Une problématique environnementale, économique et sociétale

Première alternative au transport routier (voiture, bus, camion) pour décarboner la mobilité, le transport ferroviaire est structuré autour d’un réseau qui a compté jusqu’à 63 000 km de lignes en 1920. Aujourd’hui, seuls 27 483 km de ce réseau sont exploités au profit des grandes lignes et au détriment des lignes d’intérêt local, nombreuses à avoir été supprimées. En résulte, l’enclavement de certains territoires et pour ceux dans lesquels ces lignes subsistent, elles représentent un coût économique important, mais aussi environnemental puisque 42% des trains fonctionnent au diesel. Une problématique dont certaines régions se saisissent activement, à l’instar de l’Occitanie, pour revitaliser les lignes de desserte fine et améliorer le maillage de leur territoire.

ECOTRAIN, le train-navette léger et autonome pour les petites lignes rurales

Le projet ECOTRAIN est un système de navettes autonomes ferroviaires légères alimentées par batterie. La circulation automatisée, donc sans conducteur, permet d’assurer un service optimal : fréquence des navettes (tous les ¼ d’heures), 7j/7… Deux types de navettes, avec une base technique commune, sont en cours de développement : l’une pour le « micro-fret », l’autre pour le transport de passagers (30 places). La légèreté de cette navette ouvre le champ des possibles en matière de conception de rail, notamment par l’utilisation de nouveaux matériaux plus respectueux de l’environnement, communicants et dotés d’un système de fixation innovant. Des rails de nouvelle génération qui permettront de diminuer drastiquement les coûts de mise en œuvre et d’exploitation et qui intègrent nativement la problématique de leur recyclage.

Les caractéristiques de ces navettes permettront également leur utilisation sur une partie des 100 000 km de lignes européennes rurales en déshérence.

Une réponse technologique et un modèle vertueux

Simples à construire, économiques à exploiter, faciles à réparer, à très faible empreinte carbone et offrant un niveau de service élevé, les futures navettes cumulent les avantages. Une conception globale en rupture avec l’existant, tel que l’indique Philippe Bourguignon, porteur du projet ECOTRAIN et membre du conseil scientifique de l’IMT : « Grâce à son automatisation et son faible poids, cette solution vise à concilier coût de fonctionnement faible et offre ferroviaire dense et de qualité. »

La conception d’ECOTRAIN s’appuie en effet sur :

• Des technologies d’automatisation évoluées en matière de détection d’obstacle et d’incident, de localisation et de navigation permettant désormais l’utilisation de véhicules autonomes en milieu ouvert, indifférents aux perturbations météorologiques et opérant dans des conditions ultra-sécurisées.
• L’allégement du matériel grâce à l’utilisation renforcée des composites et à l’utilisation d’un groupe moto-propulseur moins puissant. Une conséquence fondamentale de cet allégement est de permettre de réduire de façon drastique les coûts d’investissements et de maintenance des lignes rénovées.
• Une infrastructure innovante connectée, qui intègre dans le rail un système de communication sécuritaire et non sécuritaire capable d’interagir avec les infrastructures de signalisation et les navettes.
• Une approche « end user » qui met la technologie au service du besoin des utilisateurs

Une forte contribution scientifique et technologique d’IMT Mines Albi

Les trois centres de formation et de recherche d’IMT Mines Albi sont mis à contribution dans le cadre du programme ECOTRAIN :

1. Le Centre Génie Industriel (CGI) est en charge de développer les schémas organisationnels et les solutions d’aide au pilotage des flux de marchandises et de passagers en s’appuyant sur son expertise en logistique/internet physique.
2. L’Institut Clément Ader - Albi UMR CNRS 5312 apportera sa connaissance des matériaux et des structures, notamment les matériaux composites et leurs procédés de fabrication innovants.
3. Enfin, le centre RAPSODEE (Recherche d'Albi en génie des Procédés des Solides Divisés, de l'Énergie et de l'Environnement) UMR CNRS 5302 sera positionné sur le volet énergie : la production et la distribution d’une énergie propre pour les navettes. Chaque ligne  sera en effet dotée d’une centrale photovoltaïque qui alimentera le rechargement des batteries des navettes, mais aussi les activités socio-économiques de proximité. Le défi technologique consiste à élaborer des solutions techniques et organisationnelles pour gérer l’écart entre une production d’électricité « continue » et les besoins d’exploitation « discontinus ». Il s’agit de l’enjeu de la gestion « des crêtes ».

Vers une première ligne commerciale et des services innovants

La première navette sera mise sur les rails en 2025. Cette ligne pilote d’une dizaine de kilomètres permettra de relier plusieurs communes dans la Région Occitanie et de faciliter l’accès aux infrastructures éducatives, sportives ou de loisir. Elle offrira un service voyageur innovant : une fréquence élevée, des horaires adaptés aux scolaires et aux travailleurs, un système d’arrêt à la demande ou par détection des habitudes de déplacement, avec possibilité d’embarquer les vélos…

Un consortium structuré

Pour le premier volet financé à hauteur de 8M€, le programme ECOTRAIN s’appuie sur des technologies innovantes maîtrisées par les industriels (Socofer, Stratiforme, Clearsy, Celad, Syntony, Arcadis, La Poste) et développées par plusieurs centres de recherche de l’IMT (IMT Mines Albi et Nord-Europe).

La région Occitanie est très fortement mobilisée pour ce projet de mobilité innovante, financièrement mais aussi en sa qualité d’autorité de gestion du futur dispositif. Le projet bénéficie également d’un fort soutien de la CCI du Tarn.

Pour les volets infrastructures et énergie, le consortium sera enrichi d’acteurs académiques et industriels complémentaires.

« Ce projet de navette connectée, bas carbone et ultra-légère constitue une révolution dans l’approche des mobilités de proximité mais ce qui l’est tout autant, c’est notre approche. Nous sommes partis d’un recensement fin des besoins du terrain et pour y répondre, nous avons identifié un ensemble d’expertises scientifique et technologique : des technologies maîtrisées par les industriels et l’expertise scientifique de nos centres de recherche pour développer les briques technologiques manquantes. Il en résulte un programme inter-disciplinaire et structurant pour la dynamisation des territoires ruraux ; Un programme qui intègre à la fois les dimensions sociétales, environnementales et économiques. »

Norbert Féraud, Directeur de la recherche et de l’innovation adjoint, en charge de la recherche partenariale