De la voie au ciel, un voyage dans l’avenir de la maintenance ferroviaire

Un train d’inspection français équipé d’un système de vision 3D, un drone slovène survolant la caténaire, un satellite vérifiant des changements subtils mais potentiellement très risqués dans le sol, et un robot néerlandais réduisant l’exposition humaine. Avec moins d’activités à forte intensité humaine, l’avenir de la maintenance ferroviaire sera plus préventif que réactif. Plusieurs solutions ont été présentées lors de l’Intelligent Rail Summit, à Bled, en Slovénie, pour un chemin de fer plus efficace et plus résistant au changement climatique.

Notre voyage commence sur les rails. Altametris a équipé les trains d’inspection de SNCF Réseau d’un système LiDAR. Le système surveille, par exemple, si les arbres sont trop proches de la voie ferrée et s’ils risquent de tomber sur les caténaires et d’interrompre le trafic pendant des heures. Chaque jour, un total de 3 TB de données est généré. Les images 3D sont ensuite converties en format 1D, ce qui permet de mesurer les voies avec une précision d’un demi-centimètre.

Chaque année, 200 000 km de voies ferrées sont scannés. « Nous avons remplacé différents anciens systèmes d’inspection et wagons d’inspection », souligne Alexis Meneses, directeur de la stratégie de l’entreprise du groupe SNCF. L’utilisation de cette technologie a également eu un impact sur les habitudes des travailleurs locaux, qui effectuent moins d’inspections à pied : « Ils sont passés de la simple surveillance à la résolution des problèmes », ajoute-t-il.

Avec davantage d’inspections à distance, les trains de marchandises sont les plus avantagés : ils peuvent circuler plus rapidement et plus longtemps, car les périodes d’occupation des voies par les agents de maintenance sont moins nombreuses. Les avantages s’étendent également aux trains de voyageurs : en anticipant la détérioration des voies ferrées, il sera moins nécessaire d’imposer des réductions de vitesse, ce qui contribuera à un horaire de circulation plus régulier et plus ponctuel.

Une vision d’aigle depuis le ciel

Le projet SUNRISE, financé par l’UE, propose une solution plus aérienne pour détecter les risques liés au changement climatique : l’utilisation de drones pour la surveillance à distance des infrastructures ferroviaires. « Cela permet une plus grande précision. Nous pouvons agrandir l’objectif jusqu’à 128 fois lorsque nous le survolons », explique Blaž Jemenšek, représentant du projet à l’Institut slovène du trafic et des transports. Avec des partenaires dans plus de 10 pays de l’UE, le projet SUNRISE promeut des solutions en matière de contrôle d’accès basé sur les risques, de prévision et de gestion de la demande de ressources et de résilience cyber-physique.

« Cela réduit la nécessité pour les travailleurs d’accéder aux voies. Nos drones peuvent fonctionner dans diverses conditions environnementales et s’adapter à différents besoins d’inspection », explique M. Jemenšek. Le logiciel peut également ordonner au drone de montrer certaines images et de fournir plus de détails sur les informations détectées pendant le vol. Les drones SUNRISE peuvent également mesurer la hauteur de la végétation et aider les pompiers à la détecter, comme l’a montré une démonstration vidéo au cours de la session. Un humain est actuellement nécessaire pour piloter les drones, mais il est possible de le faire à distance, et le vol autonome se développe également.

Il reste à tester la possibilité d’inspecter les actes de vandalisme potentiels sur l’infrastructure ferroviaire ou même de détecter les graffiteurs qui « peignent » les trains. Malgré l’enthousiasme suscité par cette solution, le représentant slovène du projet a critiqué, au cours de la discussion, le « manque de réglementation » dans le pays concernant les drones et a fait remarquer que les processus dans les chemins de fer sont « un peu lents et peu ouverts aux changements ».

Surveillance depuis l’espace

Value Space utilise des satellites pour surveiller principalement les sous-structures afin de prévenir les dommages. « Nous ne fournissons pas de données. Nous fournissons des informations et des actions. Chaque rapport comprend un résumé de l’évaluation, des suggestions, des conditions préalables et des détails d’analyse », explique Reijo Pold, cofondateur et directeur de la stratégie de l’entreprise basée au Royaume-Uni et en Estonie. Également active dans des secteurs tels que l’exploitation minière, les autoroutes, l’immobilier et les barrages, l’insurtech établit le profil de l’infrastructure ferroviaire, qui devient de plus en plus importante en raison des effets du changement climatique. « La majorité des défaillances sont déclenchées par des conditions météorologiques extrêmes, principalement une augmentation des précipitations sur une courte période », a-t-il rappelé.

Travaillant dans plus de 80 pays et gérant un total de 108 milliards de dollars d’actifs, Value Space affirme avoir déjà économisé au moins 48 millions de dollars pour ses clients et plus de 512 tonnes d’émissions de CO2. L’entreprise estime qu’il y a beaucoup de place pour la croissance, étant donné que « d’ici 2028, 80 % des principaux actifs terrestres gérés dans le monde feront l’objet d’une surveillance active par satellite, selon le cabinet de conseil Gartner ».

À partir de l’année prochaine, Value Space commencera à mesurer la température des voies ferrées par satellite. Cependant, il y a aussi un « problème humain », car il peut y avoir « trop de personnes qui prennent part à la décision, sans rationaliser les processus », déclare Reijo Pold.

Des robots sur la piste

De retour sur le terrain, l’entreprise néerlandaise Haskoning a présenté une vue d’ensemble des solutions robotiques pour l’entretien des voies ferrées. Par exemple, Robel Rail Automation est un véhicule robotisé qui automatise la maintenance et peut souder les rails. « La robotique réduit l’exposition humaine aux environnements dangereux. Ils fonctionnent bien pour les tâches qui sont sales, ennuyeuses, dangereuses et coûteuses », explique Peter Boom, directeur de la gestion des actifs ferroviaires chez Haskoning.

Les appareils tels que les robots, les véhicules autonomes et les drones peuvent également « effectuer des inspections précises en continu », ajoute-t-il. Malgré l’enthousiasme, Peter Bloom souligne que la plupart des initiatives de numérisation sont « isolées », que leur exécution est soumise à une « pression temporelle » et que « les fournisseurs sont confrontés à plusieurs défis en matière de retour sur investissement ». De plus, « les entreprises publiques peuvent ralentir l’innovation », note-t-il.

Malgré la lenteur du secteur ferroviaire, la moindre disponibilité des personnes pour les travaux lourds devrait accélérer l’adoption de la technologie pour l’entretien des voies ferrées dans quelques années.

Plus d’informations ici :

• Hannah Richta, responsable des algorithmes pour les opérations chez DB InfraGO, explique comment l’IA améliore la résilience et la ponctualité.