Un train en cache un autre : la grande vitesse cache la modularité.

On présente souvent la naissance du TGV comme un évènement en rupture avec une SNCF alors supposée comme opposée à la grande vitesse. Or, il n’en fut rien. La SNCF des années dites des « Trente Glorieuses » était très en faveur du progrès ferroviaire, souhaitait la grande vitesse et la préparait activement lors de nombreux essais faits à l’époque. Ses ingénieurs de sa fameuse « DETE » (« Division des Etudes de Traction Electrique ») s’interrogent sur l’avenir du chemin de fer français et mondial et prévoient une évolution en profondeur du matériel roulant moteur. Il y a bien eu un débat, aussi long qu’intense, aussi permanent que passionné, à la Direction de l’entreprise et les murs de la salle 109 de la Direction du Matériel, située en haut des escaliers de l’entrée, rue Traversière, en tremblent encore. Une réunion de travail sur la grande vitesse était accompagnée par un débat sur la modularité qui s’y était invité, et cela ne plaisait pas à tout le monde. Faisons parler les murs.

Immeuble PLM situé rue Traversière, construit en 1930, avec une façade en pierre et des fenêtres caractéristiques des bâtiments de cette époque.
L’immeuble de la rue Traversière (cette rue est sur la droite du cliché). Construit par le réseau du « PLM » dans les années 1930, il est toujours debout et abrite les services voyageurs de la SNCF.

Mais, d’abord, si tout le monde sait ce qu’est la grande vitesse à notre époque actuelle, définissons la modularité (ferroviaire) : c’est la possibilité, fondamentale en matière de chemins de fer, de composer des trains en fonction de la demande. Le grand avantage du chemin de fer est que, face à ses concurrents routiers, aériens, maritimes qui circulent plus ou moins vides, le chemin de fer peut, lui, accrocher un nombre très variable de wagons à une locomotive, ceci en « collant » à la demande et en y répondant immédiatement. Bref, le chemin de fer ne gaspille ni l’espace, ni l’énergie, et s’adapte continuellement à la demande. Si vous saviez combien de camions circulent presque vides sur les routes… et combien de bateaux aussi sur les mers… et ne parlons pas des avions. Pour ce qui est des camions, nous avons même fait la connaissance d’un inventeur d’un système permettant de réduire la hauteur des semi-remorques en fonction de celle de leur chargement, ceci pour économiser du carburant par l’amélioration de la pénétration dans l’air. C’est dire si le problème existe.

La modularité sur le terrain et vécue jadis.

Avec le chemin de fer, il en a été toujours ainsi de la modularité : autant à transporter, autant de wagons. Ce qui est complètement oublié est que cette pratique, lors des débuts du chemin de fer, s’appliquait aussi bien aux trains de voyageurs qu’aux trains de marchandises. Les grandes gares terminus avaient un quai des départs et un quai des arrivées, et, entre ces deux quais, il y avait, au centre même de la gare, des voies de garage (justifiant pleinement le terme de « gare » venu de la batellerie) sur lesquelles stationnaient des voitures vides. Les voyageurs, en arrivant à la gare (longuement) à l’avance pour prendre un des trains quotidiens, choisissaient leur voiture en fonction de leurs propres désirs et moyens financiers, et l’on plaçait la voiture dans le train en formation sur le quai de départ au moyen des innombrables batteries de plaques tournantes équipant les gares. Une armée de chevaux déplaçait les voitures au moyen de cordes et de renvois par des treuils. Mais, devant l’arrivée de foules entières dans les gares, devant la forte demande de transport, les compagnies changèrent rapidement de méthode et se mirent à faire rouler des trains à la composition prévue définitivement en fonction des flux permanents de voyageurs. Il n’était plus question de trains de voyageurs formés à la demande dès la seconde moitié et jusque vers la fin du siècle. Cela veut dire que, dès les dernières décennies du XIXe siècle, on commence à assumer la circulation de trains ayant soit des places inoccupées soit étant bondés, et à s’y habituer.

Il est vrai que, dans le domaine du transport des voyageurs et avec l’extension du réseau par l’ouverture de petites lignes (plan Freycinet, voir l’article en tapant « lamming freycinet » sur « Google »), l’apparition d’autorails et d’automotrices d’inspiration routière fera naître, mais à une échelle très limitée et à partir des années 1920, une acceptation de la circulation de trains peu chargés, notamment assurés avec des autorails n’offrant que quelques dizaines de places et circulant sur des lignes qui, de toutes manières, étaient à très faible trafic. C’est pourquoi il est curieux de constater que, lors de la mise en place du système TGV en France, le vieux débat de l’adaptation du nombre de places offertes en fonction du nombre de voyageurs qui se présentent a, très curieusement, réapparu, ceci sous l’appellation de « modularité ».

