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Les réglementations européennes au service de l’interopérabilité

Nos équipes travaillent avec de nombreux partenaires pour rédiger les nouvelles règles techniques qui permettront au futur réseau unique européen d’être plus efficace, sûr et performant. Retour sur une révolution en cours.

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Système européen de gestion du trafic, attelage automatique de fret, architecture informatique globale… La SNCF joue un rôle prépondérant dans divers projets technologiques lancés à l’échelle européenne et ce, dans le but de construire un réseau ferroviaire unique. Gilles Quesnel, directeur « Interopérabilité Normalisation et Recherche Europe », nous explique comment les diverses équipes d’experts issus du Groupe participent à l’élaboration des réglementations encadrant ces innovations.

Que signifie la notion d’interopérabilité dans le secteur ferroviaire ?

C’est le fait de permettre la circulation d’un train, librement et en tout sécurité, sur l’ensemble des voies de l’Union européenne. L’objectif, c’est ce que l’on nomme le  « sans coutures » : aussi bien pour le matériel roulant qui pourrait alors circuler partout en Europe, que pour les infrastructures qui seraient totalement compatibles et donc, accessibles à tout matériel roulant. L’interopérabilité s’inscrit dans cette  logique de collaboration européenne qui consiste à harmoniser progressivement les règles.

Pour quelle raison cette uniformisation est-elle essentielle ?

Au départ, le chemin de fer a été construit pays par pays. Chaque nation a choisi notamment l’écartement de ses rails en fonction de ses besoins. Encore aujourd’hui, en Espagne, un certain nombre de voies ne comportent pas le même écartement que les voies françaises. Mais ces différences concernent aussi la signalisation dans les trains, les systèmes de sécurité, etc. À titre d’exemple, si l’on veut faire circuler un train partout en Europe, cela nécessite l’installation de plusieurs systèmes de sécurité à bord. Cela peut aller jusqu’à 6 ou 7, voire plus ! D’un point de vue économique, mais aussi technique, on le voit bien, c’est ingérable.

À partir de quel moment l'interopérabilité est devenue un objectif en Europe ?

À l’origine, il y a eu bien sûr une volonté politique. Avec, à la clef, des mesures législatives, telle la directive 91/4401, qui entend, en 1991, séparer la gestion des infrastructures ferroviaires et celle de l’exploitation des services de transport, afin d’ouvrir les réseaux à l’ensemble des entreprises ferroviaires. C’était le tout début de l’ouverture à la concurrence, dont le but était de simplifier l’accès aux trains pour les clients et de fluidifier la circulation ferroviaire de marchandises partout en Europe. Dès le départ, l’Union européenne a bien compris l’avantage économique à tirer d’un réseau à l’échelle du continent.

Il y aussi désormais l’enjeu environnemental…

Effectivement, puisque le ferroviaire dispose d’atouts majeurs en la matière. Dans le cadre du Green Deal, qui vise la neutralité carbone d’ici 2050, l’Union européenne a fait de ce mode de transport l’une des solutions destinées à lutter contre le changement climatique. Ce qui renforce d’autant plus l'intérêt de l'interopérabilité, gage de performance et d’efficience pour le ferroviaire.

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Dès le départ, l’Union européenne a bien compris l’avantage économique à tirer d’un réseau à l’échelle du continent.

Gilles Quesnel, directeur « Interopérabilité Normalisation et Recherche Europe » de la SNCF

Comment un tel processus d’harmonisation se met en place ?

Via ce que l’on appelle les « paquets ferroviaires », un ensemble de modifications de la réglementation. C’est à travers eux que les questions techniques de l’interopérabilité ont été approfondies. Entre la directive 91/4401 et le premier paquet ferroviaire2, il s'est écoulé pas moins de dix ans. Le temps pour la Commission européenne de passer de l’ambition politique d’un réseau unifié à des actes concrets et techniques. En 2001, le premier paquet concernait la libération du transport international de fret et donc, l’ouverture à la concurrence. La libération totale du fret au niveau national est intervenue, elle, en 2004. C’était l’objet du deuxième paquet ferroviaire.

Le fret était donc le premier enjeu…

Certes, mais la Commission européenne a souhaité faire de même côté voyageurs, d’où le troisième paquet ferroviaire en 2007. Celui-ci portait sur la libération du transport international de voyageurs. Quant au quatrième paquet, en date de 2013, il met en œuvre la libération complète du transport de voyageurs et cela, sans se poser la question du passage ou non de frontières.

