Predit Info N°8 en pdf

n°
8
Juin 2003
Predit
in f
LA LETTRE DU PROGRAMME DE RECHERCHE ET D’INNOVATION DANS LES TRANSPORTS TERRESTRES
INTERVIEW
IMPACTS
ENVIRONNEMENTAUX
“Diversifions les analyses”
Energie et environnement : tel est le thème du dossier de ce numéro de Predit Info. Nous avons demandé
Jean-Pierre Orfeuil,
président du GO7
8
C’est le nombre
de pages de ce
numéro, qui est
justement le n° 8.
8 pages sur un format nouveau,
avec une nouvelle en-tête, afin
de rendre la lecture plus aisée
et plus agréable.
Dans ces 8 pages, nous
proposerons un dossier
thématique, aujourd’hui
“Energie et environnement”,
domaine riche d’actualité,
notamment avec le débat
national sur les énergies.
Vous trouverez aussi un
reportage à Clermont-Ferrand
sur le nouveau véhicule Civis
qui a obtenu un grand prix de
l’innovation du Predit 2.
Il nous a en effet semblé utile
de présenter à chaque numéro
un exemple de valorisation de
la recherche.
Autre nouveauté : la rubrique
“Autour de nous” permettra de
rendre compte de travaux hors
du Predit, mais en phase avec
lui, comme, dans ce numéro,
le programme Energie du CNRS.
Bonne lecture et n’hésitez pas à
nous faire part de vos réactions.
PREDIT
à Jean-Pierre Orfeuil, président du groupe opérationnel n°7 “Impacts énergétiques et environnementaux des
transports”, de nous en éclairer les enjeux. Son maître-mot ? L’approche intégrée.
Comment concevez-vous l’approche méthodologique des questions à l’étude dans le groupe que
vous présidez ?
J-P. O : L’un des axes de travail de notre appel à propositions* contient la réponse. Il s’agit de l’approche
intégrée, c’est-à-dire de la mise en relation des phénomènes observés, des connaissances et perceptions de
la population, de l’état du marché, des règlements et
des normes. L’évaluation socio-économique des
impacts environnementaux des transports, autrement
dit l’étude des coûts externes n’est pas encore assez
développée.
L’approche intégrée est-elle un appel au réalisme ?
J-P. O : D’une certaine façon, oui. Il faut des indicateurs
sûrs à propos de l’état du marché au sens large : normes, règlements, fiscalité, organisations… Par
exemple, on voit bien que le véhicule hybride est prêt
techniquement, mais qu’il a du mal à s’implanter sur le
marché. Ou encore, on se rend compte que le marché
des véhicules électriques pâtit de l’absence de marché
de l’occasion. L’approche intégrée est une invitation à
diversifier les analyses avant de s’orienter vers telle ou
telle solution technique.
Elle vise aussi à prendre davantage en compte la perception que les gens ont des nuisances. Dans le passé,
on s’est attaché à mettre au point des indicateurs d’impact. Par exemple, tant de grammes d’émissions au
kilomètre. Aujourd’hui, il faut intégrer la dimension
humaine et arriver à comprendre pourquoi les gens
réagissent de telle ou telle manière.
Y a-t-il d’autres nouveautés dans votre appel à propositions ?
J-P. O : Oui. Dans l’axe effet de serre, nous cherchons
à comprendre à quelles conditions les innovations technologiques peuvent pénétrer effectivement dans le
marché.
Qu’est ce qui vous motive personnellement dans le
fait de présider ce groupe ?
J-P. O : J’en suis venu peu à peu à m’intéresser à l’environnement. J’ai travaillé vingt ans à l’Institut national
de recherche et d’étude sur les transports et leur sécurité (Inrets), sur l’économie de l’espace et la mobilité,
ce qui m’a conduit à constater l’importance de la
dépendance à l’automobile. Après les chocs pétroliers
des années soixante-dix, je me suis beaucoup intéressé au moyen de réduire la dépendance pétrolière et
donc en partie le poids de l’automobile. Ce qui m’a mis
en relation avec L’ADEME. J’ai alors développé le
concept de budget énergie/déplacement. Ensuite, je
me suis intéressé à l’effet de serre et aux polluants, en
particulier pour les travaux de la cellule de prospective
du ministère de l’Environnement dirigée par Dominique
Dron qui préside aujourd’hui la mission interministérielle sur l’effet de serre. Je suis donc parti d’une
approche socio-économique. Aujourd’hui, je suis plus
tourné vers le fait urbain. J’ai quitté l’Inrets en 1998
pour rejoindre l’Institut d’Urbanisme de Paris de l’université Paris XII. ■
Le texte de l’appel à propositions est disponible sur le
site : www.predit.prd.fr
DANS CE NUMÉRO : ● Dossier : De l’environnement local à l’effet de
serre ● Escompte : ONIXTM ● Expérimentation de Civis à Clermont-Ferrand.
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V É N E M E N T S
GO 1 : Mobilité, territoires et
développement durable et
GO 11 Politiques de transport
Séminaire “Méthodes
et approches”
Le 2 juin a eu lieu le premier séminaire
“Méthodes et approches” consacré à l’analyse rétrospective de la prospective
(autour d’une recherche de François Plassard du CNRS).
Ce cycle de séminaires, organisé par la
DRAST du ministère des transports, vise
à appeler l’attention des chercheurs sur
les questions de méthodes parfois négligées ou sous-estimées et à faire
connaître les expériences et les innovations dans ce domaine aussi bien dans le
Predit qu’en dehors.
