Provence-Alpes-Côte d`Azur : les limites du réseau ferré existant

SYNTHÈSE DES ÉTUDES DE CAPACITÉ
Provence-Alpes-Côte d’Azur :
les limites du réseau ferré existant
Les études préalables à l’enquête d’utilité publique du projet Ligne Nouvelle Provence Côte d’Azur sont financées par :
Ce qu’il faut retenir
Une forte demande de trains performants.
Une amélioration nécessaire de l’offre de services :
augmentation de la fréquence des trains, plus grande
fiabilité du système, amélioration du temps de parcours...
MAIS le système ferroviaire régional existant est déjà saturé :
 la dorsale du réseau, Marseille - Nice, étant constituée
d’une seule ligne, l’alternance de trains rapides et de trains
à arrêts fréquents en occupe toute la capacité et empêche
tout développement de l’offre de transport,
Un système ferroviaire vieux de
150 ans
 le moindre incident se répercute sur tout le trafic,
 le programme ambitieux de modernisation de la ligne en
cours, lancé notamment dans le cadre du CPER (Contrat
de Projet Etat-Région), entraîne des perturbations sur
l’exploitation durant les phases de travaux.
Objectifs et méthodologie
des études de capacité
Les études sur la capacité d’exploitation du système
ferroviaire régional menées par Réseau Ferré de France
ont permis d’analyser les facteurs de saturation du réseau
ferroviaire secteur par secteur.
Ce phénomène de saturation est étroitement lié aux
conditions d’exploitation aujourd’hui très difficiles sur
l’ensemble de l’axe Marseille - Nice. Elles sont expliquées dans
cette synthèse à travers 3 exemples majeurs :
■ la gare Saint-Charles à Marseille, dans les Bouches-du
Rhône, dont la capacité est déjà saturée du fait de
sa disposition en impasse,
■ l’axe Aubagne -Toulon, à cheval sur les Bouches-duRhône et le Var, sur lequel l’impossibilité des trains
de se dépasser ne permet plus d’augmenter l’offre
de proximité,
■ l’axe Cannes-Nice, dans les Alpes-Maritimes, le plus
fréquenté de France après la région parisienne,
avec des taux d’occupation des trains supérieurs à 85 %
POURQUOI LE RÉSEAU EST-IL SATURÉ EN RÉGION PACA ? / 04
Une ligne ferroviaire qui atteint sa limite de capacité
La capacité ferroviaire : une notion complexe
Quelques principes et définitions de base
Marseille - Nice =
2h30
2h00
en train
FOCUS SUR 3 SECTEURS PARTICULIÈREMENT SENSIBLES / 08
contre
La gare de Marseille Saint-Charles : un cumul de faiblesses structurelles
Aubagne / Toulon : l’obligation de faire cohabiter trains rapides et trains lents
Cannes / Nice : des conditions d’exploitation incompatibles avec la forte fréquentation de voyageurs
en voiture
CONCLUSION / 11
Le doublement de l’infrastructure sur une grande partie de la ligne, comme réponse à la saturation
20 ans
c’est la durée du programme pluriannuel
de travaux de modernisation lancé
pour rattraper le retard en termes
d’infrastructures ferroviaires de transport
(hors projet Ligne Nouvelle Provence
Côte d’Azur)
1 / POURQUOI LE RÉSEAU EST-IL SATURÉ EN RÉGION PACA ?
Le système ferroviaire régional joue un rôle important dans la vie quotidienne des
habitants de la région. Ils sont de plus en plus nombreux à vouloir utiliser le train plutôt
que la voiture pour effectuer des déplacements courte distance (domicile/travail par
exemple). Le potentiel de clients susceptibles de basculer de la route vers le fer du fait
d’une amélioration de l’offre ferroviaire est donc extrêmement important. Entre Nice
et Monaco par exemple, 25 % des voyageurs font le déplacement en train et 7
% en car : un tiers des voyageurs utilisent donc les transports en commun. Ceci
s’explique par la saturation des accès routiers à Monaco mais aussi par le niveau de
desserte ferroviaire : 4 trains par heure, permis ici par le faible nombre de circulations
grandes lignes à l’Est de Nice. Cependant, les conditions d’exploitation ne permettent
pas aujourd’hui de proposer une meilleure offre de transport ferroviaire local.