Le transport de voyageurs n’est-il pas, dès lors, confronté à de nombreux défis ?

Toutes les entreprises souhaitant se positionner sur un marché, qu’il s’agisse de la SNCF ou des autres opérateurs nationaux ou étrangers, ont effectivement la responsabilité de faciliter la mise en place de cet espace ferroviaire européen unique. D’où l’importance d’une réglementation européenne technique sur l’interopérabilité…

C’est-à-dire ?

L’objectif des spécifications techniques d’interopérabilité (STI, ndr) est simple : faire en sorte que les mêmes règles s’appliquent pour tous les pays d’Europe. Par exemple, disposer de matériels identiques pour pouvoir circuler n’importe où en Europe, sans que les entreprises concernées aient besoin de dépenser de l’argent pour les transformer. Il y a également l’enjeu de la performance, du service rendu : un défi important pour l’ensemble des acteurs du ferroviaire. Ici, une réglementation unique aidera les entreprises à améliorer leurs performances intrinsèques. Car en jetant ces bases communes, l’aspect réglementaire ne sera plus un facteur différenciant. 

L’objectif des STI est simple : faire en sorte que les mêmes règles s’appliquent pour tous les pays d’Europe.

Gilles Quesnel, directeur « Interopérabilité Normalisation et Recherche Europe » de la SNCF

Les STI jouent donc un rôle crucial…

Aujourd'hui, nous en avons 11 définies par l’UE et classées par thèmes. L’une concerne le matériel roulant, une autre décrit les caractéristiques techniques des wagons, une autre celles des infrastructures. D’autres STI sont plus orientées sur le service, la sécurité, l’exploitation au quotidien, etc. En fait, c’est la directive d’interopérabilité, mise à jour dans le 4e paquet ferroviaire, qui nous a permis de développer cette partie technique.

Comment sont déterminées les différentes STI ?

Prenez les matériels innovants petit format, tels le Train Léger innovant, Draisy et Flexy, conçus pour les lignes de desserte fine du territoire. Ici, se pose forcément la question de la réglementation européenne. Faut-il en créer une nouvelle ou intégrer des spécificités dans la réglementation existante ? Il faut choisir entre ces deux options… Ou encore ne pas intervenir du point de vue réglementaire. Car, il arrive aussi que l’UE décide de ne pas contraindre les opérateurs avec une réglementation technique afin de les laisser organiser leur activité en toute autonomie.

  • Train Léger innovant

  • Draisy

  • Flexy

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Comment certains sujets échappent-ils à une réglementation spécifique ?

Des opérateurs peuvent se mettre d’accord pour travailler conjointement sur un standard. Ils demanderont ensuite, dans le cadre d’un contrat, à leur fabricant de matériel roulant ou de matériel au sol de le respecter. Il n’y a pas, alors, de réglementation européenne qui oblige, mais le standard est de fait appliqué par les industriels. D’ailleurs, grâce à l’Union internationale des chemins de fer (UIC)3, de nombreux travaux de standardisation sont mis en place sans l’aide d’une réglementation européenne. Historiquement, les gabarits des chemins de fer avaient été élaborés par l’UIC, et de nombreux pays ont décidé de les utiliser. Aujourd’hui, le gabarit a été réintégré dans l’exigence réglementaires européenne, mais on aurait pu imaginer que ce ne soit pas le cas. Pour résumer, les opérateurs n’ont pas attendu l’UE pour essayer de fabriquer ensemble un chemin de fer européen. Mais l’avantage d’une réglementation, du fait de son caractère obligatoire, c’est qu’elle ne souffre d’aucune ambiguïté sur sa mise en œuvre.

Comment s’élabore ce type de réglementation ?

À chaque fois, se posent les mêmes questions. La première, c’est « a-t-on besoin de créer un standard ? » Prenons à nouveau l’exemple de Draisy, l’un des projets de train très léger de la SNCF. Si l’ambition est de pouvoir l’exporter un jour, nous allons logiquement rédiger des standards, concernant aussi bien l’alimentation en batteries que les prises, les vitesses ou les systèmes de signalisation embarqués... Autre interrogation récurrente : « ces standards doivent-ils être intégrés à la réglementation européenne ? ». On voit, ici, l’importance de travailler tous ensemble : des collègues regardent ce qui se passe du point de vue de l’innovation européenne, d’autres collègues écrivent des standards internationaux et, enfin, d’autres apportent leurs connaissances sur la réglementation européenne.