Le deuxième séminaire se tiendra le
23 octobre à la Grande Arche de La
Défense sur le thème “Systèmes, dynamiques des systèmes et choix publics”
autour de quelques recherches lancées
dans le cadre du Predit 2.
Inscription, dans la limite des places
disponibles :
[email protected]
Contact : [email protected]
GO 3 : Nouvelles connaissances
pour la sécurité
L’Equipement face
aux enjeux de sécurité
routière
La troisième séance du séminaire
“Acteurs de la sécurité routière : vers un
état des lieux des connaissances” a eu
lieu le 17 juin sur le thème : “l’Equipement et les DDE face aux enjeux de
sécurité routière”.
Ce séminaire, mis en place par le groupe
opérationnel n° 3 du Predit se tient pendant dix-huit mois à raison d’une séance
toutes les six semaines.
Il repose sur l’idée que de nombreux
gisements de connaissances et de compétences en matière de sécurité routière
sont à ce jour mal connus et mal
exploités. L’une des raisons en est l’éclatement des structures qui s’y intéressent.
Le séminaire se propose de faire un inventaire de l’histoire de la sécurité routière
avec des “grands témoins”. La définition
de cette notion au cours du temps sera
passée au crible, de façon à éviter les
approches réductrices et contribuer à
éclairer les politiques publiques.
Lors de la séance du 17 juin relative à
l’action du ministère de l’Equipement,
des expériences, comme celle de la
Seine-Maritime ou des M. Moto des DDE
ont été évoquées. Le management
interne de la sécurité routière a été présenté. Il vise à faire en sorte que cette
notion irrigue toute l’action du ministère
sans se cantonner aux seules cellules
départementales d’exploitation et de
sécurité (CDES).
Contact : [email protected]
GO 4 :
Technologies pour la sécurité
Sari : pour une route
plus sûre
L’action fédérative Sari, en cours de montage, a pour but d’améliorer la sécurité
routière en organisant mieux l’information sur l’état des infrastructures
routières.
Sari (surveillance automatisée de l’état
des routes pour l’information des conducteurs et des gestionnaires) est arrivée fin
mai au terme de son étude d’opportunité.
L’ambition de cette action est de mieux
recueillir l’information sur l’état des routes et de mieux la transmettre afin que le
conducteur contrôle mieux sa trajectoire.
L’enjeu concerne surtout la conduite dite
en “rase campagne”, c’est-à-dire hors
autoroute et hors agglomération. Il ne
faut pas oublier que 70 % des accidents
mortels ont lieu sur les routes départementales. 80 % de ces accidents sont
des collisions frontales, des collisions
aux intersections ou des accidents qui
n’impliquent qu’un seul véhicule. Ce qui
montre l’importance de la maîtrise des
trajectoires.
L’action veut associer concepteurs et
constructeurs d’infrastructures, gestionnaires, collectivités locales et spécialistes
des communications.
Il s’agit de déterminer quelles sont les
informations permanentes et conjoncturelles à recueillir, avec quels outils,
comment les différentier selon les
destinataires (gestionnaires, usagers,
conducteurs), et comment les mettre à
disposition. Ces recherches doivent
déboucher sur des expérimentations en
vraie grandeur.
Contact : [email protected]
Dates des jurys :
les propositions reçues dans le cadre
des appels clôturés ont été examinées :
GO 5 :
Politiques publiques
et transport de marchandises :
20 juin 2003
ACI Sécurité routière
et société
Comme annoncé par Mme Haigneré le 16
mai, le ministère de la recherche lance
une action concertée incitative intitulée
"Sécurité routière et société". Cette
action vise à mobiliser largement le
champ des sciences de l'homme et de la
société sur les problématiques liées à la
sécurité routière, sous une direction partagée entre le CNRS et l'INRETS. Une
coordination avec le groupe "Connaissances pour la sécurité" du Predit est
organisée au niveau du pilotage de cette
ACI.
GO 7 : Bruit des transports
terrestres : 27 juin 2003
Coopération
franco-allemande
Le nouvel élan de la coopération en
recherche transport donné lors du forum
de février 2002 se concrétise en 2003
par trois réalisations marquantes :
- l’appel à propositions “Corridors de fret”
a suscité 12 projets et le jury se réunira
le 2 juillet à Paris ;
- les 17 et 18 juin derniers se tenait à
Bonn un séminaire bilan d’un programme allemand sur le bruit. Une
demi-journée a été réservée dans ce
cadre pour une réflexion sur la coopération franco-allemande dans ce domaine ;
- le 25e anniversaire de cette coopération
sera fêtée à Berlin les 3 et 4 décembre
2003, à l’occasion du comité directeur
annuel de Deufrako et de la première
rencontre des deux programmes nationaux, Predit et Mobilität.
Carnet
Le secrétariat permanent du Predit se renforce
● Sylvie Niessen, maître de conférences en chimie environnementale et chercheur en géochimie
marine en délégation de l’université de Lille, prend en charge la mission Relations avec l’Europe.
● Bertrand Theys, chercheur en physique des semi-conducteurs au laboratoire de physique des
solides de Meudon-Bellevue et au groupe de physique des solides à l’université Paris VI et Paris
VII mis à disposition par le CNRS. assurera quant à lui, la mission Capitalisation-valorisation.
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ÉNERGIE
ET ENVIRONNEMENT
De l’environnement local
à l’effet de serre
Alors que s’achève le débat national sur l’énergie, prélude à une loi
d’orientation qui sera présentée à l’automne au Parlement, les axes
de travail du Predit sur les relations entre énergie et environnement
sont plus que jamais d’actualité.