 Un réseau ferroviaire ancien
La ligne ferroviaire qui traverse la Région PACA est vieille de 150 ans.
Le programme de rénovation lancé dans le cadre du CPER (Contrat de Projet
Etat-Région), permettra d’améliorer significativement la qualité de service offerte
aux usagers du train : plus de trains du quotidien, plus d’arrêts, de meilleures
conditions de voyage, plus de fiabilité de l’infrastructure, une gestion des
modes dégradés (travaux…) plus aisée. Inévitablement, ces travaux programmés
entraînent des perturbations fréquentes, et parfois de longue durée, sur
l’ensemble du réseau.
 Un réseau composé d’une seule ligne sur son axe principal Marseille - Nice
La ligne Marseille-Vintimille est la ligne la plus fréquentée de France
(hors Ile-de-France). Cette configuration perturbe fortement le trafic dès
qu’un incident survient, d’autant qu’il n’y a pas de tracé de secours, avec des
répercussions sur le plan régional et national lorsqu’un InterCité ou TAGV*
est retardé.
 Un manque de capacité
En raison de cette concentration des circulations de vitesses différentes sur une
ligne unique et sans possibilité de dépassement en dehors des grandes gares,
il n’existe pas de capacité résiduelle pour ajouter des trains sur les sections les plus
fréquentées. De plus, le service de transport, et plus particulièrement la gestion
des modes dégradés, est fragilisé par l’hétérogénéité des trains qui y circulent, les
nombreux cisaillements** qu’ils doivent franchir, notamment en avant-gare, et les
rares possibilités de dépassement.
Voie unique
Ligne double voie
Tronçon du réseau ferroviaire
très saturé
Réseau ferroviaire saturé
Réseau ferroviaire non saturé
N
Nœud ferroviaire
U
ne croissance de la densité urbaine qui limite les possibilités d’aménagement
Forte densité de population
Une grande partie de l’axe Marseille-Nice est très densément peuplée, avec des
prévisions démographiques à la hausse qui compliqueront encore, au fur et à
mesure des années, les travaux d’aménagement.
* TAGV : Train apte à la grande vitesse
** Disposition de deux voies ferrées qui se coupent l’une l’autre.
Le cisaillement impose donc aux trains d’attendre le dégagement du premier pour passer,
ce qui limite le nombre de trains qui peuvent emprunter la ligne
Nombre moyen de trains par jour en 2009
Marseille – Aubagne
Aubagne – Toulon
Les Arcs – Fréjus
Cannes-Nice
Nice-Monaco
TER
65
57
24
98
82
Grandes lignes
48
48
39
39
8
Fret
4
4
3
3
2
117
109
66
140
92
TOTAL
4 / SYNTHÈSE DES ÉTUDES DE CAPACITÉ
LGV existante
La Pauline
Source RFF
UNE LIGNE FERROVIAIRE
QUI ATTEINT SA LIMITE DE CAPACITÉ
Un réseau ferroviaire saturé
PROVENCE-ALPES-CÔTE D’AZUR : LES LIMITES DU RÉSEAU FERRÉ EXISTANT / 5
1 / POURQUOI LE RÉSEAU EST-IL SATURÉ EN RÉGION PACA ?
LA CAPACITÉ FERROVIAIRE,
une notion complexe qui se combine de la façon suivante :
Quelle est la topologie de l’infrastucture ?
Nombre de voies, lignes dédiées ou non à un type de circulation, nombre de nœuds
ferroviaires*, performance de la signalisation pour permettre de réduire l’intervalle de temps
entre les trains, vitesse autorisée, type de maintenance, nombre de cisaillements à franchir…
Quel est le plan de transport ?
Cadencement** des trains, hétérogénéité des circulations
(trains omnibus / trains directs, trains de voyageurs / trains de fret),
contraintes horaires dues aux correspondances, aux types
de dessertes, caractéristiques techniques des trains
(vitesse, capacité d’accélération et de freinage, longueur)…
CAPACITÉ
Quelle est la qualité de service attendue ?
Fréquence, temps
de parcours…
* Gares où se rejoignent plusieurs lignes ferroviaires
** Horaires rythmés et réguliers, faciles à mémoriser par les voyageurs
Plus les conditions d’exploitation seront optimisées,
meilleure sera la capacité.
