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[Avis d’Expert] L’IoT locomotive du réseau ferré de demain 

Comment le numérique modifie-t-il le secteur ferroviaire ?

La révolution digitale est lancée, rien ne l’arrêtera et il n’existe pas un secteur ou un domaine qui ne soit pas modifié par cette vague. En particulier, les technologies de l’information et de la communication qui commencent à impacter, étape par étape, toute la chaîne de valeur du secteur ferroviaire. Le phénomène est par ailleurs appuyé par l’Union Européenne à travers le programme de recherche Shift2Rail qui soutient la création d’un « espace ferroviaire unique européen du numérique ».

L’expérience maintenant largement initiée dans l’internet industriel nourrit la transformation digitale du ferroviaire. Cette dernière ouvre la porte à des lignes, équipements, matériels roulants, signalisation, aiguillage, passages à niveau, ouvrage d’art, devenus intelligents grâce à des capteurs spécifiques. Ces capteurs remontent des données qui vont permettre de déclencher la maintenance proactive des trains, d’éviter les ruptures de caténaires, de surveiller le serrage d’écrous sur les voies ferrées ou de prévenir des changements de températures critiques afin d’optimiser l’exploitation du réseau et du matériel.

Pour assurer la sécurité et le service attendus par les voyageurs, le réseau ferroviaire a besoin de maîtriser l’état de ses équipements, leur localisation, leur temps de disponibilité et tout cela passe par une maintenance efficace. Dans ce contexte, l’IoT permet l’accès à des données jusque-là inaccessibles.

Quelles données pour quelles applications ?

Pour certaines applications, il s’agit de remplacer l’inspection périodique des installations par la remontée d’alertes et d’indicateurs : surveiller les ascenseurs, les escalators, la consommation d’eau, de gaz, d’électricité…

Les réseaux LPWA (Low Power Wide Area Networks), bas débit/longue distance sont particulièrement adaptés à ces applications qui n’exigent pas un débit élevé. Ils supportent des capteurs aux ressources limitées, qui émettent une faible quantité de données, de manière périodique, sans nécessité d’échanger ou de communiquer avec d’autres capteurs ou équipements locaux.

Exemple : surveillance de la force de serrage de fixation d’éléments critiques tels que les éclisses, pylônes électriques, presses d’emboutissage ou ponts roulants ; surveillance des paramètres environnementaux de l’actif immobilier « Gare » ; gestion technique de l’actif immobilier « Gare » …

Là où l’IoT, « Longue portée/bas débit » permet de remonter des alertes ou des indicateurs, les réseaux « Haut débit/portée étendue » offrent un accès en temps réel à des informations plus complexes, plus fines et plus précises. En effet, bon nombre d’applications critiques exigent un débit suffisant pour remonter des informations volumineuses et avec des contraintes de latence. C’est le cas par exemple des données vibratoires captées sur les équipements mobiles comme l’infrastructure ferroviaire et utilisées dans le cadre de la maintenance prévisionnelle et/ou proactive.

Installés à demeure ou ponctuellement sur l’infrastructure, ou bien embarqués sur les actifs mobiles, ces systèmes collectent des données nouvelles, permettant un monitoring en temps réel de l’état des infrastructures ferroviaires et un suivi précis du fonctionnement des actifs mobiles, avec la capacité à localiser des évènements.

Exemple : détection de choc et/ou analyse vibratoire sur les organes critiques du train, combinée à du positionnement GPS pour localiser les évènements, clarifier leurs causes et corréler les informations pour compléter la connaissance et éclairer les prises de décisions.

Réactivité en temps réel, maintenance proactive : l’IoT pour aller plus loin

L’idée derrière la notion de réseau ferré connecté et intelligent est celle d’un réseau ferré dont les processus de maintenance, d’exploitation et de planification sont nourris par des données terrains acquis continuellement avec un maillage exhaustif. Et ce, dans l’objectif d’automatiser et renforcer la performance, la fiabilité et la sécurité du réseau ferré.

A cette fin, l’IoT « Longue portée/bas débit » permet d’accroitre le maillage de surveillance du réseau et le périmètre des équipements supervisés, en remontant des alertes et des indicateurs. Là où les réseaux haut débit à portée étendue rendent possible la capture et l’analyse fine et précise de paramètres et d’événements qui impactent l’usage et la durée de vie des actifs mobiles et des infrastructures immobiles.

Les différents réseaux de l’IoT ouvrent la voie à la création de modèles prédictifs de maintenance et d’exploitation plus approfondis tout en offrant la capacité d’intervenir très rapidement au niveau opérationnel.

Les bénéfices collatéraux de l’IoT ferroviaire

Avec cet accès à de nouvelles informations, les gestionnaires d’infrastructures, entreprises ferroviaires, opérateurs de maintenance et de réparation du matériel roulant obtiennent une surveillance et une connaissance enrichie de l’état du réseau pour mieux exploiter les équipements, piloter de manière plus fine les processus et anticiper les opérations de maintenance.

 Meilleur respect des temps de trajet annoncés, réduction des pannes, diminution des délais d’immobilisation, mais aussi apparition de nouveaux services, la qualité du service client en est indubitablement améliorée. Parallèlement, en réduisant les tâches génératrices de pénibilité, l’IoT optimise les conditions de travail des agents et opérateurs et revalorise leurs métiers.

L’irruption de l’IoT dans le secteur du ferroviaire doit permettre de booster sa productivité, sa rentabilité, mais aussi l’attractivité de ses métiers et sa compétitivité face aux autres modes de transport.

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