Qu’est-ce qu’une ligne de chemin de fer ? N’en déplaise aux « communicants » actuels qui mélangent langues, mots, connaissances pour se donner un air d’innovateur et de découvreur d’inédit, une ligne de chemin de fer n’est pas une ligne d’aviation ou d’autobus. La ligne de chemin de fer – ou, tout simplement « chemin de fer » – est une installation permanente, spécialisée et dédiée, sur le sol. Physiquement, elle existe, contrairement à la ligne d’avion ou d’autobus.
Avec ses voies, elle ne permet pas la circulation d’autres véhicules que des trains. Les voies forment le « chemin de fer » au sens originel du terme, comprenant des rails, des traverses, des appareils de voie, des signaux, des bâtiments et tout ce qui est nécessaire pour la circulation de trains, ceci en toute sécurité. Une ligne de chemin de fer, cela se construit, et en y consacrant beaucoup de temps, cela s’entretient, et parfois, hélas, cela se ferme et reste abandonné.
Les autres moyens de transport n’ont pas de lignes au sens véritable du mot : les bateaux, avions, et même les animaux sauvages circulent librement dans un milieu gracieusement offert par Dieu, tandis que les automobiles, qui ont besoin de routes, circulent sur un réseau routier tout aussi gracieusement offert, mais par le contribuable (automobiliste ou pas) et les lignes d’autobus n’existent pas physiquement sur les chaussées du réseau routier – sauf dans le cas de marquages au sol ou d’aménagements urbains comme les pistes cyclables actuels.
Il est vrai que l’on a tracé, sur des cartes, ou dans des guides ou horaires de poche (et dans les esprits) des « lignes » pour les bateaux, les avions, et les autobus urbains – histoire de les identifier commodément et de les gérer.
La ligne de chemin de fer, mais définie par les journalistes.
Lorsque les journalistes annoncent, à coups de « en fait…» ou de « du coup-oueu…» avec le sourcil froncé et l’index levé pour essayer de dominer la confusion générale actuelle, que « la SNCF vient de créer une ligne de train » (ou, hélas, de la supprimer) ils ne savent pas, ou ne veulent pas savoir, que la SNCF ne vient pas, pour autant, de construire une nouvelle voie ferrée, mais qu’elle a simplement organisé des mouvements, ceux de trains, entre des gares déjà existantes, sur son réseau, lui aussi ferré déjà existant.
Le tout premier problème posé : les vitesses différentes des trains.
Dès la création des toutes premières lignes commerciales anglaises durant les années 1820-1830, il s’est posé le problème persistant des différences de vitesses des trains et de leur gestion. Contrairement au cas des transports utilisant librement l’eau ou l’air, le chemin de fer, qui est le seul moyen de transport guidé, et donc le seul sûr, utilise des voies ferrées, par définition et par nature dédiées et parcourues par des trains. Le problème est que les trains sont « prisonniers » de la voie et se trouvent les uns derrière les autres. Ils dépendent les uns des autres et le maintien d’une circulation à une vitesse donnée sans rattrapages ni collisions reste la condition générale de la sécurité de tous. C’est, en quelque sorte, le sort des mulets sur une piste de montagne, frôlant d’un côté le ravin et de l’autre côté la paroi rocheuse.
Si, sur les routes, les diligences et les malles-postes rapides pouvaient doubler (à leurs risques et périls) des charrettes ou « camions » surchargés et lents comme on le fait toujours aujourd’hui, pour ce qui était du chemin de fer, tous les trains devaient « aller à la vitesse du charbon », selon le mot de George Stephenson, le créateur du chemin de fer moderne. La « vitesse du charbon» étant celle des longs et lourds trains le transportant. Les trains de charbon retenaient tous les autres trains derrière eux, du moins jusqu’à ce qu’ils soient garés sur une voie d’évitement. On devine que, sur les lignes à voie unique, la saturation était générale et totale dès les premières années de mise en service…
Assez rapidement, les ingénieurs britanniques, dès les années 1840, créent des lignes à deux voies – une pour chaque sens – pour, déjà, résoudre le problème des trains circulant en sens inverse les uns des autres. La majorité des lignes des réseaux d’alors est en voie unique, et la double voie s’impose. Mais une voie dans chaque sens ne résout en rien le problème posé par des vitesses différentes sur chaque voie et dans un même sens. C’est pourquoi, durant les 1860-1870, on voit apparaître, en Europe et en Amérique du Nord, des lignes à quatre voies, les deux voies centrales étant réservées aux trains rapides (une par sens) et les voies latérales étant réservés aux trains lents (une par sens, aussi).
