Blog

En 2023, des automotrices à pendulation active circulent dans 12 pays d’Europe à des vitesses supérieures à celles des trains conventionnels sur des lignes classiques. Toutefois le parc d’automotrices pendulaires, majoritairement construites par Fiat Ferroviara, est assez âgé. À l’exception d’une commande récente de l’Amtrak à Alstom, aucun programme d’acquisition de nouveau matériel pendulaire n’est lancé.

Lorsqu’un train circule en courbe à grande vitesse, les passagers ainsi que le matériel subissent une force centrifuge proportionnelle au carré de la vitesse et inversement proportionnelle au rayon de courbure, qui si elle est trop élevée peut endommager l’infrastructure, voire faire dérailler le train. L’une des solutions et d’incliner la voie. La différence de hauteur entre les deux rails correspond au dévers, qui permet de diminuer la force centrifuge. Les trains pendulaires sont conçus pour contrer cette force centrifuge en inclinant les voitures vers l’intérieur de la courbe, sans toutefois modifier les efforts sur la voie. Le train peut être construit de telle sorte que les forces d’inertie provoquent l’inclinaison (pendulation passive), ou il peut être équipé avec un mécanisme (pendulation active), qui provoque l’inclinaison des caisses. Le système Tiltronix développé par le constructeur Fiat Ferroviara, qui a été racheté par Alstom en 2001, fonctionne avec des capteurs comportant des gyroscopes, fournissant un signal proportionnel à la vitesse de rotation du bogie autour de son axe longitudinal, et des accéléromètres mesurant l’accélération transversale, qui transmettent le mouvement de la voiture à l’ordinateur du train. Celui-ci calcule en quelques millisecondes l’angle d’inclinaison nécessaire de la caisse pour franchir la courbe, et commande les vérins qui inclinent les caisses des voitures. Pour un train à pendulation passive avec une inclinaison maximale des caisses de 3,5°, les vitesses maximales sont supérieures de 11,4 % pour un dévers de 160 mm et de 14 % pour un dévers de 100 mm. Pour un train à pendulation active avec une inclinaison maximale des caisses de 8°, avec une insuffisance de dévers de 300 mm, la vitesse maximale admissible est supérieure de 21,8 % pour un dévers de 160 mm et de 26,5 % pour un dévers de 100 mm. Cette technologie permet l’augmentation des vitesses commerciales des trains (1), des capacités des lignes d’environ 25 %, avec des coûts de travaux de modernisation de l’infrastructure, comme entre autres le renforcement de la voie et de l’alimentation électrique, parfois la modification de la signalisation et l’installation de balises, et l’allongement des distances d’annonce des passages à niveau, bien inférieurs à la construction de lignes nouvelles. Le lissage des vitesses permet aussi des économies d’énergie diminuant le nombre de freinages et de reprises de vitesse au franchissement de certaines courbes. En 2023, les pays suivants voient circuler des trains à pendulation active.