QUALITÉ
DE L’AIR
Escompte à l’heure
des modèles
Les données recueillies autour de Marseille lors de la campagne de
mesure de la qualité de l’air Escompte (1) en 2001 et 2002 alimentent
aujourd’hui des modèles mathématiques qui vont permettre de mieux
connaître les processus de formation et d’accumulation de divers
polluants atmopshériques, de mieux connaître la responsabilité de divers
émetteurs, et d’affiner les mesures.
près les mesures, les modèles. À la suite de la campagne Escompte (1) d’évaluation de la qualité de
l’air autour de Marseille et de l’étang de Berre en 2002,
une banque de données d’une grande richesse a été
constituée. Elle répertorie les principaux polluants tels
que les oxydes de soufre et d’azote, l’ozone, les poussières en suspension, mesurés lors de la campagne 2 002 et
au cours de laquelle la pollution par l’ozone avait été
importante. Elle décrit également en détail la météorologie rencontrée, les niveaux de pollution dans diverses
configurations et divers sites, et comporte un cadastre
très détaillé des émissions (heure par heure sur des
mailles kilométriques). Une enquête qui a réservé
quelques surprises, comme la mise en évidence de l’importance de l’émission d’hydrocarbures par les résineux,
la complexité et la stratification des écoulements des
masses d’air sur la zone, et l’importance de la pollution
photochimique dans cette zone chaude et ensoleillée.
Les 26, 27, et 28 mai, un atelier de travail s’est tenu à
Toulouse pour notamment préparer l’exercice international de comparaison et d’évaluation des modèles
numériques à partir de la base de données acquise avec
la campagne Escompte.
“Les modèles de chimie – transport sont des outils
mathématiques indispensables pour établir le lien entre
les émissions polluantes, les conditions météorologiques
et les niveaux de pollution mesurés en zone urbaine et
rurale” déclare Christian Elichegaray, président du
A
(1) Escompte est l’acronyme de :
Expérience sur site
pour contraindre les
modèles de pollution
atmosphérique et de
transport d’émissions.
TRACTION
groupe d’animation scientifique du programme. Ce sont
également des outils irremplaçables pour évaluer l’efficacité de la politique de réduction des polluants ou faire
des prévisions de qualité de l’air». Ils vont, entre autres,
permettre d’établir des cartographies de la pollution et
d’évaluer l’efficacité de divers scénarios de limitations
des émissions anthropiques fixes ou mobiles vis-à-vis de
la qualité de l’air en région PACA.
Escompte entre donc dans sa phase d’application et d’exploitation scientifique des données. Rappelons l’ampleur
du travail déjà réalisé : sur une superficie de 120 km de
côté, allant d’Aix-en-Provence à Marseille en passant par
les Baux-de-Provence, l’air a été ausculté par une concentration de moyens de mesure sur mer, terre et dans les
airs, via des ballons-sonde, des avions, des radars, des
sonars, un navire océanographique, et même… un ferry
de la SNCM (Société nationale Corse Méditerranée). Une
collaboration sans précédent des autorités régionales,
des organismes nationaux et européens de recherche
(Suisse, Italiens, Allemands) a permis de mener le projet
à bien.
Escompte est une action du programme Primequal piloté
par le ministère de l’Environnement et l’ADEME, et associé au Predit pour son volet transports terrestres. ■
Contact : [email protected]
Predit :
GO7 “Impacts énergétiques et environnementaux”.
FERROVIAIRE
Des convertisseurs
d’énergie poids plume
Le projet “OnixTM du futur” vise à développer des modes de traction électrique
innovants pour les véhicules ferroviaires. Il entre dans une nouvelle phase. Il
s’agit de développer des convertisseurs encore plus légers et plus économes
en énergie. Quant aux moteurs, ils se mettent eux aussi au régime.
“Au début de nos recherches sur des modes de propulsion innovants pour les véhicules ferroviaires (trains,
trams, métros) nous avons surtout visé à augmenter le
service rendu au client (puissance, vitesse, confort, freinage) en réduisant les volumes pour dégager de la place.
C’était le début des trains à grande vitesse et des voitu-
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ÉNERGIE
ET ENVIRONNEMENT
res à deux étages. Aujourd’hui, nous voulons en plus optimiser la consommation et nous préparer à l’arrivée des
nouvelles sources d’alimentation embarquées” expose
Alain Jullien, Directeur Développement et Relations
Industrielles chez Alstom Transport.
Tout a commencé en 1992 avec le dépôt de la marque
ONIXTM. Ce nom désigne un système de propulsion fondé
sur l’introduction en série du composant IGBT (Insulated
gate bipolar transistor). L’utilisation de l’IGBT a permis
de réduire de façon significative la masse et le volume
des convertisseurs tout en augmentant leur rendement.
Ces nouveaux composants furent installés sur une ligne
de tramway à Grenoble, puis sur des automotrices deux
niveaux et dans plusieurs métros aux quatre coins de la
planète, jusqu’aux locomotives Fret SNCF.
Dix ans plus tard, en 2002, Alstom lance son nouveau projet “Système de Propulsion ONIXTM du futur” qui prend en
compte les nouvelles exigences du marché. “La pression
sur les volumes et les masses est encore plus forte aujourd’hui, en particulier avec la généralisation du plancher bas
intégral, qui permet d’embarquer de plus en plus de voyageurs” explique Alain Jullien. Alstom doit être en mesure,
demain, de proposer de nouvelles architectures électriques intégrant les nouvelles sources d’énergies
embarquées comme les batteries de nouvelle génération,
les supercondensateurs ou les piles à combustibles. Les
opérateurs souhaitent un meilleur rendement énergétique,
pour consommer le moins possible d’énergie. Ceci correspond aussi à une démarche mondiale pour réduire
l’effet de serre. C’est ainsi que nous préparons, dans le
cadre du projet Fulltram, la mise en service à Grenoble
vers 2006, d’un tramway de démonstration alimenté par
une pile à combustible”.