Intérieur d'une gare ferroviaire avec de nombreux trains stationnés, des voies ferrées et une structure en verre et métal.
Plan de la gare de la Compagnie du Chemin de fer d'Orléans à Paris, datant de 1879, illustrant les différentes zones et services de la gare.
Regardons la gare d’Austerlitz en 1879, encore à l’époque de la modularité des trains de voyageurs : on adapte les trains à la demande, voiture par voiture. Les voitures sont garées sur les voies centrales sous la verrière, et acheminées, en passant sur les plaques tournantes, une à une et en fonction des besoins, jusque sur la voie de départ située en haut du plan ou à droite sur la photographie. En bas du plan ou à gauche sur la photographie : la voie des arrivées. Après chaque arrivée, les voitures du train sont séparées les unes des autres et garées sur les voies centrales.
Schéma d'une voiture de famille avec plusieurs vues : latérale, dessus et arrière, montrant l'intérieur avec des sièges et une cuisine.
La modularité permettait aussi la possession de voitures privées, ajoutées au train selon la demande, comme c’est le cas ici sur le PLM avec la famille Chevalier en 1878. Notons qu’il existe encore des « private cars » aux USA avec une association.

La modularité n’arrivera pas jusqu’au TGV.

L’excellent ouvrage de référence « TGV-30 ans de grande vitesse » paru en 2011 aux Editions Hervé Chopin, et consistant en une recension des articles parus dans la RGCF sur le TGV, permet de lire les quelques lignes suivantes, page 129 : « Une architecture de rame indéformable : la discussion de réserver ou non la possibilité d’ajuster finement la composition du train a été très vive avec les tenants de la solution classique, héritée des habitudes des services exploitants. » Très vive, la discussion ? Pour le moins que l’on puisse dire… et, pour avoir rencontré, dans les années 1990, des participants à ces discussions,  l’auteur de cette rubrique a la certitude que ce débat fut bien un débat aussi décisif que mouvementé, et que c’est bien lui qui a contribué à définir le TGV que nous connaissons aujourd’hui.

Certes, le TGV a permis à la SNCF de mettre en place une politique et des techniques de traction axées sur les hautes puissances et les très grandes vitesses, et de donner à la traction électrique l’occasion de montrer son aptitude à permettre la circulation à 260 km/h, puis à 270 km/h sur la ligne nouvelle Paris-Sud-est en attendant la pratique courante de vitesses à 300, puis 320 km/h, pratiqués sur l’ensemble des lignes nouvelles suivantes. Mais ce n’est pas cela qui pose problème.

La vitesse est parfaitement à l’ordre du jour pour une SNCF qui, depuis les années 1950 et 1960, continue des essais à grande vitesse, non seulement avec des locomotives mais même avec une voiture pendulaire. Le TGV ne fait que s’y inscrire, et à sa mise en service il frappe l’opinion publique par sa vitesse de 260 km/h. Et pourtant, si l’on se replonge dans l’histoire des chemins de fer français des années qui suivent la Seconde Guerre mondiale, ce bond en avant de 200 à 260 km/h (le 200 km/h déjà pratiqué par les trains classiques du réseau sud-ouest comme le « Capitole ») ne représente, tout compte fait, qu’un bond en avant comparable au précédent, celui de 140 à 200 km/h (le 140 km/h étant la vitesse maximale pratiquée sur l’ensemble des grandes lignes du réseau SNCF), c’est-à-dire une augmentation de l’ordre du tiers dans chaque cas. Cette augmentation de vitesse s’inscrit bien dans une progression continue de la vitesse, conforme à la politique définie par la SNCF à partir des années qui suivent la Seconde Guerre mondiale.

Image d'une locomotive électrique Alsthom quadricur courant type CC de 5000 ch, avec des spécifications techniques et un aperçu historique.
Comment peut-on oublier que la SNCF de 1964 croit fermement en la vitesse ? La CC-40100, capable de rouler à 240 km/h, sera le chef d’oeuvre d’Alsthom et de ses ingénieurs et voulu par une SNCF ouverte à l’Europe. Seule locomotive européenne capable de circuler à grande vitesse sous quatre systèmes d’alimentation électrique pratiqués en Europe, elle se heurtera d’autres grands constructeurs européens déjà fortement implantés dans leurs pays respectifs. Petite remarque complémentaire : l’auteur de ce site a toujours été étonné par l’appellation « quadricourant » or il a appris, en classe de physique au lycée, qu’ il n’y a que deux sortes de courant, le continu et l’alternatif (dit encore monophasé). Cette (belle) locomotive n’était-elle pas plutôt une « quadri-tension » ?

Les débats, pour ne pas dire LE débat va porter sur une toute autre donnée, celle de la structure même de la rame TGV, et plus particulièrement de son fameux anneau qui en fera une rame non modulable. D’après Jacques Rebeyre, Chef de la « Division de Production du Matériel moteur » de la SNCF (à l’époque où l’auteur de cette rubrique le rencontre, en 1991, lors de son stage de thèse de doctorat sur la traction à la SNCF),  trois grandes innovations techniques marquent le développement du matériel moteur de la SNCF depuis 1938 : la traction électrique par courant monophasé de fréquence industrielle, la traction par turbine à gaz, et le système anneau + bogie du TGV.

L’augmentation de la vitesse, certes, spectaculaire pour ce qui est du TGV, n’est pas en soi une innovation de rupture, ni une « conversion » intellectuelle de la SNCF. Le TGV vient prendre sa place, à la fin des années 1970, dans une évolution dont les origines remontent à plus d’une vingtaine d’années d’essais de vitesse en traction électrique avec des locomotives de type BB ou CC en tête de rames classiques, mais il apporte, avec sa formule de la rame articulée « indéformable » (ou, disons, non modulaire) une contrainte très différente et qui sera difficile à faire admettre..