Les réponses des lignes à quatre voies.
Très coûteuses à établir, ces lignes montrent surtout leur aptitude à supporter un trafic plus important que celle de permettre à des trains différents de rouler, dans le même sens, à des vitesses différentes. L’augmentation de la puissance et de la vitesse offerte par les locomotives permettra d’augmenter la longueur, donc la charge transportée, des trains : le rendement des lignes ne se comptera plus, désormais, en termes de vitesse mais bien en termes de tonnage remorqué. Augmenter la charge des trains par la seule augmentation du débit d’une ligne réduit le temps perdu à attendre le départ, à se garer en ligne pendant le parcours, etc… Finalement la ligne à quatre voies perdra ses atouts propres.
C’est pourquoi, dans le monde, on ne les retrouvera souvent qu’autour des grandes métropoles ou sur les corridors interurbains très fréquentés par des voyageurs, là où le temps perdu se compte en minutes. Sur une ligne à quatre voies, les trains rapides peuvent dépasser, à chaque instant, des trains plus lents, ce qui permet, de seconde en seconde, à tous les trains d’atteindre leur vitesse maximale et aux voyageurs de gagner, à chaque minute, de précieuses secondes.
Certes, les lignes à quatre voies bénéficient généralement d’économies d’échelle dans de nombreux autres domaines en raison de leurs capacités plus importantes, en termes de construction, d’exploitation, de maintenance, de stockage et de services. Mais leur principal bienfait est et restera le gain de temps offert aux voyageurs.
Mais, il y a des contreparties. Une ligne à quatre voies coûte plus cher au kilomètre, car elle demande beaucoup plus de travaux, des ouvrages d’art plus importants, et des coûts d’acquisition de terrain plus élevés. Les appareils de voie sont plus complexes, plus nombreux.
Quels trains sur quelles voies ?
Le problème des critères de choix, ou, disons, de tri des trains se pose quand il faut exploiter au maximum la capacité des quatre voies. En général, le tri se fait en fonction de la vitesse. Ainsi, sur quatre voies apparentes, on a, dans les faits, une ligne à deux voies plus rapide et une ligne locale avec des trains lents ayant de nombreux arrêts. Ces deux lignes sont séparées, chacune ayant sa paire de voies distincte.
C’est ainsi que, pour en revenir à la France et au réseau actuel, que, au départ de Paris, la construction du réseau à grande vitesse a entraîné celle de nouvelles voies doubles dédiées aux TGV à côté des voies doubles conventionnelles existantes. C’est bien une certaine forme de ligne à quatre voies, et l’on retrouve ce qui a motivé la construction de telles lignes dans les décennies précédentes. Elle augmente considérablement la capacité de cette ligne et permet d’augmenter tout autant la fréquence des trains à grande vitesse interurbains avec des temps de trajet réduits.
Le tri par la distance existe aussi, notamment autour des grandes capitales européennes. Les trains interurbains longue distance sont séparés des trains de banlieue courte distance. Cette mesure permet d’éviter que les retards d’un service n’affectent l’autre, ce qui est fréquent dans les zones métropolitaines. Il peut être nécessaire de quadrupler la fréquence lorsqu’un nouveau service de train de banlieue commence à fonctionner sur une ligne existante. Parfois, les trains locaux ont une technologie distincte, comme le système électrique ou la signalisation, ce qui nécessite une séparation stricte, comme à Berlin ou à Copenhague .
Le tri par la destination se fait quand une ligne à quatre voies se divise en plusieurs lignes à mi-chemin, ce qui est le cas des grandes « conurbations » belges, hollandaises, allemandes..