D’autres recherches du programme OnixTM du futur
concernent le moteur électrique de propulsion lui-même.
Aujourd’hui, on utilise une technologie dite machine
asynchrone. Les moteurs de demain seront de type
machine synchrone à aimant permanent, où l’aimant
remplace le bobinage du rotor. Cette technologie permet
de réduire de 30 % la masse et le volume du moteur. Mais
des efforts technologiques importants sont en cours
pour l’adapter aux applications ferroviaires de façon fiable et durable.
L’enjeu de ces recherches est tellement important
qu’Alstom a crée à Tarbes il y a trois ans, le laboratoire
Pearl, un projet régional, association des PME et cinq
laboratoires scientifiques. Objectif : développer des technologies d’intégration d’électronique de puissance, en
réduisant la masse et le volume des convertisseurs
(objectif : division par 8) et mieux s’interfacer avec les
nouvelles sources d’énergies. Et au-delà d’Alstom, la
région Midi-Pyrénées cherche à structurer un pôle de
compétences “Intégration des systèmes énergétiques”
qui couvrira l’ensemble du domaine des transports. ■
Contact : [email protected]
Predit GO 8 : “Véhicules propres et économes”
PETIT GLOSSAIRE
Convertisseur électronique : équipement adaptateur permettant de transformer une
énergie brute disponible source d’alimentation par caténaire, rail d’alimentation
métro, diesel électrique, pile a combustible…) en énergie sous une forme de tension et fréquence maîtrisée pour répondre à un besoin défini (traction par exemple).
Semi-conducteur : composant électronique, réalisé à partir de silicium. Dans le cas
d’emploi pour un convertisseur, il se comporte comme un interrupteur que l’on
ouvre ou ferme par une commande électronique. Cela permet de moduler dans le
temps l’action électrique (traction par exemple).
Moteur asynchrone : c’est la machine industrielle la plus utilisée dans toutes les
applications depuis plus d’un siècle. Son rotor (partie tournante) et son stator (partie fixe) sont réalisés par empilage de tôles magnétiques autour desquelles est
disposé le bobinage en fil de cuivre, qui permet de transformer une force électrique
en force mécanique (couple disponible sur l’arbre du moteur).
VÉHICULES
ROUTIERS
Faire rimer économie
d'énergie et propreté
Les moteurs thermiques assurent aujourd’hui plus de 99 % de la
propulsion des véhicules routiers. Et cette situation ne changera pas
significativement avant 2015. D’où l’actualité des motivations
stratégiques de l’appel à propositions 2001 de l’ADEME, que nous
explique Patrick Coroller, chef du département technologies des
transports de l’agence.
Vous constatez une certaine contradiction entre l’objectif de propreté et d’économie en énergie des véhicules
routiers. Pouvez-vous expliquer cette opposition ?
Ce n’est certes pas un “couple infernal”, mais il est vrai
qu’il y a parfois conflit. Aujourd’hui, le premier objectif
est de lutter contre l’effet de serre et donc les émissions
de C02 en limitant la consommation d’énergie. Les constructeurs travaillent dans ce sens : recherche de moteurs
économes, diversification des énergies pour éviter d’être
tributaire d’une seule source.
Mais il faut encore réduire les émissions polluantes dont
la nocivité sur la santé est démontrée. Quatre polluants
sont réglementés : le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés, les oxydes d’azote et les particules.
Et d’autres le seront sans doute à l’avenir comme le benzène.
Malheureusement, la réduction des émissions polluantes
peut s’accompagner d’une augmentation de la consommation. L’exemple le plus connu est celui du pot
catalytique (-90 % sur la pollution, + 5 % sur la consommation). Réciproquement, la recherche d’une solution
basse consommation peut accroître les émissions (l’injection directe essence remonte les oxydes d’azote).
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O S S I E R
ÉNERGIE
ET ENVIRONNEMENT
Votre appel à propositions 2001 visait donc à réduire
cette contradiction. Comment pensez-vous y parvenir ?
Une première voie est d’agir sur le groupe moto-propulseur, autrement dit améliorer le système carburantcombustion-dépollution. Nous avons pour cela soutenu le
groupement scientifique moteur constitué de PSARenault et l’Institut français du pétrole (IFP). Les solutions ? Elles vont du filtre à particule aux travaux pour
vaporiser plus vite le carburant dans les diesels ou stratifier le mélange dans les véhicules à essence, améliorer
l’injection directe, ou réduire les frottements entre le piston et la chemise… Nombre de recherches portent aussi
sur la diminution de la taille des moteurs (downsizing).
Ce qui nous mène à la seconde série de recherches qui
portent, elles, sur l’architecture proprement dite des
véhicules, en jouant sur leurs poids (berceaux plus
légers).
EMISSIONS
SONORES
A quand le train
silencieux ?
La recherche pour des trains silencieux irrigue toute l’Europe. Les
services de R et D de la SNCF ont déjà notablement diminué les bruits de
roulement. Mais les directives européennes qui placent le bruit du rail au
même niveau que celui de la route ou de l’air, ouvrent de nouvelles pistes.
Certes. Mais cette nouvelle architecture n’est-elle pas
porteuse de nouvelles difficultés ?