L’avantage d’une réglementation, du fait de son caractère obligatoire, c’est qu’elle ne souffre d’aucune ambiguïté sur sa mise en œuvre.

Gilles Quesnel, directeur « Interopérabilité Normalisation et Recherche Europe » de la SNCF

Donc vous et vos équipes d’experts êtes embarqués dès le début d’un projet…

Oui, pour pouvoir réfléchir à l’impact d’une innovation sur la réglementation et défendre ensuite les intérêts de l’entreprise à l’échelle européenne. Nous faisons appel à l’ensemble des expertises au sein du groupe SNCF. Il y a les collègues qui imaginent librement les nouveaux systèmes de demain, et d’autres, des techniciens ou dessinateurs qui convertissent ensuite tel ou tel projet en une réalisation industrielle. Si je conserve mon exemple du Train Léger innovant, nous avons pour le moment seulement des descriptions des matériels utilisés. Matériels qu’il faudra, un jour, produire à la chaîne dans des usines. Peut-être faudra-t-il, alors, adapter les STI ?

Comment se passe, dès lors, le processus de rédaction des STI ?

Tout se passe avec l’ERA (Agence européenne du rail4, Ndr), l’organisme qui prépare les STI. Dans cette agence travaillent un certain nombre de collaborateurs missionnés par la Commission européenne pour faire évoluer la réglementation. Nous collaborons avec eux par l'intermédiaire des associations reconnues au niveau européen comme représentatives du secteur. Elles sont au total une quinzaine et peuvent négocier avec l’ERA sur les contenus de la réglementation européenne. Nous intervenons également auprès de l’ERA, par le biais des autorités nationales de sécurité, puisque l’agence traite aussi bien les sujets d’interopérabilité que de sécurité.

Quelles seront les prochaines étapes ?

Depuis 2019, on discute avec l’ERA du contenu de chacune des 11 STI. L’agence est désormais en train de rédiger ses versions projets, qu’elle transmettra à la Commission européenne. Charge à cette dernière d’en discuter, ensuite, avec les Etats membres de l’UE, dont la France, bien entendu. À l’issue de plusieurs étapes de négociations, la Commission réunira, en novembre 2022, les Etats membres pour le vote de tous les textes.

Quel rôle exact joue la SNCF dans ce processus ?

Jusqu’à présent, la balle était pour ainsi dire dans un camp exclusivement technique. Et elle est désormais dans le camp décisionnel. Notre rôle consiste à accompagner l’Etat français, en lui fournissant l’ensemble des éléments techniques d’analyse sur les différentes versions, étapes par étapes, qui sont ou seront produites par la Commission européenne. Nous apportons ainsi un maximum d’éclairages sur les conséquences à long terme des différentes parties de chaque STI. Notre objectif principal ? Que l’Etat français puisse prendre ses décisions en toute connaissance de cause.

Auriez-vous un exemple de sujet sur lequel la SNCF a obtenu gain de cause ?

La dernière victoire en date, très récente, est en lien avec l’obligation de remplacer les lanternes de queue5 des trains de fret. En 2012, l’Union européenne a décidé de remplacer ces lanternes par des plaques peintes, sans batterie, sans lampe et donc moins visibles. Or, à partir du 1er janvier 2026, celles-ci seront obligatoires dans tous les pays européens, avec un intérêt majeur pour le fret, en termes d’exploitation comme de performance : plus besoin d’arrêter les trains de fret à la frontière française. La contrepartie, c’est que les feux avant de tous les véhicules doivent mieux éclairer, ce qui exige de transformer les matériels, avec un coût plus ou moins important selon le type de modification. Notre rôle a été d’intégrer dans la réglementation une demande pour que la modification des feux avant des matériels soit la moins chère possible. L’ERA a accepté notre proposition de formulation. Et cette décision va profiter aussi bien à la RATP qu’aux Autorités Organisatrices de Transports (AOT)6 qui auront à financer une mise à niveau moins chère que prévu. C’est un grand motif de satisfaction : cela représente 40 millions d’euros d’économies pour l’entreprise.

Notre objectif principal ? Que l’Etat français puisse prendre ses décisions en toute connaissance de cause.