Le tri par le type de trafic (voyageurs ou marchandises) existe aussi. On peut même trouver ce système sur des lignes à quatre voies dont deux sont minières et peuvent être considérées comme étant hors du réseau national. Ainsi, le Pennsylvania Railroad (USA) a utilisé ce principe sur ses lignes New York-Washington et Philadelphie-Pittsburgh, principe qui a été abandonné lors de l’arrivée d’« Amtrak » et de « Conrail » dans les années 1970. On pourrait citer l’exemple de la ligne située en Australie, en Nouvelle-Galles du Sud, dont la section à quatre voies entre Waratah et Maitland a deux voies destinées exclusivement aux trains de charbon et les deux autres sont destinées au trafic classique (voyageurs et marchandises) national.
En somme, dans la plupart des cas, les quatre voies peuvent être dédiées soit à un sens avec des trains lents et rapides dans chaque paire, soit par la nature du trafic (vitesse ou sens dans chaque paire). Le tri par sens permet un raccordement plus facilement avec une double voie. La présence des voies rapides au centre permet d’établir les gares de passage à l’extérieur de la plateforme, dispensant ainsi la moitié des voyageurs de l’utilisation d’escaliers et de passages souterrains. Avec des voies pour trains lents au centre ou avec un tri par la vitesse, il peut y avoir un quai commun pour les trains lents avec un escalier et une billetterie.
Les britanniques, premiers adeptes de la ligne à quatre voies ?
Ouvrons les pages passionnantes de l’histoire. Le fait historique, bien connu, est que la première ligne au monde construite avec quatre voies aurait relié la gare londonienne de Waterloo à celle de Nine Elms en 1845, ceci sous la forme d’une ligne à double voie qui devient une ligne à quatre voies dès 1847, mais qui ferme dès 1848 pour des raisons de cohérence et de concurrence…
Cela montre, pour le moins, que le principe était donc connu très tôt dans l’histoire des chemins de fer, et a pu être appliqué de nouveau, sans tarder, durant les décennies suivantes, au Royaume-Uni et dans d’autres pays.
Les trains britanniques, nous le savons, se mettent à rouler à des vitesses incroyables sur l’ensemble des grandes lignes du Royaume-Uni entre 1850 et 1890, le summum de cette conquête irraisonnée de la vitesse a pour théâtre principal deux des trois lignes reliant l’Angleterre et l’Écosse. Pour nous, il semblerait que la ligne à quatre voies sous sa forme « majestueuse » ait fait son entrée en scène sur cette relation et prenne son aspect le plus spectaculaire vers la fin du XIXe siècle.
Engagées entre 1895 et 1902 par exemple, les locomotives type 211 dites « Single driver » (à roues libres) du « Great Northern », les fameuses merveilles dessinées par Stirling, timbrées à 12,3 kg/cm², à mouvement intérieur, avec des cylindres de 460 mm de diamètre et d’une course de 711 mm, pesant 40 tonnes et dont les roues motrices ont un diamètre de 2490 mm, atteignent en service courant, avec des charges de 220 tonnes, des vitesses de 130, 135 et même 140 km/h. Le grand nombre de photographies et de peintures montrant ces fameux trains sur des lignes à quatre voies, doublant avec arrogance des trains plus lents, pourrait faire croire que les deux lignes concurrentes par l’ouest ou par l’est étaient intégralement à quatre voies. On les verra courir encore durant les années 1920…. alors que la France, par exemple, est déjà à l’âge des « Pacific» !
La ligne de la côte est britannique (Londres-Edimbourg) n’est pas intégralement à quatre voies : elle ne l’est qu’entre Londres et le tunnel de Stoke (au sud de Grantham). Elle comporte aussi deux sections à deux fois deux voies (donc séparées et sur deux plateformes), une entre Digswell et Woolmer Green, et une entre la gare de Welwyn North et les deux tunnels du même nom, et une autre section entre Fletton Junction (au sud de Peterborough) et la bifurcation de Holme Junction. Entre Holme Junction and Huntingdon on trouve une section à trois voies. Le reste de la ligne est à double voie seulement, mais avec quelques courtes sections à quatre voies pour le contournement de Conington et de Woodwalton, et de Retford, ou aussi Doncaster, et entre Colton Junction (York), ou Thirsk and Northallerton jusqu’à Newcastle.