C’est évident. ABS, direction assistée, commandes centralisées, vitres électriques, toits ouvrants, navigation
embarquée et autres, consomment de plus en plus d’électricité. À tel point que les fabricants de batteries se
préparent au passage de 12 à 42 volts (voir encadré).
Ces systèmes, de sécurité pour certains, de confort pour
d’autres, alourdissent les véhicules et augmentent la
consommation. Mais c’est aussi une chance puisque ces
évolutions obligent à repenser le couple thermique/électrique.
La généralisation de la climatisation n’est-elle pas préoccupante ?
En effet. Aujourd’hui, le taux d’équipement dans les pays
industrialisés dépasse 75 %. Or, cet équipement peut
faire augmenter la consommation d’essence et de gazole
de 20 à 35 %. En plus, il convient de prendre en compte
les pertes en fluides frigorigènes qui ont un fort impact
en termes d’effet de serre (1 300 fois supérieur à celui du
CO2) L’ADEME a organisé d’ailleurs le 24 juin 2003 une
conférence de presse sur les résultats de ses observations sur la climatisation. ■
Contact : [email protected]
Predit GO 7: “Impacts énergétiques et environnementaux”
(1) stratégies and tools to
assess and implement noise
reducing measures for railway
systems.
(2) Level day evening ans night
Pour en savoir plus : Rail et
Recherche, le magazine de la
recherche SNCF, dossier Bruit
N° 22, janvier février mars
2002
e bruit des trains est aujourd’hui au banc des accusés. Bruit du TGV, contesté par les riverains, mais
aussi crissements des freins, tintamarre des ponts métalliques, ram dam des gares de triage…
De grands progrès ont été accomplis par les services de
recherche de la SNCF en ce qui concerne les bruits de
roulement. Ceux-ci sont provoqués par de petites ondulations de l’ordre du micron d’amplitude provenant de la
roue et de la voie. Un programme spécifique, nommé
Stairrs(1) vise à calculer la part d’émissions sonores
issue de chacun de ces deux facteurs et a permis de
déterminer que, dans certains cas, l’émission de la voie
est prédominante.
Pour les roues, l’adoption de semelles composites et non
plus en fonte comme autrefois, permettra de réduire le
bruit de 5 à 10 dB(A) (décibels acoustiques pondérés suivant la sensibilité de l’oreille) selon l’état de la voie. Ces
semelles sont expérimentées depuis plusieurs années
sur des trains de voyageurs et quelques trains de fret.
“Les trains de voyageurs”, explique Pierre-Etienne Gautier, responsable de l’unité de recherche physique du
système ferroviaire et confort à la SNCF, “ont une utilisation plus intensive et permettent un retour
d’expérience plus rapide , mais des essais sur une centaine de wagons fret sont en cours”.
Sur les voies, les études portent sur la mise au point
d’absorbeurs de vibrations qui seront expérimentées fin
2003. Ils permettront de réduire le bruit global de 3 à 4
dB(A).
A côté du bruit de roulement, trois axes de recherche
méritent d’être signalés. Le bruit des gares de triage, nuisance d’autant plus importante qu’elle est souvent
nocturne (plus de 100 dB à 1 m par les freins de voies) ;
le bruit de passage sur les ponts métalliques, dont on
comprend mieux aujourd’hui la complexité ; et le bruit
aérodynamique, enjeu moins important car les vitesses
supérieures à 320 km/h qui rendent ce bruit prédominant, ne sont plus à l’ordre du jour.
La directive du 25 juin 2002 “Evaluation et gestion du
bruit dans l’environnement” oblige à accentuer les
efforts. Jusqu’ici, sur la base d’études montrant que le
bruit ferroviaire était mieux accepté que celui de la route
à niveau de décibels égaux, les trains étaient crédités
d’un coefficient correcteur dit indice ferroviaire. La nou-
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L
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E P O R T A G E
Clermont d’Est en Ouest avec le Civis
Comment doter les villes moyennes de transports collectifs
efficaces, sans pour autant recourir à des infrastructures lourdes,
inadaptées à leur taille ? C’est à cette équation que répond le Civis,
un véhicule mi-bus, mi-tram qui, après avoir reçu en 2001 le grand
prix de l’innovation du Predit, circule maintenant à Clermont-Ferrand.
En attendant le Translohr, un tram léger, lui aussi “prédité”.
emblée, son museau turquoise et ses formes arrondies ont séduit les habitants de Clermont-Ferrand
(Puy-de-Dôme). Le Civis, hybride de bus guidé et de tram,
grand prix de l’innovation du Predit 1996-2000, fait serpenter sa silhouette trapue au fil des 6 km et des 24
stations de la nouvelle ligne Leo 2 000. Leo, pour ligne
Est-Ouest, relie la vaste place du 1er mai à l’est puis la
gare centrale, la Place de Jaude vers les quartiers huppés de Chamalières et Royat à l’Ouest.
A bord, les voyageurs circulent aisément dans le large
espace à plancher bas qui occupe toute la surface. De
grandes vitres et des puits de lumière créent une
ambiance lumineuse et aérée. Tout respire le confort. Le
chauffeur est isolé dans sa cabine à l’avant, derrière un
écran de plexiglas, son poste situé au centre, comme
dans un tramway.
