.
  • Des solutions informatiques centrées sur les passagers qui complètent l’arsenal de dispositifs d’assistance pour les processus conçus selon le principe du guichet unique : vente et utilisation des produits ferroviaires et des prestations supplémentaires pour les moyens de transport multiples ainsi que les accompagnateurs et le suivi du voyage afin d’offrir à la prochaine génération de passagers les expériences de voyage correspondantes, y compris l’assistance en cas de perturbations des différents modes de transport. Ce travail est essentiel afin de rendre le transport ferroviaire plus accessible aux niveaux local, régional et international et de l’intégrer parfaitement avec les autres moyens de transport. C’est pourquoi les conditions de la viabilité commerciale d’un marché multimodal soutenu par un réseau de transport sémantique fait également l’objet de recherches. Par cela, le chemin vers les développements futurs est préparé dans le cadre de l’interopérabilité.
  • La recherche pour augmenter l’attractivité du fret par l’automatisation de la chaîne des processus, de l’équipement aux tests de prototypes de trains de fret à conduite autonome en passant par les points de jonctions et les lignes. Les nouvelles innovations de locomotives de fret sont planifiées en gardant un œil attentif au bruit et aux coûts du cycle de vie, y compris les améliorations pour la problématique du « dernier kilomètre » dans les concepts de fret et les projets de recherche afin de permettre l’introduction de trains de fret plus longs ou de systèmes d'assistance à la conduite. Des concepts de rupture pour des wagons de fret intelligents avec une maintenance prévisible sont en cours d'analyse afin d’augmenter l’attractivité et la compétitivité du fret ferroviaire, en particulier pour les biens périssables, dangereux ou de valeur, par la traçabilité du chargement par le moyen de systèmes bon marché.
  • •Des mesures interdisciplinaires commençant par la détermination de facteurs socio-économiques qui peuvent contribuer à rendre le secteur ferroviaire attractif, en particulier en référence aux innovations apportées par le programme S2R. Une évaluation transversale et des méthodologies pour l’énergie, le bruit et les vibrations afin de garantir que tous les potentiels d’amélioration soient identifiés ou identifiables lorsqu’ils sont appliqués conjointement avec les produits ferroviaires et les solutions. Une approche intégrée dans la manipulation de la sécurité du système ferroviaire et une planification intégrée en prenant en compte les interdépendances au sein de ce système. Ainsi apparaît une simulation précise du réseau ferroviaire pour assister la planification de l’exploitation ferroviaire et une prise de décision qui soit la meilleure possible en termes d’aspects sécuritaires globaux.

Les démonstrations sont une priorité au sein du Shift2Rail. Elles permettent à tout le secteur ferroviaire de visualiser et de tester concrètement les processus de transformation qu’elles opèrent. Avec ces démonstrations, il est plus aisé de quantifier les effets de chaque nouvelle technologie (soit toute seule soit en combinaison avec d’autres innovations).

Au-delà du calendrier R&I et afin de garantir une stratégie d’introduction homogène, d’autres aspects essentiels doivent être pris en compte sur cette voie : intégrer les innovations dans un cadre de standardisation et de régulation ; développer une vision économique convaincante ; mettre en place une stratégie d’évaluation des risques qui soit efficace ; une coopération efficace avec d’autres organisations importantes qui participent à l’avenir du secteur ferroviaire européen.

La réussite de l’initiative S2R commence par le souhait commun de ses membres, qui représentent des entreprises d'excellence de l’industrie européenne sur le marché mondial, comme c’est le cas de Plasser & Theurer. L’initiative de recherche et d’innovation Shift2Rail a introduit un changement de paradigme dans l’approche pour créer une transformation complète des systèmes de transport ferroviaire et de nouveaux modes de pensée lors du dépouillement des résultats R&I.

1) Le programme S2R se déroule de 2014 à 2020 avec la possibilité de l’appliquer et de le terminer jusqu’en 2024.

2) Membres fondateurs : l’Union européenne, ALSTOM Transport SA, ANSALDO STS S. p. A., Bombardier Transportation GmbH, Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles S. A., Network Rail Infrastructure Limited, Siemens Aktiengesellschaft, THALES, Trafikverket

Vous trouverez de plus amples informations à ce sujet sur le lien shift2rail.org