Dans le reste du Royaume-Uni, les lignes à quatre voies n’ont pas été rares. Il est possible que ce pays ait été le champion mondial dans le genre. Nous avons vu les longueurs importantes de la « East Coast Main Line» , mais il y eut d’autres exemples sur la « West Coast Main Line » (LMS), sur la « Great Western Main Line » (GWR), la « South Wales Main Line » (L&SWR), la « Brighton Main Line », la « Chatham Main Line », de la « South London Line », des « Windsor Lines » entre la gare de Barnes et la gare de Clapham Junction. Cette petite liste n’est pas exhaustive.
Même le métro de Londres a eu des sections à quatre voies, en plein air, entre Wembley Park et Moor Park. Souvent deux lignes à l’air libre partagent une plateforme à quatre voies, comme de Wembley Park à Finchley Road, ou de Finchley Road à Baker Street.
Souvent, quand deux lignes sont parallèles, l’une des deux n’assure pas tous les arrêts dans les stations intermédiaires. Par exemple, les trains de la « Jubilee Line » effectuent des arrêts à chaque station, et ceux de la « Metropolitan Line » circulent sans arrêt entre les mêmes stations. Les voies des « Piccadilly & District Lines » entre les stations Barons Court et Acton Town sont également quadruplées, les rames sur la « Piccadilly Line » circulant sans arrêt sur la section et assurant un service direct « express » tandis que les rames de la « District Line » font un service « omnibus » en s’arrêtant à toutes les stations communes sur la section à quatre voies.
Aux États-Unis, la « broadway», ou ligne à quatre voies, est née.
Ne traduisons pas « broadway » par « voie large », ce terme désignant les voies russes, indiennes, irlandaises, espagnoles, sud-américaines, et autres à écartement supérieur à celui de la voie dite « normale ». Laissons ce mot tel quel pour éviter ce contre-sens.
Le nom vient du fait que le « Pennsylvania Railroad » possédait une ligne principale à quatre voies transportant du fret de Pittsburgh à Harrisburg via la Horseshoe Curve (Pennsylvanie). C’est ainsi que son nom de « Broadway Limited » est né du « broadway » d’une ligne principale à quatre voies. Une grande partie de la ligne entre Pittsburgh et Paoli était toutefois réduite à trois ou même deux voies.
Mais venons-en aux autres grandes lignes. La fameuse « Water level line » de la « New York Central » à travers le nord de l’État de New York est partiellement établie à quatre voies dès 1876. Elle fut, sans doute, la première, historiquement, à être qualifiée de « broadway ». Elle a été prolongée jusqu’à Buffalo en 1936. Des problèmes de coût, d’entretien, et aussi de régression dans la circulation, ont entraîné sa rétrogradation au statut ordinaire de ligne à double voie en 1975.
La présence de lignes à quatre voies sur le réseau des USA reste impressionnante. La ligne de New Haven du « Metro-North Railroad » est à quatre voies, ainsi que celle du Grand Central Terminal de New York à la gare de l’Union du réseau « New Haven » à New Haven même, dans le Connecticut, tandis que la ligne « Hudson » du système est à quatre voies sur la majeure partie de sa longueur entre Croton-Harmon et Spuyten Duyvil .
La plus grande partie du corridor nord-est « Amtrak », entre Newark, dans le Delaware, et New Haven, dans le Connecticut, est une ligne à quatre voies, à l’exception de la section entre New Rochelle et le Sunnyside Yard dans le Queens. Dans le Bronx, un quartier de New-York, les trains « Amtrak » circulent séparément et ignorent les anciennes voies pour trains de marchandises de la « New Haven Line ». Le droit de passage de Woodside, dans le Queens, au-dessus du pont Hell Gate jusqu’à Coop City, dans le Bronx, est à trois voies en raison de la présence du « New York Connecting Railroad » à voie unique (!), réservé au fret. Le fameux pont du Hell Gate est à quatre voies avant que l’une des voies de fret ne soit fermée et déposée.
L’« Erie Lackawanna Railway » possédait une ligne principale à quatre voies sur l’ancien « Erie Railroad» , de son terminal Pavonia à Jersey City jusqu’à la gare de triage de Suffern, dans le comté de Rockland (État de New York). Cela permettait la séparation des trains de marchandises et des trains de banlieue. L’« Erie Lackawanna Railway » a également hérité de l’ancienne ligne principale à quatre voies de Boonton de Lackawanna, entre Dover et Delawanna dans le New Jersey.