Passé la gare, le drôle d’engin s’engage rue du maréchal
Joffre, rue Ballainvilliers, passe devant l’école des BeauxArts et pique dans la forte descente qui conduit à la place
de Jaude, cœur de la cité. Nul à coup, nul coup de frein
intempestif, même au plus fort de la pente. Puis c’est la
longue rue Blatin qui a été mise en sens unique. Là, le
Civis circule en site propre. Les quais avancent au ras de
la chaussée, ce qui permet un accostage parfait, apprécié
de ceux qui ont des caddies ou des poussettes. Le trajet
se prolonge dans les rues calmes bordées de villas de la
banlieue proche de Chamalières, puis arrive à la lisière de
la station thermale de Royat. Terminus, place d’Allard, non
loin de l’hôtel Métropole, fleuron de la ville d’eau.
D’
Un moteur logé dans les roues
Le passager ne s’en doute pas, mais il vient de vivre un
événement original : l’expérimentation in situ d’un nouveau système de transport. La société Irisbus qui
construit le Civis, cherchait en effet un site urbain et varié,
permettant de circuler tantôt en site propre, tantôt
non, pour voir le comportement
de son engin.
La ville de Clermont a répondu “chiche”, tout comme elle
a accepté les vingt-six points du cahier des charges d’évaluation très précis établi par le Predit pour aider au
financement de l’opération à hauteur de trois millions d’euros.
Qu’a-t-il donc de si original, ce drôle de bus, outre son
design séduisant et son confort intérieur? Il est porteur
d’une innovation d’importance: le moteur y est logé dans
les roues. Astucieux, le moteur-roue a été inventé par Irisbus, avec la complicité des sociétés Alstom et Lucas et du
premier employeur local: Michelin. Il est formé d’un moteur
électrique et d’un frein multidisque à bain d’huile, logés
dans la jante d’un pneu extra-large.
“Ce système dégage beaucoup d’espace, ce qui permet
d’accueillir 145 personnes à bord, soit dix de plus que dans
un bus articulé classique, et un plancher bas intégral qui
favorise les déplacements et l’accueil des personnes à
mobilité réduite” explique Christophe Kaminsky, ingénieur
chargé d’études sur le projet. “En outre, le moteur diesel
qui alimente les moteurs-roues est équipé d’un filtre à particules qui permet de diviser par quatre les émissions
polluantes”.
L’expérimentation devra permettre de réduire les faiblesses actuelles de cette technologie : le bruit et la
consommation.
Une dynamique d’innovation
En attendant de concerner les voitures Civis, le guidage
optique (cf. page suivante), deuxième innovation de Leo
2000, est expérimenté sur les bus Agora, également construits par Irisbus, qui équipent aujourd’hui la ligne. Il s’agit
de s’affranchir du rail ou de tout autre système de guidage
contraignant, au profit d’une simple ligne blanche tracée
sur la chaussée “repérée” par une caméra placée devant le
volant.
L’arrivée du Civis stimule l’ensemble des transports
publics clermontois. Sur le trajet de la ligne, c’est un autre
paysage urbain qui s’impose grâce au relookage de 13 stations, avec des quais neufs équipés de bandes podotactiles
pour les non-voyants, des appareils à billets et un nouveau
mobilier urbain. Pour l’adjoint au maire chargé des
transports, Louis Virgoulay “Civis a relancé la dynamique
des transports publics et stimulé l’élaboration du plan de
déplacements urbains, après l’échec d’un premier projet de
tramway”. Quant à l’abonné aux transports publics de l’agglomération, il peut terminer le parcours, s’il le souhaite,
en empruntant un vélo gratuit.
L’innovation, de fil en aiguille
Civis donne l’exemple d’une démarche de R&D où la réalisation d’un
premier objectif - le plancher bas - aboutit de fil en aiguille à un
concept nouveau de transports urbains.
idée du plancher bas intégral s’est répandue vers
1990, stimulée par les campagnes sur l’accessibilité aux personnes handicapées” explique Gérard
Martin, directeur de projet Civis à Irisbus, l’un des leaders mondiaux de construction d’autobus et d’autocars.
“Nous avons mené des études en ce sens. Le plancher
bas a tout d’abord concerné l’avant et le milieu des véhicules. Mais à l’arrière, où se logeait le moteur, il y avait
toujours une marche ou un plan incliné ce qui rendait
cette partie des voitures moins attractive et freinait les
mouvements de montée/descente. Avec l’idée du
moteur-roue, nous pouvions enfin réaliser un plancher
bas intégral, la transmission de l’énergie se faisant par
fil. Cela nous a donné une complète liberté architecturale. En outre, nous avons pu construire un intérieur plat,
les seules protubérances étant celles des roues. Nous
sommes même parvenus à élargir l’espace entre les
roues. Il passe à 86 cm au lieu de 56 dans un bus classique. Cela permet aux gens de se croiser et réduit
d’autant les temps d’arrêt”.
À cette nouvelle architecture que Gérard Martin qualifie
“L’
de “tapis volant” s’est agrégée l’idée que le nouveau
véhicule devait être valorisant et attrayant pour inciter
les voyageurs à renoncer à la voiture. D’où le recherche
d’un design “de rupture” proche de celui du tramway. De
ces progrès est aussi venu le souci d’améliorer encore
l’accessibilité en offrant un accostage parfait aux stations. Ce qui a stimulé les recherches sur le guidage
optique, au début centrées sur l’accostage. Mais pourquoi pas un guidage optique sur tout le trajet ? En effet,
ce mode de guidage nécessite une mise de fonds bien
moindre que le pose d’un rail. Et il s’accommode d’une
circulation en site propre ou non ce qui permet, par
exemple, la réalisation de sites propres par tronçons. En
outre, lorsqu’il y a de très fortes rafales de vent ou de la
neige, le conducteur, prévenu par un système d’alerte
peut reprendre la main.