6 / SYNTHÈSE DES ÉTUDES DE CAPACITÉ
PROVENCE-ALPES-CÔTE D’AZUR : LES LIMITES DU RÉSEAU FERRÉ EXISTANT / 7
1 / POURQUOI LE RÉSEAU EST-IL SATURÉ EN RÉGION PACA ?
Pour assurer la fluidité des circulations, l’espacement des trains est planifié dans les
horaires de sorte qu’en situation normale, le conducteur ne rencontre que des feux
verts. Il s’agit donc au minimum du temps nécessaire aux trains les plus rapides pour
parcourir les 2 cantons les plus longs dans les conditions normales, augmenté du
délai qui s’écoule depuis le moment où le conducteur aperçoit le signal jusqu’à son
franchissement. Cet intervalle varie généralement entre 3 minutes et 6 minutes.
Dans certains cas, il est possible de réduire cet intervalle en ajoutant des signaux
d’espacement et en réimplantant les autres de façon plus uniforme : c’est ce qu’on
appelle un « redécoupage du block ». Mais cet exercice se heurte à plusieurs limites :
■ Lorsque les gares sont rapprochées, on doit tenir compte de la position des signaux
protégeant les aiguillages et autres points de conflits, qui ne peuvent être déplacés.
Le redécoupage du block aboutit alors à des cantons trop courts pour permettre
aux trains de freiner à temps,
■ Lorsque la longueur des cantons est déjà optimale, la seule marge de progrès est
la réduction de la distance de freinage des trains, et donc de leur vitesse, avec un
impact négatif sur les temps de parcours.
Canton n°1
Canton n°2
Canton n°3
Canton n°4
Lorsque circulent sur une même voie des TAGV sans arrêt et des TER qui s’arrêtent souvent, la succession des deux occupe énormément de capacité en ligne.
1
h
Configuration n°1 :
imaginons par exemple une
ligne qui peut supporter en
une heure 8 TER circulant à
la même vitesse. On pourrait
théoriquement dire que
sa capacité est de 8 trains
par heure.
1
h
Configuration n°2 :
l’ajout d’un TAGV sur la ligne
impacte fortement la capacité TER.
Si on insère un seul TAGV sans
arrêt dans l’heure, dont la vitesse
est supérieure à celle des TER qui
s’arrêtent souvent (sur le graphique, la
pente indique la vitesse des trains), on
ne peut plus faire circuler que 3 TER
dans l’heure. La capacité a été réduite
de moitié.
Dépassement
du TER par
le TAGV
à organiser
Distance
Sur les lignes les plus circulées, l’espacement des trains est imposé par
des signaux lumineux, qui délimitent des «cantons».
Pour empêcher les collisions, on n’autorise la présence que d’un seul train à la fois
dans un même canton. Le signal d’entrée du canton commande alors l’arrêt des
trains suivants, et le signal précédent avertit le conducteur qu’il va devoir s’arrêter.
La longueur d’un canton doit donc être supérieure à la distance de freinage
du train qui freine le plus lentement.
 Faut-il faire circuler les mêmes types de trains sur une voie pour augmenter la capacité ?
Distance
 Faut-il réduire l’espacement des trains pour améliorer la capacité ?
Distance
ÉTUDE DE CAS
Distance
QUELQUES PRINCIPES
ET DÉFINITIONS DE BASE
1
h
Configuration n°3 :
la création de zones de
dépassement dynamiques
permettant aux trains rapides
de dépasser les trains lents est
coûteuse, rend l’exploitation
instable et ne suffit pas dans
certains cas.
Arrêt
en gare
1
h
Configuration n°4 :
la création de zones de dépassement en
gare ralentit le trafic.
Lorsqu’une gare importante se trouve sur la
zone de dépassement, on peut programmer
le dépassement pendant le temps d’arrêt
en gare. Dans ce cas, ce dernier se trouve
considérablement allongé car il faut laisser le
temps au train rapide d’arriver en parcourant les
deux cantons précédents, puis de dégager les
deux cantons suivants. Le temps de parcours
des TER perd ainsi beaucoup d’attractivité et la
capacité est de toute façon affectée.