Couverture de la revue Science et Vie illustrant un train électrique, avec des passagers en attente à la gare, date de 1952.
En couverture sur le spécial « Chemins de fer 1952 » de « Science et Vie », la CC-7001 incarne toute la modernité du chemin de fer français des années 1950.
Locomotive électrique CC-7107 de la société ALSTHOM, avec des annotations sur ses composants techniques tels que le pantographe, le ventilateur et les dispositifs de mesure.
Une belle « leçon de choses » comme on disait, à l’époque (il faut dire « ouverture sur la vie » maintenant), dans les écoles dites « primaires » (il faut dire « élémentaire » maintenant). Cette planche couleurs pouvait être fournie sous forme de tableau mural à afficher dans les salles de classe.
Affiche vintage représentant une locomotive électrique bleue de la SNCF en mouvement, avec le slogan 'Vitesse Exactitude Confort'.
Affiche du peintre Albert Brenet (1903-2005). Elle deviendra emblématique de la vitesse et de la ponctualité des trains de l’époque.

Le principal débat malgré lui : la modularité.

Le principe même de la grande vitesse était parfaitement admis dans l’esprit des dirigeants de la SNCF des années qui suivent la Seconde Guerre mondiale, même si les pouvoirs publics, en suivant le rapport Nora, tendaient à imposer à la SNCF une politique économique de trains lourds, rares et lents, pour laisser à l’avion et à l’automobile (sur autoroute) le champ libre pour la grande vitesse.

La SNCF des années 1950 et 1960, pour sa part, continue ses nombreux essais de vitesse à la suite de ceux de 1955 : en 1961 la BB-16007 roule à 225 km/h, en 1964, ce sont les essais à 250 km/h avec la BB-9291, ou à 200 et 220 km/h avec les BB-9351 et CC-40101, et en 1965, par exemple, pas moins de 5 essais à des vitesses se situant entre 200 et 250 km/h sont entrepris avec les locomotives électriques BB-9291 et CC-40103. La grande vitesse est donc toujours restée à l’ordre du jour et présente chez les dirigeants de la SNCF entre la fin de la Seconde Guerre mondiale et l’avènement du TGV. Nous reviendrons, dans un prochain article de ce site, tout particulièrement sur les idées et l’action de Marcel Garreau en ce sens, notamment avec son fameux discours intitulé « Une chimère de technicien ou un objectif d’économiste ».

Un homme souriant assis à un bureau, portant une chemise blanche et une cravate rayée, entouré de livres et de documents.
Marcel Garreau (1903-1982). Document André Blanc.

Les débats qui concernent le TGV ont plutôt porté sur la conception même du train à grande vitesse, jusque dans ce qui est sa structure, et particulièrement la question de sa modularité ou non.  André Cossié nous a reçus pendant deux semaines en 1991, et, lors d’une séance en date du 8 août 1991 à Tarbes, chez Alsthom (encore avec son « h »), il nous a mis au courant du contenu de ces débats. Rappelons que l’auteur de ce site a pu faire son stage de thèse de doctorat pendant deux semaines sous la forme d’un stage d’ « attaché groupe 1 » avec André Cossié, sur la demande de la Direction du Matériel alors dirigée par François Lacôte, et grâce à l’accueil de la firme et de sa direction. Nous tenons toujours à dire encore merci … plus de trente ans après.

Trois écoles de pensée s’affrontent durant les dernières années 60, menées ou représentées par trois personnes très éminentes :  

  1. Jean-Philippe Bernard, qui dirige la « DETMT » à l’époque (traction thermique), est partisan de la formule M+R+R…R+R+M, donc une rame de remorques encadrée par deux motrices.
  2. Robert Boileau, qui dirigera la « DETE » de 1971 à 1974, choisit la formule M+R+M+R+M+R…: donc une rame avec sa puissance motrice répartie sur toute la longueur et donnant la modularité escomptée à l’époque par la SNCF.
  3. Fernand Nouvion, à l’époque, dirigera à la fois la « DETMT » et la « DETE » jusqu’à son départ en retraite en 1972, et rejette la solution de la rame automotrice au profit du train classique remorqué qu’il estime parfaitement modulable et techniquement plus classique donc plus sûre. Fernand Nouvion songe alors à un projet de rames formées de voitures DEV, mais plus lourdes et mieux carénées, « encadrées » à chaque extrémité par un couplage de deux CC-7100, elles aussi carénées, et avec des rapports d’engrenages modifiés pour la grande vitesse. Des vues d’artiste en couleurs ont été publiées par « Science et Vie ».

La conception de la rame articulée non modulable, qui s’impose enfin grâce à Jean Dupuy, alors Directeur du Matériel, se fait au cours d’une réunion assez mouvementée dans la salle 109 de la Rue Traversière (siège de la Direction du Matériel depuis 1972) au terme de laquelle Jean Dupuy est obligé de trancher et de prendre une grande décision (l’abandon de la modularité) et déclare à Robert Boileau « vous n’avez plus la parole », d’après le souvenir personnel d’André Cossié. Voir l’ouvrage « Cinquante ans de traction à la SNCF » C. Lamming, CNRS Editions, Paris 1997, pages 268 et sq. Il faudra, pour passer aux actes et réaliser le TGV tel que nous le connaissons actuellement, attendre, dans les faits, le départ en retraite de deux hommes : Fernand Nouvion, en 1972, et Robert Boileau, en 1974, toujours d’après ce que nous a dit André Cossié.