Gilles Quesnel, directeur « Interopérabilité Normalisation et Recherche Europe » de la SNCF

Quelles innovations sont actuellement à l’étude ?

On travaille beaucoup, à l’échelle européenne, sur l’attelage automatique digital de fret (Digital Automatic Coupling ou DAC, Ndr), une technologie en cours de développement. Partout en Europe, on pourra l’utiliser pour accrocher les wagons les uns aux autres, les décrocher, les laisser dans un triage et repartir avec le reste du train, etc. Tous les acteurs de l’innovation contribuent à ce projet que nous avons commencé à intégrer dans la réglementation européenne. Mais à ce stade, il est encore impossible de rédiger l’ensemble des spécifications pour cet attelage automatique

Pour quelles raisons ?

On ne les connaît tout simplement pas encore. Nous avons donc simplement intégré une mention indiquant que l’attelage automatique digital sera l’attelage de demain concernant le matériel ferroviaire de fret.

Que changera cet attelage automatique digital ?

C’est un maillon essentiel, car si nous voulons augmenter le nombre de trains sur le réseau ferroviaire européen, deux options s’ouvrent à nous : soit construire de nouvelles voies, soit mieux remplir les voies actuelles.

Mais créer de nouvelles voies représente un coût important...

Parfois c’est opportun, mais si on peut utiliser au maximum les voies existantes, c’est tant mieux. Augmenter le nombre de trains sur le réseau passe par une réduction de la distance entre chaque train. Pour cela, il n’y a pas beaucoup de solutions, il faut que les trains puissent mieux cohabiter les uns avec les autres. Afin de pouvoir mesurer la vitesse à laquelle chacun peut rouler, ils vont avoir besoin d’informations essentielles, par exemple celle concernant l’intégrité du train. Autrement dit, savoir en permanence si un train est complet. L’attelage automatique digital dit DAC assurera la transmission de cette information. Ce type de sujet concerne aussi bien le fret ferroviaire que l’ensemble du système ferroviaire européen. Le DAC sera donc aussi au bénéfice du voyageur dans la mesure où il permettra de faire circuler plus de trains sur le réseau. Pour résumer, nous mettons en œuvre des briques technologiques innovantes pour répondre à un besoin spécifique, et celles-ci seront aussi profitables à d’autres secteurs du système ferroviaire.

Comme l’ERTMS, l’European Rail Traffic Management System7 ?

Connaître l’intégrité du train sert en effet, par exemple, au fonctionnement de l’ERTMS de niveau 3. Aujourd’hui, si je schématise, le réseau est découpé en zones fixes de quelques kilomètres de longueur. Lorsque le train est dans une zone, aucun train ne peut entrer dans la même zone. Ceux qui sont derrière doivent donc attendre. Dès lors, même un train d’une longueur de 50 mètres peut occuper une place de 5 kilomètres. Avec l’ERTMS de niveau 3, et grâce aux informations relatives à la longueur du train et à son intégrité, si le premier train a une longueur de 50 mètres, pas besoin d’interdire au second de se rapprocher et de rentrer dans ce segment de 5 kilomètres.

Ce qui garantit potentiellement plus de trains sur une même voie…

L’ERTMS de niveau 3 permet ce qu’on appelle les cantons mobiles, c’est-à-dire des bulles de sécurité autour de chaque train. Ce volet technologique n’est pas encore totalement au point, mais les spécifications en cours avancent bien. Nous allons pouvoir faire en sorte que le train avance dans sa bulle de sécurité, que ce soit devant lui et derrière lui. Il suffira de connaître sa longueur et de savoir où il est, en recourant à des technologies innovantes nous permettant d’obtenir des positions précises de localisation de chaque train.

En savoir plus sur la localisation de nos trains

Il faut d’abord investir tout en sachant que nous récolterons les gains bien plus tard. C’est une équation économique compliquée.

Gilles Quesnel, directeur « Interopérabilité Normalisation et Recherche Europe » de la SNCF

En quoi l’ERTMS est-il la clef pour harmoniser le système ferroviaire européen ?