Canton n°5
Un redécoupage du cantonnement permet d’insérer des trains supplémentaires
dans certains cas très particuliers, mais ne permet jamais d’augmenter
le trafic dans la même proportion que la réduction de l’intervalle entre les trains.
Par exemple, diviser un canton en deux ne permet pas de doubler le trafic sur la section correspondante.
8 / SYNTHÈSE DES ÉTUDES DE CAPACITÉ
PROVENCE-ALPES-CÔTE D’AZUR : LES LIMITES DU RÉSEAU FERRÉ EXISTANT / 9
2 / FOCUS SUR 3 SECTEURS PARTICULIÈREMENT SENSIBLES
LA GARE DE MARSEILLE SAINT-CHARLES :
UN CUMUL DE FAIBLESSES STRUCTURELLES
AUJOURD’HUI
 La gare de Marseille Saint-Charles est une gare en impasse avec 16 voies à quai.
La gare de Marseille Saint-Charles n’est pas en mesure,
dans la configuration actuelle, d’accueillir des circulations
supplémentaires au-delà de 2014.
Intercité et TAGV Côte d’Azur (en rebroussement vers Nice)
TER Aubagne
TER Côte d’Azur
TER, TAGV Paris/Lyon/Marseille/LGV Méditerrannée
TER Aix/Briançon
DEMAIN
Quais
 La densification des circulations Marseille - Aubagne - Toulon rendra
5
3
Cela signifie qu’un train qui entre en gare doit obligatoirement rebrousser chemin pour la quitter.
Ce schéma impose donc de nombreux mouvements techniques extrêmement chronophages et
consommateurs de capacité.
l’exploitation de la gare particulièrement fragile car :
A
B
 Mais la gare possède d’autres points de blocage :
C
D
une très grande diversité des types de trains, un point d’étranglement en entrée de la gare, et surtout
d’importants effets de cisaillement :
E
F
■ les trains de la ligne Aix-en-Provence – Marseille-Saint-Charles doivent croiser
G
H
le trajet des trains Paris-Nice,
I
■ les TER et Intercités de la ligne classique venant d’Arles partagent les 2 mêmes voies avec les TAGV de
J
la LGV Méditerranée depuis l’Estaque.
K
L
M
■ les TAGV en direction de Toulon ou Nice qui desservent Saint-Charles doivent couper de nombreuses
voies en entrée ou en sortie de la gare,
■ il ne sera pas possible d’affecter les mêmes voies à quai aux trains assurant le
même service tout au long de la journée ;
■ le trafic TAGV va continuer à croître dans le même temps compte tenu de
la mise en service de la LGV Rhin-Rhône fin 2011 et de l’augmentation de la
fréquence des TAGV en provenance et à destination du Languedoc prévue
jusqu’en 2020.
■ les seuls travaux envisageables dans le cadre des CPER (augmentation de
capacité de la ligne d’Arenc, voies à quai supplémentaires, accès aux remisages)
permettant seulement d’absorber le trafic supplémentaire engendré par
la 3ème voie Marseille-Aubagne.
N
■ les trains doivent couper de nombreux itinéraires et faire des manœuvres pour rejoindre leur lieu de
ZONES DE CISAILLEMENT
remisage ou leur atelier.
L’ensemble de ces faiblesses structurelles explique
les fortes contraintes de capacité et les effets de saturation,
souvent amplifiés par les retards cumulés des trains « longs parcours ».
10 / SYNTHÈSE DES ÉTUDES DE CAPACITÉ
PROVENCE-ALPES-CÔTE D’AZUR : LES LIMITES DU RÉSEAU FERRÉ EXISTANT / 11
2 / FOCUS SUR 3 SECTEURS PARTICULIÈREMENT FRAGILES
A l’issue des travaux actuels du CPER, il ne sera pas possible de desservir
certaines gares du parcours Aubagne - Toulon plus de 2 fois par heure
alors que la demande de transport actuelle aurait déjà besoin du passage
de 4 trains par heure, en heure de pointe.
AUBAGNE - TOULON :
L’OBLIGATION DE FAIRE COHABITER TRAINS
RAPIDES ET TRAINS LENTS
AUJOURD’HUI
AUBAGNE
Cassis
 L’axe Aubagne - Toulon est une section à 2 voies
Sur ces 2 voies, circulent tous types de trains (TAGV, TER omnibus,TER semi-direct,
fret…) sans possibilité de dépassement, hormis à Saint-Cyr-Les Lecques, pour le
fret seulement.