“Le prix total de l’installation d’une ligne de tramway
léger à deux rails tel le Citadis d’Orléans ou Lyon est de
120 MF par km, d’un tramway très léger monorail comme
le Lohr, de 80 millions et du Civis de 40 MF. Des rapports
de un à deux et à trois” indique Gérard Martin.
De fil en aiguille, on en est donc venu, avec Civis à la
conception d’un mode de transport urbain souple et économique, bien adapté à des flux d’environ 3 000
passagers à l’heure, avec tous les avantages du tramway
en termes de vitesse et de confort. ■
Civis et Translohr ; deux véhicules complémentaires
“Il n’y a, à nos yeux, aucune rivalité entre Civis et Tranlohr” tranche d’emblée François Moulin, directeur
général du Syndicat mixte des transports en Commun de
l’agglomération clermontoise. “Civis semble bien adapté
à la ligne Est-Ouest où la fréquentation est moyenne et
avec un flux régulier, sans heures de
pointes marquées. Les passagers en
● A première vue, il est étonsont souvent des personnes âgées qui
nant de voir une ville moyenne
résident le long de la ligne ou se rendent
comme Clermont-Ferrand adopaux thermes de Royat. Il n’en va pas de
ter deux types de véhicules
même sur l’axe nord sud, trois fois plus
“intermédiaires” pour ses
fréquenté, avec 3 500 voyageurs par
transports : Civis, un autobus
heure et des pointes très marquées”.
ayant un peu du tramway, et
Un bref coup d’œil sur un plan suffit à
Translohr, un tramway léger sur
comprendre : le tracé de la future ligne
pneus. Explications.
dessert toutes les parties vives de l’agglomération : le campus des Cezeaux, au Sud, fort de
quelque 30 000 étudiants, les hôpitaux, le centre ville,
le siège des usines Michelin et, tout au nord les quartiers
populaires de Croix de Neyrat et de La Plaine.
Il fallait donc un moyen de transport d’une grande capacité, entièrement en site propre et avec un guidage
complet. “Sur la ligne Est-Ouest, un tel projet aurait été
surdimensioné” complète Tarik Chbicheb, directeur général de T2C, l’exploitant des transports publics de la ville..
Le projet de tramway, dont la construction débute, prévoit un rail central unique posé à fleur de chaussée et
circulant sur pneus. Tout au long du futur parcours une
opération urbaine est lancée avec la création de “lieux de
projets” qui permettront la requalification du campus, la
réhabilitation des quartiers Nord, des aménagements
sportifs ou la réfection de la place de Jaude, cœur de la
cité auvergnate où s’élève la statue de Vercingétorix.
La ligne Léo et la ligne de tramway se rencontrent Place
de Jaude et Place du 1er Mai. Comme le tram ne passe
pas par la gare SNCF, très excentrée, Léo servira aussi
de ligne de rabattement de la gare SNCF vers le tramway.
“Les deux lignes, elles aussi, sont complémentaires”
conclut François Moulin. ■
A
U T O U R
Jack Metthey
représente la
Commission
européenne au sein du
comité de pilotage du
Predit 3. Il analyse
pour Predit Info, les
liens entre la
recherche européenne
et nationale dans le
domaine des
transports et appelle
la création d’un
groupe à haut niveau
sur l’hydrogène et les
piles à combustible.
Predit info
Responsable de
la publication :
Bernard Duhem
Coordination :
Françoise Maillet
Rédaction :
Madeleine Melquiond
Conception graphique :
Gérard Casal
Impression :
MJ2 - 01 64 11 19 40
Secrétariat permanent du
Predit
Tour Pascal B
92055 La Défense cedex
Tél. : 01 40 81 14 17
Fax : 01 40 81 15 22
www.predit.prd.fr
PREDIT
PProgramme de
recherche et
d’innovation dans
les transports
terrestres
Ministères chargés
de la recherche,
des transports,
de l’environnement
et de l’industrie,
l’ADEME
l’ANVAR
D E
N O U S
Jack Metthey “Mon rôle est de faire vivre
l’espace européen de la recherche”
Comment concevez-vous votre présence au sein du
comité de pilotage du Predit ?
Comme un honneur et une marque de confiance envers
l’Europe. Il y a cinq ans, lors d’une conférence à Lille,
j’appelais de mes vœux une meilleure collaboration de
la recherche aux échelons nationaux et européens. En
tant que représentant de la direction générale de la
recherche de la Commission européenne, je matérialise
ce lien au sein du Predit. Mon rôle y est avant tout de
faire le lien et de faire vivre la notion d’espace européen de la recherche.
Au delà des aspects structurels, comme la désignation
dans chaque groupe opérationnel du Predit d’un
M. Europe, quelle est selon vous l’articulation entre le
Predit et le PCRD ?
Les objectifs et champs d’action sont proches et présentent de fortes convergences. Le Predit 3 ne
concerne que les transports terrestres. Le VIe PCRD,
avec sa priorité “transports de sur face durables” couvre tous les modes de transport de sur face, routier,
ferroviaire, maritime et fluvial. Les grands domaines
comme l’environnement, la sécurité, la gestion et la
régulation du trafic, sont identiques. Enfin, les deux
programmes sont synchrones (ils couvrent la même
période 2002-2006) et ont tous deux des ambitions
budgétaires importantes : 800 M€ d’euros pour les
transports de sur face dans le PCRD, 300 M€ de budget total pour le Predit.
Quelle est votre approche des nouvelles formes d’énergie
dans les transports, et de la problématique énergie/environnement ?
