Réseaux ferro­viaires : quelle repré­sen­ta­tion pour quel cas d’usage ?

Un réseau ferro­viaire, tout comme un réseau routier, est un réseau guidé comp­tant tout un ensemble d’en­trées et de sorties. Pour que les wagons ne se perdent pas, les aiguilleurs s’oc­cupent de les guider sur les voies afin de les mener des points d’en­trée aux points de sortie qui les concernent. Le réseau ferro­viaire est donc commandé, maillé, et peut être repré­senté de multiples façons : géogra­phique, sché­ma­tique, linéaire ou en 3D. Et à chaque repré­sen­ta­tion ferro­viaire répond un usage précis. Voici lesquels.

Repré­sen­ta­tion ferro­viaire carto­gra­phique ou géogra­phique

La repré­sen­ta­tion carto­gra­phique ou géogra­phique d’un réseau ferro­viaire est la repré­sen­ta­tion la plus fréquente et compré­hen­sible pour le grand public. Elle révèle une analyse globale tout en permet­tant de repé­rer des infor­ma­tions plus ou moins détaillées pour chaque péri­mètre géogra­phique.

Cas d’usage

• Inter­ven­tion d’ur­gence. Si une personne est victime d’un malaise dans un train néces­si­tant l’ar­rêt de ce dernier, les services d’ur­gence doivent connaître la manière dont il pour­ront rejoindre le train via la route. Grâce à la carto­gra­phie, ils pour­ront iden­ti­fier l’ac­cès le plus proche au train arrêté.
• Décla­ra­tion de travaux (DT) et décla­ra­tion d’in­ten­tion de commen­ce­ment des travaux (DICT). Une entre­prise qui entre­prend de réali­ser des travaux à proxi­mité d’un réseau ferro­viaire doit aver­tir la SNCF. Dans ce cas-ci, des études géolo­giques et géotech­niques qui utilisent la repré­sen­ta­tion carto­gra­phique du réseau doivent être menées.

D’une manière géné­rale, la posi­tion géogra­phique du train n’est pas indiquée. La repré­sen­ta­tion ferro­viaire carto­gra­phique n’in­dique pas les mouve­ments. Cette repré­sen­ta­tion se prête davan­tage à des usages connexes (foncier, secours, travaux) qu’aux exigences opéra­tion­nelles des gestion­naires de réseaux et d’in­fra­struc­tures.

Où retrou­ver cette vision ?

On la retrouve partout, tant sur une carte routière que sur Google Maps. Sur la majo­rité des cartes, le réseau ferro­viaire est repré­senté, car il peut repré­sen­ter un véri­table obstacle pour le passage des piétons ou des auto­mo­bi­listes.

Repré­sen­ta­tion sché­ma­tique

Cette repré­sen­ta­tion va mettre en avant la topo­lo­gie du réseau, c’est-à-dire déter­mi­ner quelles sont les liai­sons et les itiné­raires possibles ainsi que les points de déci­sion (gares, équi­pe­ments, etc.).

Cette repré­sen­ta­tion est parti­cu­liè­re­ment perti­nente pour les profes­sion­nels du secteur ferro­viaire. Elle est suffi­sante pour tracer l’iti­né­raire d’un train partant de la gare A pour arri­ver en gare B. En cas de travaux, il est aussi possible de trou­ver le meilleur contour­ne­ment possible.

Cas d’usage

La vision sché­ma­tique est très adap­tée pour la gestion opéra­tion­nelle. Son appli­ca­tion dans le domaine de la main­te­nance est néan­moins limi­tée puisque, d’une part, tous les équi­pe­ments n’y sont pas repré­sen­tés et, d’autre part, la repré­sen­ta­tion ferro­viaire sché­ma­tique n’est pas à l’échelle : la posi­tion exacte des diffé­rents organes ne peut pas être simple­ment déduite du schéma.

Où retrou­ver cette vision ?

Cette repré­sen­ta­tion sché­ma­tique est mise à dispo­si­tion dans les trains (réseaux ferrés, métros). C’est une vision macro du réseau qui permet à chaque usager de connaître les corres­pon­dances qu’il peut emprun­ter pour rejoindre sa desti­na­tion.

Elle est égale­ment présente dans les postes d’ai­guillage ou les centres de gestion opéra­tion­nelle de circu­la­tion. Cette repré­sen­ta­tion ferro­viaire est affi­chée sur un tableau de contrôle optique repré­sen­tant le réseau.

Repré­sen­ta­tion linéaire

Cette repré­sen­ta­tion est utili­sée pour les gestion­naires des réseaux routiers et de tout autre moyen de trans­port. Elle permet d’iden­ti­fier l’in­té­gra­lité d’une ligne, d’une voie, d’une route. Tous les équi­pe­ments présents dessus sont repé­rables par la distance à l’ori­gine, qui est le kilo­mètre 0.