Cinq hommes se penchent sur un tableau de bord, observant attentivement un écran, dans un environnement feutré.
André Cossié, ingénieur général de la SNCF, lors d’essais en cabine TGV, ici sur la droite du cliché. Au « manche »: notre ami Jacques Ruiz.

La position des partisans de la rame modulable est donc écartée, que cela soit celle de Fernand Nouvion (train classique avec quatre locomotives CC réparties aux deux extrémités) ou de Robert Boileau (M+R+M+R+M+R…). Et pourtant cette position repose sur la nécessité, vieille comme le chemin de fer, d’adapter les capacités des trains aux flux variables des voyageurs et d’éviter les gaspillages des circulations à vide. Elle a pourtant une longue et fructueuse histoire derrière elle, car elle a inspiré la conception des rames de banlieue Etat des années 1920, avec les compositions variables des rames en utilisant des sous-ensembles M+R regroupés, aux heures de pointe, pour faire de longues rames, tandis que la banlieue PO utilise des compositions M+R+R regroupées aux heures de pointe circulant seules aux heures creuses.

Un ancien train sur une plateforme de gare avec des luminaires à l'arrière-plan et des bâtiments ferroviaires.
Image en noir et blanc d'une gare avec un train de banlieue sur des rails, avec un tunnel à l'arrière-plan et des bâtiments historiques sur le côté.
Exemple parfait d’une modularité facile à mettre en oeuvre et efficace : les rames de la banlieue du réseau de l’ « Etat » dites « Standard ». La formule est du type M+R et avec un autre module M+R on obtient rapidement un train M+R+M+R. Cette modularité est née en 1924, sur la banlieue « Etat », avec les « Eléments Standard » formés d’une motrice et d’une remorque, pour former des trains comptant jusqu’à quatre éléments. Ici une fin d’existence calme sur la Petite Ceinture des années 1980.

La position des partisans de la rame non modulable partagée par Jean-Philippe Bernard et Jean Dupuy repose sur l’expérience du manque de souplesse, en trafic grandes lignes, de la modularité et sur le fait que les rames de voitures classiques dans les faits, ne changent jamais, restant immuables quelles que soient les flux de voyageurs, composées une fois pour toutes pour une fréquentation moyenne, et renforcées lors des très grandes pointes des départs en vacances seulement.

En outre il est possible de prévoir des rames couplables deux par deux, c’est-à-dire d’introduire une modularité avec la partie de rame pour unité et non la voiture. Mais il faut pouvoir, dans ce dernier cas, réagir rapidement à une arrivée supplémentaire de voyageurs imprévue: c’est une des raisons d’être du « système TGV » qui comprend non seulement une rotation et une préparation très rapides des rames en ateliers, mais aussi une réservation obligatoire des places permettant de connaître à l’avance, même peu de temps avant, l‘état de remplissage des rames. « Réservation obligatoire qui handicape sérieusement le train par rapport à la voiture, où on a le droit d’improviser.» ajoute Stéphane Bortzmeyer qui nous fait l’amitié de relire nos textes…

Un train à grande vitesse stationné sur des voies, montrant une partie de son côté et une connexion entre deux wagons.
Le fameux bogie d’intercaisse des rames TGV clot définitivement le débat en refusant la modularité.
Un ouvrier dans une usine manipule une grande pièce métallique suspendue par un palan, avec un autre composant industriel en arrière-plan.
Le fameux « anneau » reliant les remorques d’une rame TGV fait de cette rame automotrice un véritable train « vertébré » dont la stabilité, et la tenue de voie en cas de déraillement, sont exemplaires. Un des miracles de la modularité.

Fernand Nouvion : le doute, quand même, mais en ce qui concerne la rentabilité.

Même Fernand Nouvion, en 1965, résume ce qu’il appelle « la position française » sur la grande vitesse, par ces lignes pleines de doute: « C’est dans le développement des liaisons à vitesse moyenne que l’on peut voir l ‘avenir service de la SNCF plutôt que dans la mise en service de relations rapides spectaculaires » (Nouvion Fernand: « Les grandes vitesses » Science et Vie. Chemins de fer 1966, p. 126 et sq.). Le grand ingénieur souligne bien que, certes, la SNCF possède un bon parc de locomotives aptes à la grande vitesse (200/250 km/h), mais la grande vitesse, est pour la SNCF « synonyme d’investigation et non un panneau publicitaire », et Fernand Nouvion ajoute même ces lignes: « Pour le moment la grande vitesse n’est pas économique, car nous ne voulons pas refaire nos voies, ce qui serait trop coûteux ». Et plus loin: « Il faudrait réduire considérablement la charge de nos trains de voyageurs, c’est-à-dire, en fait, en faire circuler un plus grand nombre, ce qui reviendrait cher. Mais du seul point de vue technique, la SNCF est prête depuis dix ans à assurer des convois à très grande vitesse ». Techniquement c’est donc possible, mais économiquement ce n’est pas prouvé que cela soit rentable, et si Fernand Nouvion, l’homme des essais de 1955 à 331 km/h, le dit, avec tout le prestige d’un grand ingénieur respecté et écouté, on peut penser que la SNCF n’est absolument pas prête à casser sa tirelire pour quelques « relations rapides spectaculaires » : il lui faudra bien plus, et elle ne s’engagera que dans la création d’un « système TGV » d’importance nationale.

