Développer des solutions ferroviaires capables de résister aux effets du changement climatique

Les phénomènes météorologiques extrêmes ne sont plus des anomalies, mais la nouvelle norme. Le changement climatique perturbe les modèles météorologiques, fait monter le niveau des mers et augmente la fréquence des catastrophes naturelles. Rien qu'en France, le nombre d'accidents ferroviaires significatifs liés aux aléas climatiques a triplé sur la période 2015-2022. Ainsi, la résilience des réseaux ferroviaires mondiaux, qui constituent l'épine dorsale du transport de passagers et de marchandises, est devenue une préoccupation essentielle pour les urbanistes, les autorités, les investisseurs et les fabricants.

Prévoir la probabilité et l'intensité des risques climatiques reste une tâche extrêmement complexe. Si les systèmes ferroviaires peuvent changer la donne en réduisant l'impact des transports sur le changement climatique, ils sont également victimes de ses effets néfastes. Par conséquent, les systèmes ferroviaires doivent être directement conçus pour supporter des conditions de plus en plus difficiles, qu'il s'agisse de vagues de chaleur torride, de chutes de neige abondantes, d'inondations ou de tempêtes de sable. La maintenance des équipements, des trains aux composants, en passant par l'électricité et l'infrastructure, doit être conçue de manière à prévenir les accidents potentiels et à atténuer les faiblesses du système. Avec leur longue durée de vie, les systèmes ferroviaires nécessitent des solutions à long terme. Nous nous trouvons à un moment charnière, où chaque décision prise aujourd'hui pourrait influer de manière significative sur les défis que nous rencontrerons à l'avenir, en testant de manière inattendue la résilience de nos systèmes.

Pour relever ces défis et renforcer la résilience climatique, les entreprises ferroviaires se concentrent sur l'innovation dans tous les aspects de leur activité : trains, infrastructure, signalisation, services et en collaboration avec les différentes parties prenantes.

La sécurité et le confort des passagers au cœur de la conception des trains

Dans le monde entier, les solutions ferroviaires sont conçues conformément aux normes internationales (par exemple EN50125-1 ou EN14750) qui définissent les conditions environnementales dans lesquelles les trains (et les équipements embarqués) sont censés fonctionner. L'objectif d'Alstom en matière de conception est de s'assurer que les trains fonctionnent de manière fiable dans diverses conditions environnementales, de la chaleur tropicale aux hivers rigoureux, en s'appuyant sur les recherches effectuées au cours des douze dernières années pour analyser les tendances climatiques.

Nos trains sont conçus pour fonctionner efficacement dans une plage de températures allant de -25°C à +45°C et peuvent être tropicalisés ou hivérisés pour résister à des températures aussi basses que -40°C. L'utilisation de matériaux et de d’une ingénierie de pointe garantit la fiabilité opérationnelle, tandis que des systèmes CVC efficaces assurent le confort et la sécurité des passagers. Par exemple, les systèmes de refroidissement du métro Alstom de Riyad sont conçus pour fonctionner même lorsque les températures extérieures montent jusqu'à +58°C et que l'alimentation électrique est coupée.

Le tramway d'Istanbul, alimenté par un système APS, est conçu pour fonctionner efficacement pendant les hivers rigoureux.

Le tramway de Dubaï, alimenté par un APS, pendant une tempête de sable

Des infrastructures innovantes et résistantes

Les événements tels que les fortes pluies, les inondations, les canicules, les tempêtes de neige et les vents violents peuvent facilement causer des dommages importants aux voies ferrées, aux ponts, aux gares et à d'autres éléments essentiels de l'infrastructure ferroviaire. Ces conditions défavorables peuvent entraîner des interruptions de service, des retards, une augmentation des coûts de maintenance et des risques pour la sécurité.

Pour réduire les retombées potentielles, Alstom a été à l'avant-garde du développement de solutions innovantes pour l'infrastructure ferroviaire afin de résister aux inondations, au stress thermique et aux hivers rigoureux. Des avancées notables telles que la technologie d'alimentation électrique dynamique par le sol (APS), introduite en 2003, et la conception améliorée des câbles augmentent la durée de vie de l'infrastructure, la résistance à la poussière, à l'immersion temporaire et aux températures extrêmes (70°C). Cette technologie a été adoptée par 11 villes dans le monde, dont le tramway de Dubaï, qui a fonctionné efficacement dans des conditions désertiques, le tramway de Bordeaux lors d'inondations ou le tramway d'Istanbul lors d'hivers rigoureux, ce qui témoigne de l'engagement d'Alstom à relever les défis climatiques spécifiques à chaque région.

