Le Portugal présente une technologie de traduction permettant aux nouveaux trains ETCS de ne jamais se perdre sur les anciennes lignes de signalisation

Le Portugal teste une technologie clé qui pourrait empêcher les nouveaux trains équipés du système ETCS d’être bloqués sur la majeure partie de son propre réseau. L’entreprise Critical Software a présenté le système Convel STM développé en partenariat avec Medway, Alpha Trains, Stadler et Hitachi. RailTech a assisté à la première démonstration.

Le système STM développé au Portugal permettra aux trains modernes équipés de l’ETCS de circuler en toute sécurité sur des voies plus anciennes encore régies par le système national, comblant ainsi une lacune critique pendant la transition du pays vers l’ERTMS. La solution devrait être sur les rails à la fin de l’année 2026, après des mois de tests et de certifications.

Environ 69 % (1 740,8) des kilomètres du réseau ferroviaire portugais sont équipés de Convel, le système national de protection automatique des trains (ATP). Ce système de classe B, mis en place sur les voies ferrées portugaises dans les années 1990, est basé sur l’EBICAB 700 de Bombardier (aujourd’hui Alstom), qui a d’abord été mis en œuvre en Suède, en Norvège, puis en Bulgarie.

Cependant, les trains les plus récents ne sont pas équipés de systèmes de classe B, mais d’une unité du système européen de contrôle des trains (ETCS), dans le cadre de la transition vers le système européen commun de gestion du trafic (ERTMS). Sans ce dispositif de traduction, les trains les plus récents commandés par les opérateurs portugais ne pourraient circuler que sur une petite partie des 2 500 kilomètres du réseau national, à savoir ceux qui sont équipés de balises ETCS.

Combler le fossé

Pour résoudre le problème de compatibilité entre les trains et les voies, l’entreprise technologique portugaise Critical Software a mis au point un module de transmission spécifique (STM) qui permet aux trains équipés de l’ETCS de lire le signal émis par les balises Convel. Cela correspond au STM de niveau ETCS, destiné aux trains équipés de l’ETCS circulant sur des voies où l’ancien système national (système de classe B) doit être exploité.

Le système sert de « traducteur » entre l’ancien système de signalisation portugais et le nouveau système européen de contrôle des trains (ETCS). Il a été conçu en collaboration avec des entreprises privées telles que Medway (opérateur de fret ibérique détenu par MSC), Stadler, Alpha Trains et Hitachi. « Nous avons créé une nouvelle solution embarquée, ETCS+STM, qui respecte les règles imposées par les sites de voies existants. Sur les lignes équipées de Convel, nous devons respecter les règles imposées par Convel », explique à RailTech Luís Galo, ingénieur principal chez Critical Software.

Aujourd’hui, grâce à une collaboration nationale des entreprises ferroviaires, la solution est en passe d’être certifiée et déployée à partir de 2026.

Test du prototype

Le premier véhicule testé est la locomotive électronique de Medway, série 4700, fabriquée par Siemens en 2009. Cette locomotive était équipée en usine d’un système Convel, dont l’écran se trouve toujours dans la cabine du conducteur. Ce dispositif a été déconnecté et remplacé par deux nouveaux écrans au sommet de la cabine provenant de l’ETCS d’Hitachi, qui bénéficie du soutien du système Convel STM de Critical Software.

Ce prototype est actuellement testé sur des voies fermées. RailTech a assisté à une démonstration sur site dans les installations de Medway à Poceirão, un village situé à 40 kilomètres de Lisbonne, la capitale du Portugal. La démonstration s’est déroulée en trois étapes : tout d’abord, la locomotive a lu une balise Convel simulant un feu rouge, ce qui signifie que le conducteur devait arrêter le train ; ensuite, il y a eu une simulation de section neutre, ce qui signifie que, pendant quelques mètres, le train s’est automatiquement arrêté de tirer de l’énergie au milieu de deux sources électriques différentes ; enfin, après avoir passé une balise Convel simulant un feu rouge, le conducteur a dû arrêter le train, ce qui signifie que le train a dû arrêter de tirer de l’énergie. Enfin, après que le conducteur a franchi un signal d’arrêt (SPAD), le train a été contraint de freiner immédiatement. Ce test a été répété avec succès.

Comment s’en passer ?

Sans système STM, les nouveaux trains ne pouvaient circuler que sur la nouvelle voie ferrée entre Évora et Elvas (un nouveau corridor avec des vitesses allant jusqu’à 250 km/h), entre Pampilhosa et Vilar Formoso (la ligne de Beira Alta) et entre Cais do Sodré et Cascais. Hitachi Portugal a remporté les premiers contrats pour l’installation de balises ETCS sur les voies ferrées. Au total, sur les 2500 km du réseau ferroviaire portugais, seuls 300 km environ sont équipés du système numérique et peuvent être parcourus avec des trains uniquement équipés de l’ETCS. Les installations devraient être beaucoup plus nombreuses d’ici 2050.