Cela va simplifier considérablement les dispositifs de détection des trains au sol, largement utilisés aujourd’hui. Déployer l’ERTMS partout en Europe signifie qu’on aura un seul système de sécurité partout en Europe, au lieu de six ou sept systèmes différents. La volonté de la Commission européenne est, donc, dans un premier temps, d’utiliser ce système sur les réseaux fortement circulés, comme les corridors de fret ou les lignes à grande vitesse. Le but serait de déployer l’ERTMS sur 17 000 kilomètres en France. Au fur et à mesure, on équipe les trains grâce aux financements du plan de déploiement de l’ERTMS, dont chaque Etat membre est responsable.

C’est-à-dire ?

Une fois le « package » des STI validé, en novembre 2022, chaque Etat membre aura en effet l’obligation de publier un plan d’implémentation national de l’ERTMS afin d’expliquer comment il va faire, sur quelques voies, avec quels investissements, etc. C’est l’Etat qui est pleinement responsable, et cela représente beaucoup d’argent.

Cela va-t-il permettre, à terme, de faire des économies ?

Oui, car cela simplifiera les systèmes. Mais ces effets bénéfiques ne se verront pas  tout de suite du fait des investissements très lourds auxquels il faut consentir.

Auriez-vous un exemple ?

Prenons le cas de l’ERTMS qui nécessite des modifications aussi bien des installations au sol que des véhicules. Le plan de déploiement de ce système doit donc être cohérent sur les lignes et les matériels. Je m’explique : pour que des  trains nouvellement équipés puissent continuer à circuler pendant qu’on en équipe de nouveaux, il faut bien que l’ERTMS soit installé au sol. Au fur et à mesure, nous allons gagner des kilomètres : 10, puis 20, puis 100, puis 200, etc. Mais, comme le reste du réseau ferré national est pour le moment équipé avec d’anciens systèmes de signalisation, il faut bien équiper doublement les matériels roulants avec le système de signalisation existant et l’ERTMS.  Et ce, jusqu’au jour où on aura atteint un volume tel qu’on pourra se passer des anciens systèmes…

C’est donc un engagement sur le long terme…

Oui, car il faut d’abord investir tout en sachant que nous récolterons les gains bien plus tard. C’est une équation économique compliquée. Prenons le cas de l’équipement ERTMS de la ligne Marseille-Vintimille, le prochain chantier d’envergure sur le réseau classique. SNCF Réseau a décidé d’équiper la ligne en retirant l'ancienne signalisation. Donc, seuls les engins, dotés de l’ERTMS, pourront rouler sur cette partie du réseau. Les opérateurs vont devoir s’organiser pour avoir des véhicules équipés le moment venu. Mais ces véhicules ne seront pas tous exclusivement utilisés sur la ligne Marseille-Vintimille, donc ces véhicules devront au départ être doublement équipés pour pouvoir circuler aussi ailleurs. La vraie difficulté est là : cela ne génère d’abord que des coûts. C’est bien parce que nos diverses sociétés regardent en permanence vers l’avenir qu’elles acceptent malgré tout de tels investissements. Parce qu’un beau jour, l’ensemble du réseau sera équipé et les anciens systèmes de sécurité nationaux auront entièrement disparu. Mais pour arriver à ce résultat, que d’étapes et de travail collaboratif encore à mener…

1 La directive 91/440 relative au développement de chemins de fer communautaires marque, en 1991, le lancement de la politique européenne des transports ferroviaires. 

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2 Les « paquets ferroviaires » constituent un ensemble de directives adoptées entre 2003 et 2013 par le Conseil européen à la suite de la directive 91/440.

3 Fondée en 1922, l’Union internationale des chemins de fer est une association internationale représentant au niveau mondial les entreprises ayant une activité dans le domaine du chemin de fer.

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4 L’ERA est une agence communautaire créée le 29 avril 2004 par un règlement du Parlement européen et du Conseil. Elle a une double mission dans les domaines de la sécurité et de l’interopérabilité ferroviaire.

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5 Ce fanal assure la signalisation obligatoire de l’arrière du convoi de fret.

6 Autorité ayant compétence pour l’organisation des transports publics. Il s’agit de l’État pour liaisons d’intérêt national (notamment les trains d’équilibre du territoire), des régions pour le transport d’intérêt régional ferroviaire et routier et des communes et des intercommunalités pour les transports urbains.

En savoir plus sur les AOT

7 Le système européen de gestion du trafic ferroviaire (en anglais, European Rail Traffic Management System, ERTMS) est une initiative européenne qui vise à remplacer à terme tous les systèmes nationaux et faciliter ainsi les passages aux frontières.