Ne nous trompons pas sur la position de Fernand Nouvion. Il n’est pas un adversaire de la grande vitesse en soi. Il doute de la rentabilité des grandes vitesses pratiquées sur le réseau SNCF tel qu’il se présente à l’époque, et le moins que l’on puisse dire est que ce doute est fondé.

Sur ce réseau, quelques tronçons épars, au profil et au tracé à peu près favorables, permettent, çà et là, des circulations à 200 km/h sur des distances de 25 à 50 km tout au plus. Dans les Landes on trouve un tronçon permettant 250 km/h, long de 20 km, mais encadré de zones de 8 à 10 km qui ne permettent que 180 à 200 km/h. Il faudrait donc, si l’on limite les retouches du réseau, des trains capables de très fortes accélérations ou décélérations, de l’ordre de 0,15 m/s2, pour passer, sur une courte distance, de 150 à 250 km/h et inversement. Avec des locomotives BB 9200 circulant sous caténaire 1500 v et donnant environ 4 000 kW aux jantes, on aurait, en jouant sur les rapports d’engrenages, des accélérations souhaitées pour passer de 150 à 250 km/h, mais seulement avec 3 ou 4 voitures. Et avec 3 ou 4 voitures, la vitesse d’équilibre se situerait aux environs de 250 km/h, c’est-à-dire qu’aucune accélération ne serait possible au-delà.

Carte de la France montrant les vitesses record des trains à grande vitesse, avec des données de différentes années marquées.
Les lignes des essais et des records. Un demi-siècle de foi en la grande vitesse ferroviaire.

Inutile de dire qu’à une époque où un train comme le « Mistral » se doit de comporter au moins une douzaine de voitures (la charge maximale de 780 tonnes étant pratiquement atteinte continuellement) et roule à 160 km/h sur une partie de son parcours, on voit mal, en effet, la SNCF réduire le train à 3 voitures pour lui permettre des pointes à 200 km/h.

Portrait en noir et blanc d'un homme souriant, vêtu d'un costume sombre avec une cravate, se tenant debout avec un fond uni.
Fernand Nouvion, l’homme au grand cœur que nous avons eu la chance de connaître, et toujours souriant.
Un homme en tenue de travail et casque de sécurité, utilisant un microphone, se penche sur un équipement électronique complexe avec plusieurs interrupteurs et câbles visibles.
Fernand Nouvion à bord du train d’essais de 1954 remorqué par la CC7121. La « voiture de mesures », une modeste DEV, est improvisée… Quant au port du casque par Fernand Nouvion, cela reste un mystère inexpliqué.

Le débat économique vient en deuxième lieu.

Avec une vitesse limite que l’on peut déjà estimer, à l’époque, supérieure à 400 km/h, le système roue + rail en acier, vieux de plus d’un siècle et demie, et né pour une vitesse de 30 à 50 km/h, devient donc partie prenante d’une politique d’accélération des vitesses que, jusque là, les pouvoirs publics et l’opinion générale réservaient à l’automobile ou à l’aviation. La SNCF parviendra à mettre un terme à la prééminence de la position Nora en matière de chemins de fer, position qui, selon le rapport du même nom, assignant à la SNCF, et contre son gré, une politique de trains lourds, rares, et à faible prix de revient.

Il s’agit donc, à la fois, de sortir du train lourd classique, de sortir de ses coûts, de ses pertes de temps en compositions et en recompositions de rames permises par une modularité qui remonte aux origines mêmes du chemin de fer, et de passer à un autre type de train non modulaire, se présentant sous la forme d’une rame bidirectionnelle et indéformable qui garantit, en fin de parcours, un départ immédiat en sens inverse, donc un grand nombre de rotations par jour, donc un gain de temps considérable.

Entretenue par une suite d’essais à 200-250 km/h, la grande vitesse a, enfin, le droit de faire partie de cette chaîne d’évidences logiques dont la  SNCF a le goût et dans laquelle elle enferme habituellement ses processus d’innovation. Mais elle sait aussi, pour l’avoir expérimenté maintes fois, que cette loi fondamentale du chemin de fer est incontournable : les coûts, tant d’investissements que d’exploitation, croissent avec la vitesse, alors que le gain sur le temps de parcours décroît. Il décroît, certes, mais de façon moins importante.

Les enseignements des trains le « Capitole » (Paris-Toulouse) et l’ « Etendard » (Paris-Bordeaux), avec des circulations régulières et quotidiennes à 200 km/h, ont montré que cette vitesse semble être la limite supérieure permise par des infrastructures classiques existantes avec mélange des trafics. Ils montrent que, au-delà, il faut non seulement des infrastructures nouvelles établies en fonction de vitesses spécifiques (rayons de courbure très grands, signalisation différente, etc.), mais aussi il faut séparer les trafics, exclure les trains lents, et ne faire circuler que des trains à grande vitesse et à vitesse identique.

L’idée d’une rame non modulable vient donc s’insérer dans cette dynamique du gain de temps, autant, sinon plus encore, que celle du gain de temps par la seule vitesse.