Les lignes situées dans les corridors européens RTE-T, comme la ligne du Nord (Lisboa-Porto), seront prioritaires pour l’installation. Cela signifie que Convel STM sera essentiel pour les trains de passagers et de marchandises les plus récents – l’opérateur portugais CP a passé une commande pour acheter 117 trains à Alstom, qui est en attente d’une décision de justice depuis la fin de l’année 2023. Lorsque le Convel STM ne sera plus nécessaire, il suffira de le débrancher du système, sans intervention majeure.

Premiers trains de passagers

Dans un premier temps, une centaine d’unités Convel STM ont été commandées. Les premières installations pour les trains de passagers se feront dans les 22 nouvelles unités Stadler Flirt pour CP (l’opérateur ferroviaire public du Portugal) sur les lignes régionales. En outre, un total de 33 locomotives Stadler Euro6000 pour Medway et Alpha Trains (qui loue des locomotives à Captrain, avec des opérations au Portugal et en Espagne) seront équipées du système.

Le prototype sera prêt « vers avril ou mai de l’année prochaine », estime Luís Galo. « Si tout se passe bien lors des essais, nous obtiendrons la première certification à cette époque. Ensuite, nous passerons immédiatement aux premiers trains pour le CP, construits par Stadler à Valence. L’idée est que vers la fin de 2026, début 2027, le premier véhicule pour le CP sera prêt à être mis en service », ajoute-t-il.

Le processus sera différent pour les locomotives Euro6000 : elles seront équipées de trois systèmes ATP : le nouveau Convel STM, l’ETCS et l’Asfa espagnol. « Les tests avec l’équipement ETCS commenceront en Espagne cette année, car le pays dispose déjà de voies équipées de balises ETCS. Lorsque ce processus sera terminé, la locomotive sera déplacée au Portugal, et nous effectuerons les tests avec Convel STM pour compléter le système de protection des trains avec Convel installé », détaille Galo.

Il convient de mentionner que les locomotives Euro6000 peuvent circuler au Portugal et en Espagne car elles sont équipées de trois caténaires (1500 V DC et 3000 V DC pour l’Espagne et 25000 V AC pour le Portugal).

Système « open-source

Par ailleurs, Convel STM est développé comme un système « open-source ». « Tant que les réglementations des STI en termes d’installation de la taille des voies sont respectées pour les parties Convel et ETCS, l’idée est que ces systèmes sont interopérables. Vous n’êtes pas lié à un fournisseur spécifique », explique Luís Galo.

Critical Software part du principe que le gestionnaire d’infrastructure portugais « a opté pour un système externe plutôt que pour un système interne », explique Luís Gargaté, directeur du développement commercial responsable des marchés ferroviaire, automobile et des appareils médicaux chez Critical Software.

« Cela garantit une certaine indépendance, car tous ceux qui veulent venir au Portugal pour opérer doivent choisir un système ETCS, mais pas nécessairement celui-là. Notre système s’intégrera également à d’autres dispositifs ETCS.

Un développement difficile

L’idée de Convel STM est née en 2019. « C’est une drôle de coïncidence, car IP [le gestionnaire de l’infrastructure ferroviaire du Portugal] ne savait pas qu’une entreprise portugaise était capable de créer ce type de systèmes critiques pour la sécurité. IP nous a demandé si nous étions intéressés, en tant qu’entreprise, par le lancement d’un tel projet », se souvient Luís Galo. Critical Software a alors « répondu positivement » et IP a « jeté un pont » avec Medway. Stadler, CP et Alpha Trains ont également rejoint le projet.

Cependant, le principal défi s’est rapidement présenté : « Lorsque nous avons entamé la phase de négociation, nous avons compris que le STM ne pouvait pas travailler seul, que l’ETCS à bord était toujours obligatoire et qu’un fournisseur technologique était nécessaire. Plus tard, c’est Hitachi qui a été choisi », explique M. Galo.

Travailler avec le système EBICAB 700 de classe B a constitué un autre obstacle. « Il y a un manque d’expertise et de documentation décrivant les systèmes. Il faut créer quelque chose de sûr, qui corresponde exactement ou de manière équivalente au système existant », explique-t-il. Certains des ingénieurs portugais qui ont développé Convel dans les années 1990 étaient présents lors de la cérémonie de démonstration et ont rappelé qu’à l’époque, ils s’étaient rendus en Suède pour développer le système ATP portugais en partenariat avec la société suédoise SJ.

Les prochaines étapes

Après la démonstration, Convel STM poursuivra les essais avec le prototype sur des voies ferrées fermées et ouvertes. Le système sera ensuite certifié pour s’assurer qu’il est conforme aux STI et aux règles nationales. L’autorité portugaise de sécurité (IMT) et l’Agence ferroviaire européenne (ERA) participeront également à ce processus.

Une fois développé et testé, le « traducteur » STM peut jouer un rôle important pour assurer une transition en douceur vers la signalisation ETCS au Portugal.

Plus d’informations ici :

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