La descrip­tion linéaire est utile pour repé­rer tous les équi­pe­ments sur le réseau ferro­viaire et orga­ni­ser métho­dique­ment son plan de main­te­nance, car pour atteindre ces équi­pe­ments, les tech­ni­ciens voyagent souvent sur le réseau. Ici, toutes les distances sont mesu­rées et mention­nées.

Cas d’usage

• Main­te­nance. Avec cette repré­sen­ta­tion, les ordres de mission sont géolo­ca­li­sés avec préci­sion. Ainsi, il est précisé, par exemple, « répa­ra­tion au point kilo­mé­trique 547 ». Ceci permet d’éli­mi­ner tous les risques d’am­bi­guïté.
• Système de repé­rage. En cas de panne d’un train ou d’un signal du réseau, l’in­for­ma­tion de la lati­tude n’aide pas forcé­ment à loca­li­ser le problème : les gestion­naires de réseau ont besoin d’un point kilo­mé­trique, géné­ra­le­ment affi­ché sur les bornes de secours.
• Aide au conduc­teur dans son plan de marche. Pour que le conduc­teur sache s’il est en avance ou en retard, il existe des points remarquables. Sur un plan de marche, il peut voir le point kilo­mé­trique qu’il est censé dépas­ser à une heure précise. Cette réfé­rence lui permet, si besoin, d’ajus­ter sa vitesse de marche.

Où retrou­ver cette vision ?

Cette repré­sen­ta­tion linéaire est acces­sible au grand public. Au-dessus des portes du wagon de métro, on retrouve un plan de la ligne. Ici, la vision du réseau est linéaire. Quand les corres­pon­dances sont visibles, la repré­sen­ta­tion ferro­viaire est sché­ma­tique.

Parlons avenir : la repré­sen­ta­tion 3D

De plus en plus, les gestion­naires de réseaux et d’in­fra­struc­ture réalisent des rele­vés de leur réseau en 3D avec diffé­rentes tech­no­lo­gies. L’une d’entre elles est le Lidar.

Cas d’usage

• Aide à la plani­fi­ca­tion dans la construc­tion. Cette vision 3D permet de construire une maquette numé­rique très utile pour des phases de projet. Pour la construc­tion du Grand Paris Express, cette repré­sen­ta­tion ferro­viaire est utili­sée pour voir comment les nouvelles infra­struc­tures (tunnels, gares, lignes) vont croi­ser des lignes de métro exis­tantes, des routes, des réseaux enter­rés. La maquette 3D offre une vision maté­ria­li­sée de l’im­pact des travaux lors des diffé­rentes phases.
• Diagnos­tic de l’état du réseau. Un relevé 3D Lidar du réseau permet d’ap­pré­cier les pentes des talus. Si cette incli­nai­son est modi­fiée, par des travaux ou des préci­pi­ta­tions, le 3D Lidar détecte les affais­se­ments et les modi­fi­ca­tions de la géomé­trie de la voie.
• Fonde­ment du BIM. Cette repré­sen­ta­tion 3D est au coeur des proces­sus du BIM (Buil­ding infor­ma­tion mode­ling). Le BIM englobe les méthodes de travail des diffé­rents inter­ve­nants (bureaux d’études, construc­teurs, main­te­neurs) en une maquette numé­rique 3D qui contient des données intel­li­gentes et struc­tu­rées sur l’in­fra­struc­ture en ques­tion. Le BIM permet un partage d’in­for­ma­tions fiables en temps réel et sur l’en­semble de la durée de vie (concep­tion, construc­tion, utili­sa­tion) d’un bâti­ment ou d’in­fra­struc­tures.

Les repré­sen­ta­tions des réseaux ferro­viaires sont multiples et répondent à diffé­rents cas d’usage. Pour satis­faire des besoins liés au foncier, à l’ac­ces­si­bi­lité aux voies ou aux décla­ra­tions de travaux, la repré­sen­ta­tion carto­gra­phique est préco­ni­sée. Là où les acti­vi­tés liées à la gestion opéra­tion­nelle et la main­te­nance des infra­struc­tures néces­sitent des repré­sen­ta­tions linéaires ou sché­ma­tiques. Enfin, pour diagnos­tiquer l’état du réseau, la 3D est la repré­sen­ta­tion ferro­viaire de choix. Leur point commun : toutes permettent la mise au point de stan­dards, qui rendent possible l’in­no­va­tion par les éditeurs de logi­ciels. Pour en savoir davan­tage sur ces stan­dards ferro­viaires, décou­vrez l’in­ter­view de Fabrice Simo­nin, direc­teur du pôle Rail GiSmart­ware !