La politique énergétique des transports est définie par la
Commission dans son livre vert sur la sécurité d’approvisionnement énergétique et dans son livre blanc sur la
politique européenne des transports. Le développement des
carburants alternatifs est fortement encouragé, avec un
objectif ambitieux de 20 % de carburants alternatifs en
2020.
Même si le moteur à combustion interne recèle encore un
potentiel d’amélioration important, l’hydrogène apparaît
comme un vecteur énergétique de premier plan pour le
futur. C’est pourquoi la Commission a pris l’initiative de
créer un groupe de réflexion à haut niveau sur l’hydrogène et les piles à combustible. Le prix Nobel Carlo
Rubbia y participe. Ce groupe finalisera ses travaux en
juin. Des personnalités actives dans certains programmes nationaux, dont bien sûr le Predit, y participent.
On peut penser que les changements en ce domaine
seront longs, car ils posent des problèmes technologiques non encore totalement résolus comme la
production et le transport de l’hydrogène ou des problèmes de sécurité. À quoi il faut ajouter la viabilité
économique de ces solutions et leur acceptabilité
sociale. Pour la pile à combustible à l’hydrogène, sans
doute commencera-t-on par équiper des flottes commerciales, qui disposent de leur propre infrastructure de
ravitaillement, ou des véhicules de grande taille, où l’encombrement compte moins. ■
CNRS : l’Action concertée Energie
Le CNRS vient de clore l’appel d’offres 2003 de son
Action énergie concertée, née en 2002. Un ensemble
de recherches qui recoupe en partie les préoccupations du Predit.
“Notre programme a un champ de recherche plus large
que celui du Predit” prévient Bernard Spinner, directeur de
l’Action concertée énergie. “Nos études portent sur les
transports, mais aussi sur l’habitat et l’industrie. En effet,
l’analyse des facteurs de progression des émissions de
CO2 montre que la hausse de la consommation d’énergie
se situe surtout dans l’habitat (+ 19,7 % entre 1990
et 2000), puis dans les transports (+ 15 %)”.
“Par ailleurs, notre vocation est un peu différente de celle
du Predit. Nous faisons de la recherche fondamentale,
alors que le Predit vise une applicabilité plus rapide”.
L’action concertée énergie est commune au CNRS et au
ministère de la Recherche et des nouvelles Technologies,
avec la participation de la direction générale de l’Armement (DGA).
En 2002, le CNRS avait retenu douze thèmes de recherche
et crée des groupes d’action thématiques (GAT). Dans son
appel 2003, il stipule que les projets devront impliquer “la
recherche de ruptures technologiques aux niveaux de l’amélioration de l’efficacité des usages énergétiques, la réduction
de la demande d’énergies fossiles dans les transports et le
résidentiel/tertiaire, la capture du CO2 et les formes diverses de stockage et de transport de l’énergie.”
L’appel s’organise autour de huit thèmes de recherche : le
stockage du vecteur hydrogène, la gestion thermique, la
thermique de l’habitat, les technologies de combustion
propre, la maîtrise de la biomasse, les nouvelles formes de
stockage et de transport de l’énergie, les micro-systèmes
de stockage de l’énergie et la socio-économie de l’énergie. “Sur ce dernier thème, nous nous intéressons à la
prospective des systèmes énergétiques, aux conditions
de développement des innovations et des diverses nouvelles formes d’énergie et à l’analyse de certains verrous
comme leur compétitivité et leur acceptabilité” précise
Bernard Spinner. ■
Pour en savoir plus :
www.cnrs.fr/cuv/fr/prog/progsci/Energie.html
Suite de la page 5
velle norme européenne LDEN (2) impose indistinctement pour la route, le rail ou l’aérien une pénalité de +10
dB(A) la nuit et +5 dB(A) le soir par rapport à l’indice
autorisé le jour.
C’est pourquoi la recherche sur le bruit ferroviaire investit de nouveaux domaines comme la propagation du son
en fonction de la météo et des sites traversés, ou la perception du bruit et le “paysage sonore”. ■
Contact : [email protected]
[email protected]
Predit :
GO 7 : Impacts énergétiques et environnementaux
GO 8 : Véhicules propres et économes
Stockage de l’énergie :
perspectives technologiques
Batteries de nouvelle génération : elles sont destinées
à se substituer aux traditionnelles batteries plomb et se
fondent sur de nouveaux couples électrochimiques:
• Nickel Cadmium et Nickel Métal Hydrure : déjà disponibles commercialement, permettent des densités
d’énergie une fois et demi supérieures à celles des batteries plomb ;
• Lithium – Ion : seront bientôt disponibles (en cours d’industrialisation) et permettront d’atteindre une densité
d’énergie encore plus forte (deux à trois fois supérieure
à celle des batteries traditionnelles) ;
• Le 42 volts, dont l’arrivée sera nécessaire pour répondre
aux besoins croissants de consommation électrique des
véhicules modernes, pourrait être l’occasion de faire
déboucher ces technologies de batteries dans l’automobile.
● Volant d’inertie : l’énergie y est stockée sous forme
mécanique dans un volant tournant à grande vitesse avant
d’être convertie en énergie électrique. Ce dispositif supporte un grand nombre de cycles, ce qui le rend approprié
au stockage de l’énergie entre stations pour un tramway
par exemple
● Super capacité : l’énergie y est stockée sous forme
électrostatique comme pour un condensateur. Peu d’énergie - mais beaucoup de puissance et nombre de cycles
très élevé - cette technologie permet de répondre à des
besoins de pointes fréquents, en complément à une fourniture d’énergie en base (par exemple, une pile à
combustible).
●