Le « Central Railroad » du New Jersey possède une ligne principale à quatre voies reliant son « terminal » de Jersey City à Phillipsburg, dans le New Jersey, en face d’Easton, en Pennsylvanie. De son côté, la ligne principale du « Long Island Rail Road » est composée de quatre voies, depuis son portail des « East River Tunnels » (Long Island City) jusqu’à Queens Village (New York).
N’oublions pas que le fameux métro de New-York pratique le « broadway » et, donc, a une qualité unique au monde et qui ferait, aujourd’hui, rêver le Parisien le plus blasé : il y a, dans le métro de New-York, des trains rapides et des trains omnibus. De nombreuses lignes du métro de New York sont en effet à quatre voies – rien de plus logique. Par conséquent, de nombreux services express sont exploités dans le métro de New York. Les trains express et les trains locaux ont chacun leur voie, ceci dans chaque sens, et les temps de voyage sur de longues distances sont donc sérieusement réduits. Il en est de même à Chicago : le Chicago « L » possède une « broadway » sur la ligne principale « North Side » entre Howard et Armitage. Rêvons… quand on pense à la cinquantaine de stations qu’il faut compter, les unes après les autres, sur certaines lignes du métro parisien comme la ligne 9 !
Quelques surprises aussi sur les transports urbains de la côte ouest.
Au début des années 1900, on pouvait voir, sur la « Market Street » à San Francisco des tramways à quatre voies sur une grande partie de sa longueur : deux voies exploitées par les « United Railroads of San Francisco » et deux voies exploitées par le « San Francisco Municipal Railway ». Mieux encore : lorsque le réseau de tramways est acquis par le gouvernement de Californie et modernisé pour devenir un métro léger, la capacité a été augmentée en creusant un tunnel pour le « San Francisco Municipal Railway » en parallèle, sous la chaussée. Les deux niveaux souterrains du métro de Market Street sont tous deux à double voie, et la section de surface à double voie (conservée) fait circuler des tramways historiques pour un total de six voies dans la même artère.
À Los-Angeles, la « Pacific Electric Watts Line » (chère au grand pianiste Claude Bolling) est à quatre voies, reliant le centre-ville de Los Angeles à Watts. Après l’arrêt de la ligne en 1958, deux voies ont été conservées pour un trafic de marchandises, tandis que deux ont été converties en métro léger pour la Los Angeles Metro Rail Blue Line.
En Belgique, on quadruple aussi.
Saluons, tout d’abord, la fameuse « Jonction » de 3 800 mètres, ouverte en 1952, entre les gares du Midi et du Nord, à Bruxelles. Mieux que quatre, elle comporte six voies, utilisées uniquement par des trains de voyageurs. Avec ses 1 200 trains par jour, elle est la plus utilisée de Belgique et son tunnel est celui qui, au monde, connaît la circulation la plus dense. Mais sa longueur nous empêche de la considérer comme une ligne : elle est plutôt un raccordement intra-urbain.
En ce qui concerne des lignes à grande distance sur le réseau belge, notons que, depuis 1934, les deux importantes gares de Bruxelles et Anvers sont reliées par deux lignes à deux de voies, certes, mais elles sont exploitées comme étant une seule ligne à quatre voies. Les trains rapides électriques, les fameuses « automotrices doubles » bleues et crème empruntent normalement la ligne 25, tandis que la ligne 27 est parcourue par des trains lents ordinaires. Par endroits, elles circulent parallèlement, mais parfois divergent et se croisent.Plusieurs lignes partant de Bruxelles sont quadruples, comme par exemple la ligne de Gand à Ostende, mais jusqu’à la gare de Essene-Lombeek. Récemment la mise en oeuvre du nouveau « Réseau Express Régional » de Bruxelles a crée des sections à quatre voies, tout comme celle du réseau à grande vitesse avec la ligne à grande vitesse HSL 2 entre Bruxelles et Cologne qui passe à l’intérieur des lignes locales jusqu’à Louvain.
En Allemagne : quelques belles réalisations.
