Le projet européen EDIP(European Distributed Power)

Bertrand MINARY - Direction de l’Innovation et de la Recherche SNCF

Forum Automatique et TransportParis, 26 mai 2005

Présentation projet EDIPForum Automatique et Transports Paris, 26 mai 2005

Plan de la présentation

• Contexte du fret ferroviaire et besoins pour la massification des trains de fret

• Présentation du projet EDIP

• Description du système EDIP

• Résultats de la campagne d'essais

• Recommandations et poursuite des travaux

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L ’Europe élargie : perspective de développement du fret ferroviaire

• Le contexte est favorable pour le fret ferroviaire, mode à forts enjeux de développement économique, d’aménagement du territoire et de développement durable.

• Avec l’agrandissement de l’Europe, le trafic fret s’européanise et les distances profitent au fret ferroviaire. La CE a ainsi créé le Réseau TransEuropéen de Fret Ferroviaire (RTEFF) qui écoule la majorité du trafic. Plus de 50 % du trafic de Fret SNCF, 2ème opérateur européen de fret ferroviaire, est aujourd’hui réalisé à l ’international.

• En trafic international, l’élimination des frontières techniques est progressive. L’interopérabilité fait ainsi l’objet d’importants travaux internationaux pour la création de standards (ERTMS, GSM-R) et bilatéraux pour faciliter l’exploitation sur les grands axes du RTEFF (Woippy - Mannheim, Belgique - Italie).

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Intérêt de la massification des trains et contraintes techniques

• L'exploitation de trains fret plus longs et / ou plus lourds est un important levier de productivité pour le fret :– en optimisant l'usage des précieux sillons,– en réduisant les coûts de traction,– en améliorant la rotation et la disponibilité des matériels.

• Mais la composition des trains de fret est limitée par :– les efforts longitudinaux,– le respect des distances d'arrêt,– la capacité de traction,– la résistance des attelages.

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Présentation du projet

• Projet financé par la Commission Européenne (programme GROWTH du 5° PCRD)

• Budget de 2,4 M€ • Durée des travaux de 30 mois : septembre 2002 à mars 2005• 10 partenaires de 6 nationalités

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Objectif du projet

L'objectif du projet EDIP est de développer et promouvoir un système de traction répartie télécommandée par radio pour

l'exploitation des trains de fret en Europe, interopérable, avecmodes de radiocommunication unifiés,

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Cas d’utilisation de EDIP

• Jumelage de trains pour SNCF et TRENITALIA sur des axes fret majeurs

~ 400 m

~ 750 m

• Pousse en queue dans les rampes et franchissement de tunnels (CFF Cargo)

• Renforcement d'une UM électrique par engin diesel (DB)

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Choix basiques pour le développement

• Être compatible avec le matériel existant.• Développer un système à l ’attention des opérateurs fret,

indépendant des gestionnaires d ’infrastructures et des propriétaires de wagons.

• Adopter une démarche pragmatique d'implémentation (télécommande traction / freinage rhéostatique d'abord), en réservant la possibilité de fonctionnalités supplémentaires (suivi de l ’état des marchandises, des wagons, etc).

• Offrir la souplesse d'exploitation avec une solution radio, ce qui nécessite :– de disposer d'un canal de communication radio réservé

(fréquence 5,9 Ghz avec bande passante de 20 MHz sélectionnée)

– de définir une méthode commune d'accès et de gestion pour le réseau radio

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Architecture technique de EDIP

Fonctions standards communes à toutes les locomotives

Fonctions spécifiques de traction répartie, dépendant du type de la locomotive

Composants à introduire pour rendre la locomotive apte à la traction répartie

Composants propres des locomotives

IHMEDIP

IHMLocomotive

Module K / Clocomotive

Équipements dela locomotive

Module decommunication

Module K / Cspécifique EDIP

Accès au réseau radio pour la traction répartie

Mise en service, configuration et

affichage de l’état de la traction répartie

Calculs et contrôle de la traction répartie

K : contrôleC : commandeIHM : interface homme - machine

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Expérimentation internationale menée en 2004, coordonnée par la SNCF

Mannheim

Woippy

Bening

Piossasco

Bologne

Les Ulis

1. Essais de la performance de la communication radio

(avril 2004)

2. Essais du protocole d’accès au réseau et mise à niveau(avril et septembre 2004)

3. Développement et essais d'un démonstrateur sur base de

locomotives diesel italiennes(mai - juin 2004)

4. Modélisation du comportement d’un train fret en traction répartie

(juillet 2004)

5. Essais de la fonction de relais(septembre 2004)

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1, 2 & 5. Essais de radiocommunication

• Le protocole d'accès et de gestion du réseau s'est avéré robuste et disponible.

• Disponibilité de la transmission entre antennes de 96 % à 670 m jusqu'à 100 % à 375 m sur le parcours Woippy - Mannheim.

• L'environnement géographique influe fortement sur la transmission (ex : courbes serrées et relief montagneux).

• La fonction de relais peut permettre de pallier les problèmes detransmission.

Émetteur

Récepteur 1

Récepteur 2

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3. Essais du démonstrateur de traction répartie piloté par le système EDIP• Equipement de deux locomotives diesel des FS par le système

EDIP.• Parcours réel d’un train d ’essais en traction répartie piloté par EDIP

sur deux lignes envisagées pour le déploiement du jumelage.• Résultats des essais précédents confortés et preuve de la faisabilité

technique de l’utilisation de EDIP

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4. Modélisation du comportement d’un train fret en traction répartie• La traction répartie apporte des gains de comportement par rapport

à un train standard :• les efforts longitudinaux sont limités et mieux distribués• le quotient des efforts transversaux et verticaux (Y/Q - critère de

déraillement) sont réduits du fait des efforts au crochet moindres• le train accélère mieux et un train lourd se « décolle » ainsi plus

facilement

0 20 40 60 80 100 120 140 160

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Time [s]

Long

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rt [T

on]

Longitudinal Effort between vehicle

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Time [s]

Trac

tion/

Brak

ing

[Ton

]

Traction/Braking command

Loco 1Loco 2

L 2 - W 1W 10 - 11W 20 - 21W 30 - 31W 40 - 41CONVENTIONAL

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Time [s]

Long

. Effo

rt [T

on]

Longitudinal Effort between vehicle

L 1 - W 1W 10 - 11W 20 - 21W 30 - 31W 40 - 41

EDIP A

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Time [s]

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on]

Longitudinal Effort between vehicle

L 1 - W 1W 10 - 11W 20 - 21W 30 - 31W 40 - 41

EDIP B

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Recommandations et poursuite des travaux

• Les résultats de EDIP vont être utilisés pour les travaux de standardisation en cours :– écriture de la sous-partie locomotive des STI Rail Conventionnel

(Agence Ferroviaire Européenne),– collaboration avec l'UIC pour disposer d'une fréquence unifiée à

5,9 GHz (demande portée à la Conférence Européenne des administrations des Postes et Télécommunications (CEPT).

• La poursuite de EDIP est envisagée pour étudier les principes d ’exploitation de trains plus longs (grâce notamment au développement de la télécommande traction / freinage pneumatique). Elle est soutenue par la CE.

• Déploiement de la traction répartie à l’étude par les opérateurs(SNCF : équipement des BB 427000 pour l ’Artère Nord Est)

Merci de votre attention !

Site web du projet EDIP :www.edip.martec.fr