La Ciotat
St-Cyr-Les-Lecques
Bandol
TOULON
Ollioules-Sanary-sur-Mer
La Seyne-Six-Fours
La configuration de cette infrastructure, sur laquelle les circulations sont
très dépendantes (un train rapide est gêné par un train lent), rend difficile
l’augmentation de la capacité.
Du fait de l’impossibilité de se faire dépasser par les TAGV, les TER ne peuvent pas
assurer toutes les dessertes souhaitées.
En effet, ½ heure sépare deux TAGV en heure de pointe. Entre Marseille et Toulon,
un omnibus met 16 minutes de plus qu’un TAGV en s’arrêtant dans les 8 gares
entre Marseille et Toulon. Un deuxième TER serait donc rattrapé par le TAGV
suivant.
En raison des contraintes exposées précédemment, la fréquence des TER ne
pourra être augmentée dans le cadre du projet Marseille – Aubagne – Toulon,
qu’en mettant en place des trains directs qui ne desservent pas toutes les gares : il
sera ainsi impossible de relier directement Cassis ou St-Cyr à Ollioules ou
La Seyne*.
Un TER ne peut-il pas attendre dans une gare intermédiaire pour se laisser
dépasser par un TAGV ? Il faudrait alors admettre une attente de près
de 10 minutes en gare (temps nécessaire pour attendre le TAGV, le laisser dépasser
et le laisser prendre l’avance nécessaire à la sécurité).
Ce supplément de temps de parcours dégraderait sensiblement l’offre TER.
L’aménagement de terminus intermédiaires (Saint-Cyr-sur-Mer par exemple) ne
permet pas de contourner la difficulté : la différence de vitesse entre les TGV
et les TER omnibus produit un cadencement très irrégulier qui rendrait la desserte
peu attractive.
DEMAIN
 La mise en place d’une 3ème voie aurait pu répondre temporairement
à ce manque de capacité.
Malheureusement, elle n’est techniquement pas réalisable sur cette section
Aubagne - Toulon en raison de la densité urbaine et des contraintes de protection
des espaces naturels. De plus, au-delà d’une certaine fréquence de passage des
trains, la troisième voie devient inexploitable : l’intervalle entre deux circulations de
sens contraires est trop court pour pouvoir organiser des dépassements avec une
seule voie.
Le ralentissement des TAGV, pour que les TER puissent assurer toutes les dessertes,
n’est pas envisageable : il faut plus de 2h30 pour parcourir la distance Marseille –
Nice en train (soit une vitesse moyenne de 88 km/h) contre 2 heures en voiture.
*Exemples ne préjugeant pas du schéma de desserte effectif qui sera mis au point
par le Conseil régional.
L’offre TER possible sur cette section
restera inférieure à la demande.
12 / SYNTHÈSE DES ÉTUDES DE CAPACITÉ
PROVENCE-ALPES-CÔTE D’AZUR : LES LIMITES DU RÉSEAU FERRÉ EXISTANT / 13
2 / FOCUS SUR 3 SECTEURS PARTICULIÈREMENT FRAGILES
À 2 ou 3 voies, la section Cannes – Nice
sera toujours un point de fragilité.
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Zone à 3 voies
CANNES - NICE : DES CONDITIONS
D’EXPLOITATION INCOMPATIBLES AVEC LA
FORTE FRÉQUENTATION DE VOYAGEURS
AUJOURD’HUI
 Cette section est critique pour le système ferroviaire régional en raison
de la densité de trafic.
Elle est principalement composée d’une infrastructure à 2 voies avec des
dépassements possibles uniquement à Cannes, Antibes et Cagnes-sur-Mer,
où les gares sont dotées de 3 voies à quai.
La principale faiblesse de cette zone est qu’elle est empruntée à la fois par
plusieurs types de trains lents (TER omnibus et semi-directs), et par plusieurs
types de trains rapides (TAGV, TEOZ, Intercités). Cette configuration impose des
montages horaires contraignants, donc une absence de capacité résiduelle et une
fragilité de l’exploitation.
DEMAIN
 La ligne ferroviaire du littoral sera complètement saturée entre Cannes et Nice
Deux voies ne suffisent plus pour améliorer le niveau de performance du réseau.