La présence de lignes à quatre voies est rare dans ce pays, mais on ne pourrait pas ignorer la belle et spectaculaire de la ligne de chemin de fer de Berlin qui possède quatre voies. Deux sont réservées au S-Bahn et deux aux trains classiques des lignes principales allemandes desservant les grandes gares. N’oublions pas que la ligne de Hamm à Minden, longue de 112 km, est entièrement à quatre voies avec des voies séparées pour les trains de marchandises et de voyageurs. De même, la ligne de 50 km de long reliant les villes de Rastatt et d’Offenburg comporte quatre voies, et la ligne de Munich à Augsbourg compte elle aussi quatre voies et même encore plus aux approches de Munich.
En Italie : les « Direttissima » sont-elles des « Quadruplissima » ?
Les lignes à grande vitesse que ce pays, pionnier dans le genre dès les années 1920, sont bien, aussi, des lignes à quatre voies entre Rome et Naples, d’une part, et Rome et Sulmona-Pescara formant aussi une section à quatre voies entre les gares de Roma Prenestina et de Salone. Notons que les lignes Milan-Chasso et Milan-Lecco circulent en parallèle sur un tronçon à quatre voies entre Milan à Monza, et, de même, la ligne du « Ferrovie Nord Milano » entre Milan et Saronno pratique le même système avec des trains régionaux circulant sur les voies extérieures et des trains de banlieue sur les voies intérieures.
La Suisse : elle quadruple, mais c’est rare dans un pays de montagnes.
N’oublions pas ce magnifique pays, paradis du chemin de fer, dont le relief aussi pittoresque qu’accidenté a imposé, aux ingénieurs, l’art du calcul audacieux et de la ruse permanente avec l’espace. Citons, en espérant ne pas nous tromper ou oublier, la ligne de Zurich à Olten, longue de 120 km, comprend plusieurs tronçons à quatre voies comme de Zurich à Killwangen-Spreitenbach (ligne Zurich-Baden ) et de Rupperswil à Aarau (ligne du Heitersberg) qui est en cours d’extension jusqu’à Olten (ligne Olten-Aarau ).
Et dans le reste du monde ?
IL y a des exemples de lignes à quatre voies dans le monde entier, mais ces lignes ne représentent qu’un pourcentage infime par rapport à la voie unique qui domine des continents entiers. On les retrouvera surtout dans les proches banlieues ou les approches des gares de quelques très grandes villes comme il en existe en Asie ou sur le continent sud-américain.
On en trouve sur la ligne Roca à Buenos Aires, entre les gares de Constitución et Temperley. Un tel ensemble de voies existe à Mexico, deux voies étant utilisées par le « Tren Suburbano » et les deux autres par les trains de marchandises de la compagnie « Ferrovalle ».
En Chine, plusieurs lignes à quatre voies existent, notamment créées par la construction remarquable du réseau à très grande vitesse de ce pays : La ligne de Guangzhou à Shenzhen est à quatre voies depuis 2007, et celle de Pékin à Baotou a été quadruplée en 2012 par la construction de la LGV Zhangjiakou-Hohhot. La LGV de Shanghai à Nanjing suit le même tracé que la ligne classique et constitue une ligne à quatre voies. On trouve de nombreux exemples de lignes à quatre voies classiques dans les grandes villes du pays, et aussi sur certains réseaux péri-urbains, de banlieue, ou de métro des très grandes villes comme Hong-Kong. On retrouvera les mêmes dispositions au Japon ou aux Indes, ou même en Australie, toujours dans de très grandes villes.
Pour le Japon, plus particulièrement, un lecteur de ce site, Boris Chomenko, signale que la ligne du Tōkaidō originelle (pas le Shinkansen mais celle en voie de 1067 mm) en comprend plusieurs tronçons à quatre voies : De Tōkyō à Odawara (environ 84 km), de Nagoya à Inazawa (environ 10 km) et de Kusatsu à Kyōto, Ōsaka et Kōbe (environ 98 km). Le plus impressionnant est, peut-être, la zone Kyōto-Ōsaka où entre ces deux agglomérations, on trouve, outre cette partie à quatre voies, le Tōkaidō Shinkansen (double voie normale), mais aussi la ligne du Keihan en voie normale et à quadruple voie entre Kyōbashi (Ōsaka) et Kayashima sur une dizaine de kilomètres, et en double voie sur le reste du parcours.
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