Signalisation agile et centrée sur le train

Pour faire face à l'impact du changement climatique sur la signalisation, l'industrie évolue vers des solutions de signalisation plus adaptatives et plus robustes qui mettent l'accent sur l'agilité et la sécurité face aux aléas climatiques. L'architecture centrée sur le train développée par Alstom minimise l'emplacement des composants vulnérables sur les voies, réduisant ainsi la vulnérabilité du système aux événements climatiques extrêmes. Par ailleurs, la gestion agile du trafic connectée aux stations météorologiques locales ajuste la vitesse des trains en fonction des conditions climatiques en temps réel, ce qui garantit la sécurité, en particulier en cas de températures extrêmes.

En outre, pour assurer la continuité opérationnelle, Alstom installe des salles techniques secondaires comme centres de contrôle de secours. Situées stratégiquement à l'écart des centres de contrôle principaux, ces salles de secours atténuent les risques associés à des événements climatiques localisés tels que des inondations ou des incendies.

Maintenance prédictive et pronostique

S'appuyant sur des données, les stratégies de maintenance d'Alstom renforcent la fiabilité à long terme des solutions ferroviaires. La maintenance prédictive s'appuie sur l'analyse des données pour surveiller l'état des actifs en temps réel et identifier les problèmes avant qu'ils ne s'aggravent, tandis que la maintenance pronostique prévoit l'état futur des équipements sur la base des données historiques, ce qui permet aux différentes parties prenantes de planifier les interventions de manière judicieuse.

En s'appuyant sur cette approche, Alstom se concentre sur trois stratégies qui adaptent la maintenance aux conditions météorologiques actuelles et futures. Il s'agit notamment du plan d'hivernage, de l'augmentation de la fréquence des inspections ou de la surveillance étroite des défaillances potentielles des condensateurs dans des conditions extrêmes. Récemment, Alstom a révisé de manière proactive le calendrier de remplacement préventif des condensateurs à Dubaï, le faisant passer de 20 à 10 ans, afin d'identifier rapidement l'impact d'une chaleur prolongée sur la longévité des condensateurs. Un traitement régulier de la rouille et des inspections physiques fréquentes sont également effectués pour traiter les problèmes liés à la rouille, en particulier dans les zones à forte humidité telles que les zones de lavage.

A Flexity tram undergoing tests for weather extremes in a climate chamber in Vienna, Austria

"Alstom, leader mondial des solutions de mobilité, croit fermement en son rôle dans la prévention et l'atténuation des impacts du changement climatique, qui sont susceptibles d'affecter le secteur ferroviaire : directement, car les infrastructures de transport et les opérations sont vulnérables aux changements des conditions climatiques actuelles, et indirectement, car une transition vers une économie à faible émission de carbone, compatible avec les objectifs de l'Accord de Paris, peut entraîner un renforcement des réglementations climatiques pour le secteur des transports."

Véronique Andries

Vice-president Sustainability & CSR, Alstom

“La prévention de ces impacts nécessite des approches innovantes et multidisciplinaires qui devraient évaluer les vulnérabilités actuelles, développer des techniques d'atténuation durables et mettre en œuvre des solutions adaptatives capables de résister aux menaces émergentes.
La protection des actifs et l'adaptation de nos solutions à des conditions climatiques spécifiques constituent un élément essentiel de la stratégie de l'entreprise en matière de développement durable et de responsabilité sociale.”

En avant toute : collaborer avec les clients et les parties prenantes

Par conséquent, Alstom discute régulièrement avec ses clients afin de mieux comprendre leurs besoins et d'aligner les solutions de manière plus efficace. Dans le cadre de groupes de travail internationaux (EN & EIC), Alstom collabore également avec des gouvernements, des entités privées et des organisations internationales afin d'accélérer le partage des connaissances et d'influencer les politiques sur les normes internationales telles que EN 501255 sur les applications ferroviaires et EN 13129 sur la climatisation. En encourageant les partenariats, le secteur ferroviaire peut mieux se préparer aux défis posés par le changement climatique, garantissant ainsi aux passagers du monde entier des voyages plus sûrs et plus fiables.

Face aux défis posés par le changement climatique, l'expertise et l'engagement d'Alstom en matière de résilience démontrent que les solutions innovantes et les efforts de collaboration permettent de construire un système de transport capable de résister au temps et à la nature.