Depuis 2013, dans le cadre du CPER 2007 – 2013, une troisième voie entre
Antibes et Cagnes-sur-Mer permet aux trains rapides de dépasser les trains lents
dans les 2 sens. Elle permet ainsi d’apporter plus de souplesse à l’exploitation, de
garantir une meilleure fiabilité des circulations et de fluidifier ces circulations en
cas de perturbation sur le tronçon. Les trois voies de ce secteur géographique
sont également banalisées, c’est-à-dire qu’elles permettent une circulation dans
les deux sens. Cette solution ne reste cependant qu’une étape limitée à court
terme pour faire face à l’augmentation importante des besoins régionaux en
termes de mobilité.
Seule la mise en place d’un système ferroviaire à 4 voies permettrait de
libérer de l’espace sur le réseau, en affectant les trains lents sur deux voies
et les trains rapides sur les deux autres. Elle permettrait ainsi de proposer une
offre TER à la hauteur des attentes des habitants du territoire. Mais ce projet de
doublement n’est pas envisageable sur le site de la ligne existante, notamment en
raison de la densité urbaine.
Il ne sera pas possible de répondre à la demande déjà forte, et qui ne
peut que s’accroître avec la congestion croissante du réseau routier
sur une métropole déjà très étalée, propice à la desserte ferroviaire.
14 / SYNTHÈSE DES ÉTUDES DE CAPACITÉ
PROVENCE-ALPES-CÔTE D’AZUR : LES LIMITES DU RÉSEAU FERRÉ EXISTANT / 15
CONCLUSION
UNE LIGNE NOUVELLE
COMME RÉPONSE À LA SATURATION
 L’infrastructure existante,
principalement constituée d’une seule
ligne, ne peut répondre à la demande
actuelle de transport ferroviaire local.
 L’infrastructure actuelle ne sera pas en
mesure de drainer le flux de voyageurs
amené à augmenter dans les années
à venir.
 Des solutions pour améliorer les
conditions de transport existent,
comme moderniser le matériel roulant
et étendre les plages horaires
de pointe ; toutefois, les plus efficaces
de ces mesures ont déjà été prises
(allongement des quais, mise en place
de rames à 2 niveaux). Ce qu’il reste à
faire n’apportera que des améliorations
de courte durée qui ne répondent pas
toujours aux besoins réels.
Sur chacune des sections de la ligne, les besoins en matière d’évolution de l’offre ferroviaire sont
importants, mais il est aujourd’hui très difficile d’insérer de nouveaux services du fait de la faiblesse
structurelle du réseau.
Il est prioritaire sur le long terme d’améliorer les conditions de circulation en région Provence-AlpesCôte d’Azur, tant en matière de fréquence que de qualité de service. Comment ? En résorbant les
points de congestion grâce à une ligne nouvelle :
■ le passage à 4 voies est la condition d’une amélioration durable de la capacité du système,
■ les deux nouvelles voies ne pourront pas être toujours réalisées à proximité des voies existantes
en raison de la densité urbaine et des enjeux naturels et des contraintes réglementaires,
■ la ligne nouvelle sera réalisée prioritairement dans les secteurs ferroviaires les plus chargés,
et en particulier pour permettre la désaturation des nœuds ferroviaires de Marseille et de Nice.
L’exploitation du réseau ferroviaire régional
demeurera fragile et sans évolution possible, en l’absence
d’une ligne nouvelle.
 Sans renforcement de l’infrastructure,
la desserte du territoire risque
de se dégrader : non seulement il ne
sera pas possible de créer de nouvelles
haltes, mais certaines pourraient même
être fermées pour accroître la capacité
de la ligne.
 En raison de l’absence de maillage du
réseau régional, le moindre incident
a des répercussions sur l’ensemble
du réseau local, régional voire national.
16 / SYNTHÈSE DES ÉTUDES DE CAPACITÉ
PROVENCE-ALPES-CÔTE D’AZUR : LES LIMITES DU RÉSEAU FERRÉ EXISTANT / 17
NOTES
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PROVENCE-ALPES-CÔTE D’AZUR : LES LIMITES DU RÉSEAU FERRÉ EXISTANT / 19
RFF- P.Giraud - M.Collin
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