Carte illustrant les villes reliées à Paris par des lignes ferroviaires à une vitesse moyenne de 100 km/h, avec les distances en kilomètres indiquées.
La France du « cent à l’heure »en 1964.
Carte des vitesses commerciales entre Paris et 142 villes pour les années 1974-1975, indiquant les vitesses en fonction des routes.
La France du « 130 à l’heure » (ou presque… ) en 1974-1975.

La saturation permet de créer des infrastructures nouvelles, qui permettent alors la grande vitesse.

Cependant, et il faut bien insister sur ce point, à partir du moment où la saturation d’une ligne oblige à la doubler ou, ce qui revient au même, à en construire une autre parallèle, c’est-à-dire à partir du moment où, par la force des choses, on dispose d’une infrastructure nouvelle qu’il fallait absolument construire, une augmentation des vitesses est naturellement permise par un tracé moins sinueux et un matériel de traction plus puissant.

C’est exactement le cas de la ligne Paris-Lyon dont la saturation est extrême à l’époque : le dédoublement (= quadruplement des voies) est hors de prix dans les sites tourmentés du franchissement du Seuil de Bourgogne. D’une manière comme d’une autre, il faudra construire une nouvelle ligne, et, sur certains lieux, sur un tout autre itinéraire. Et c’est bien la saturation de cette grande ligne qui est à l’origine du TGV, ou, disons : c’est bien cette saturation qui est l’argument fondamental de la SNCF en faveur de la construction d’une ligne nouvelle sur laquelle rouleront des TGV.

Faire partie du « Club des 200 », ou même en sortir par le haut ?

Au milieu des années 1970, la pratique des grandes vitesses, pour l’ensemble des réseaux intéressés, est de l’ordre de 200 km/h. On parle couramment du « club des 200 » formé par le Japon, la France, l’Allemagne, le Royaume-Uni (seul à pratiquer la grande vitesse en traction diesel avec ses HST) et les Etats-Unis (qui en font discrètement partie avec les « Metroliner » du corridor de la côte Est).

On constate bien, sur ces réseaux très différents, un point commun montrant bien l’existence d’une limite liée à l’exploitation et au tracé: le 200 km/h. Le réseau japonais, le seul ayant jusque-là construit des infrastructures nouvelles pour échapper à son carcan d’un réseau national alors en voie de 1067 mm, pratique, en voie normale, une vitesse à peine supérieure, avec 210 km/h. Il n’est donc nullement démontré par les faits que franchir la limite des 200 km/h, et payer le prix élevé d’une infrastructure nouvelle pour rouler à 250 ou 300 km/h soit effectivement rentable, et vienne surtout réduire les temps de trajet d’une manière sensible. Et là ou les autres réseaux du « club des 200 » restent en deçà de cette limite, la SNCF, avec la possibilité offerte par une infrastructure nouvelle, pousse un peu plus loin les limites de la doctrine pour entre dans le champ des vitesses nettement supérieures à 200-210 km/h.

L’ « ICE » : une toute autre voie, à tous les sens du terme.

En 1985, la « DB » allemande annonce le choix d’un train non modulable. Mais , une fois les « ICE-1» (pour « Inter City Express-1») en service, la DB revient au concept d’un train modulable, c’est-à-dire dont la composition peut être raccourcie ou rallongée en fonction du trafic, et, notamment, scindée ou recomposée pour des dessertes en antenne, c’est-à-dire avec scission en deux ou plusieurs trains en cours de route. C’est ainsi qu’apparaît l « ICE-2» qui est plus court et ne comporte qu’une seule motrice à une extrémité, plus six voitures, et une voiture-pilote à l’autre extrémité. Une telle composition, nommée « Halbzug » (demi-train), est donc soit tirée soit poussée avec la motrice à l’avant ou à l’arrière. Notons, pour compliquer les apparences et désorienter les non-initiés, que deux « Halbzug » peuvent, ainsi circuler en « unité multiple » (ou « UM » en langage SNCF), être accouplées ou scindées par la présence des fameux et fabuleux attelages automatiques Scharfenberg (« Schaku », pour les intimes), ceci sans intervention extérieure.

Que ce soit pour l’ « ICE-1 » ou l’ « ICE-2 », la vitesse maximale en service commercial est de 280 km/h. Oui mais… un train formé de deux « ICE 2 » ne peut s’offrir le luxe d’une telle vitesse à la condition expresse que les motrices soient aux deux extrémités. En effet, supposons que les deux motrices se retrouvent au milieu du train, comme le seul pantographe d’une rame « ICE 2 » est sur la motrice, les deux pantographes de chaque « Halbzug » sont très proches l’un de l’autre, ce qui limite la vitesse à cause du relèvement du fil de contact au passage du train. Ajoutons que le poids inférieur de la voiture pilote par rapport à celui de la motrice qui lui est attelée n’arrange, en rien, le comportement de l’ensemble par rapport au vent latéral. Mais le confort des « ICE » et la qualité de leur service sont une réussite et savent se faire apprécier par le public allemand. Quant à la SNCF, en se mettant à faire circuler des rames « TGV » par deux, en « unités multiples » (« UM »), elle aussi aura quelque peu pris le nécessaire chemin du modulable relatif.

Deux trains à grande vitesse stationnent sur un quai, avec des agents de sécurité qui dirigent les passagers. Un tapis rouge est déployé sur le quai.
Exceptionnelle rencontre d’un « TGV » et d’un « ICE » en gare de l’Est, le 10 juin 2007. Le modulable et le non modulable se retrouvent côte à côte.
Deux agents de train en uniforme se serrent la main devant un train, avec des logos DB et SNCF en arrière-plan.
Le même jour, au même endroit, et devant le même train : un contrôleur de l’ « ICE » tombe éperdument amoureux (il y a de quoi) de sa collègue française… Le presse, comme il se doit, fait ses choux gras de l’événement qui est autrement plus « glamour «, on en conviendra, que la liste des caractéristiques techniques des moteurs ou des différences entre le monophasé 25 kV à fréquence industrielle 50 HZ et le monophasé 15 kV à fréquence 16 2/3 HZ. Là, au moins, il y a de la vraie fréquence vécue et visible.

Le « HST » : un « TGV » britannique ?

Les dirigeants des réseaux européens et nord américains des années 1960 et 1970 veulent faire de la grande vitesse pour ne pas se laisser distancer par l’avion, et essaient de nouveaux systèmes qui sont loin d’être au point ou peu réalisables dans le terrain des réalités économiques comme le coussin d’air ou la sustentation magnétique. Puis ils commencent à penser que le chemin de fer de l’an 2000 ressemblera fort à celui des décennies précédentes…C’est le cas avec le « High Speed Train » britannique, un très classique du genre, mais qui bat des records de vitesse depuis des décennies en matière de traction diesel.

Le réseau britannique ne manque pas projets dans ses cartons durant cette période mouvementée des années 60-70 où tout le monde veut rouler à 200 km/h. Entre autres, c’est l’ « Advanced Passenger Train » ou « APT », expression que l’on peut traduire par « train de voyageurs techniquement avancé ». C’est, d’ailleurs, un train qui n’a pas vraiment avancé… L’idée de départ est fondée mais utilise un progrès technique qui, à la longue, n’en est plus un, dans la mesure où, focalisé sur  un seul problème, il en pose trop d’autres une fois la solution trouvée. Le problème est de rouler à très grande vitesse sur des voies anciennes, donc sinueuses, que l’on conserverait telles quelles au lieu de se lancer, comme le Japon ou la France, dans la construction d’un réseau nouveau à grande vitesse intégralement neuf et séparé de l’ancien réseau – sauf en quelques points de raccordement pour pénétrer au cœur des villes. La caisse inclinable est une réponse théoriquement satisfaisante, mais les techniques mises en oeuvre sont si complexes que l’APT, après 15 années d’essais et de déboires, est oublié depuis le milieu des années 1980.

Le HST, le plus rapide du monde en traction Diesel.

Mis en service en 1976 après six années d’essais et de laborieuse mise au point, le « High Speed Train », ou « HST » pour les intimes, reste, dans les années 2000, le seul survivant de cette période d’essais britanniques de la grande vitesse. Il s’agit de rames très classiques formées de deux motrices diesel d’extrémité encadrant un train formé de voitures grandes lignes « Mark III ». Donc rien d’exceptionnel, mais l’exploit est bien là : le « HST » est le train le plus rapide du monde en traction diesel, avec un record à 230 km/h en 1973 et un service quotidien à 200 km/h. Le « HST » donne une nouvelle dimension à ce mode de traction principalement réservé, jusque là, aux marchandises ou aux manœuvres, et jamais placé sous le signe de la grande vitesse.

Ultérieurement le service des « HST » prend le nom de « Intercity 125 » du fait de la vitesse de 125 miles à l’heure, soit approximativement 200 km/h. Les trains « HST » circulent toujours aujourd’hui au départ de Londres vers l’Ouest et le Nord du Royaume-Uni, sans ostentation, sans fracas, assurant discrètement un service efficace mais, disons-le discrètement, peu écologique. La décision d’électrifier les grandes lignes britanniques a toutefois réduit, depuis plusieurs décennies, les possibilités d’extension futures du service  des rames « HST ».

Diagramme des versions APT-P : version haute puissance (2+12), version basse puissance (1+11), et version de production (1+10).
Les nombreuses variations de l’ « APT » montrent une mise au point difficile.
Train APT expérimental sur une ligne de la Western Region, photographie en noir et blanc, 1977.
Et, en plus, le « APT » était loin, très loin, de mériter un prix de beauté…
Un train à grande vitesse HST en cours d'essai, circulant sur des voies ferrées entourées de paysages champêtres.
Le « HST », ici en version prototype, était tout aussi laid. On le surnomma « the flying TV », le terme de « flying » étant porté par les trains les plus célèbres du Royaume-Uni : il est vrai que l’avant ressemblait à un de ces horribles postes de TV massifs de l’époque.
Un train à grande vitesse entrant dans une gare avec des quais et des rails visible, sous un ciel nuageux. Des maisons sont visibles en arrière-plan.
Un « HST » vu dans sa très acceptable (esthétiquement) version de série, ici, dans les années 1990, à Newport dans le Pays de Galles.

La « Vitesse Optimale Economique » impose ses propres limites économiques.

On voit peu à peu apparaître la doctrine de la « Vitesse Optimale Economique » dans différents articles des revues ferroviaires des années 1970 et notamment dans la « Revue Générale des Chemins de Fer » (RGCF), qui apparaît comme étant fixée aux environs de 250 km/h, puis 300 km/h.

Toujours est-il que la doctrine de la « Vitesse Optimale Economique » vient limiter les grandes vitesses bien en deçà des possibilités techniques offertes. La dimension économique interviendra encore plus directement, en 1974, dans le choix définitif du mode avec l’abandon de la turbine pour la traction électrique, ceci du fait du coût du carburant et du « Choc pétrolier ». Ces considérations d’ordre économique interviennent surtout quand le chemin de fer se situe en termes de concurrence avec les autres moyens de transport. Mais il est intéressant de remarquer que le chemin de fer commence à abandonner sa position de repli derrière les remparts du monopole,  et part en guerre ouverte contre la concurrence : la SNCF des années 1970-1980 choisit définitivement d’être agressive commercialement avec la voiture Corail et le TGV.

Nous avons eu l’honneur de rencontrer Jean Dupuy lors d’une longue séance de travail dans son bureau 88, Rue St-Lazare, en avril 1987, pour la rédaction du livre: « La grande aventure du TGV » Larousse, Paris. 1987. Pour Jean Dupuy, il faut intégrer les données économiques et humaines dans cette notion de « Vitesse Optimale Economique » en faisant une multiplication très simple : celle de la vitesse commerciale (c’est-à-dire celle effectivement réalisée pour transporter le voyageur d’un point à un autre dans le temps global voulu) par le nombre d’heures que l’on accepte de passer dans un train (ce nombre étant fonction d’une acceptation purement psychologique du voyageur qui compare le train à d’autres moyens de transport concurrents et fixe un seuil qu’il ne prétend pouvoir dépasser).

Nullement un train de luxe, et nullement conçu dans cette optique, le TGV offre relativement peu d’espace et un voyageur pourrait accepter de n’y rester guère plus que deux à trois heures – c’est bien ce que l’on pense à l’époque, avant les allongements de parcours jusqu’à Nice ou Tarbes nullement prévus dans le concept TGV initial. Il faut donc que le TGV roule assez vite pour atteindre, dans ce laps de temps, des points assez éloignés pour offrir des temps de parcours comparables à celui de l’avion, parfois meilleurs ou, au pire, légèrement supérieurs. Cette vitesse, une vitesse commerciale vraie entre les deux points et non une vitesse de pointe, se situe aux environs de 230 km/h de moyenne, et demande certes des vitesses de pointe supérieures pour y parvenir.

La ligne nouvelle Paris-Lyon n’est pas une fin en soi, mais seulement une partie d’un système irriguant tout le Sud-Est de la France, et offrant bien, pour des villes comme Lyon, Besançon, Grenoble, Valence, Dijon, des temps de parcours inférieurs à 3 heures. Moyennant le prolongement dans la vallée du Rhône de la ligne nouvelle, Marseille sera atteinte dans le même temps. La vitesse optimale économique est suffisante avec 260 km/h sur la ligne nouvelle et des parcours à 200 km/h ou à 160 km/h au-delà sur des lignes classiques.

Mais cela montre, pour Jean Dupuy, que 230 km/h x 3 heures = une distance totale d’environ 700 km au-delà de laquelle l’avion reprend ses avantages sauf si on estime que la vitesse optimale économique peut être relevée dans les limites imposées, bien sûr, par la croissance des coûts d’exploitation. Il reste donc toujours une marge de vitesse que les techniques permettent et qu’il est inutile « d’entamer prématurément » dit Jean Dupuy. Une des conférences des passionnantes soirées de la RGCF, en date du 31 janvier 2012, consacrée aux trente années de TGV, montrera le retour en force de cette constatation : le TGV n’est pas fait pour les (longs) parcours de prolongement hors LGV.

Illustration d'un train SNCF en différentes perspectives, incluant une vue de face, une vue latérale et une vue du dessous, avec un design futuriste.
Un des dessins du tout premier projet de « TGV » dont Jacques Cooper a donné une copie à l’auteur de ce site en le recevant chez lui à Saint-Cloud il y a une trentaine d’années.
Intérieur d'un train avec des passagers assis, discutant et lisant. On voit des femmes et des hommes de différentes générations, certains souriant et d'autres concentrés sur leur lecture.
Intérieur d'un wagon de train luxueux avec des passagers et un employé servant à un bar, décor moderne et élégante.
Les premiers voyageurs du TGV, au début des années 1980, du moins photographiés par la SNCF. Les couleurs des sièges sont plutôt empreintes de fraîcheur, mais le bar sera, pour des décennies, le lieu chaleureux par excellence. On disait, à l’époque : « allons prendre un drink au bar ». Sur le comptoir l’œuf dur perpétue la tradition et trône comme il l’a fait sur les « zincs » des bistrots. Il va falloir que la SNCF invente quelque chose d’autre pour remplacer l’œuf dur qui dure.

La très grande vitesse parée des vertus du rendement ?

D’une manière comme d’une autre, la SNCF des années 1970 sait dorénavant que « la vitesse paie », ou, du moins, promet de payer et de mieux en mieux, si l’on s’y met d’une manière extensive et durable. En 1972 son Directeur Général Adjoint, Roger Hutter, écrit un article important dans la revue « Chemins de fer », et portant sur les activités rentables de la SNCF : « Activités rentables et non rentables ans le cadre de la liberté de gestion de la SNCF »  paru en mars 1972. Les économistes actuels diront, sans doute, que, à cette époque, on nage en plein « marginalisme »….:

TYPE DE TRAINTAUX DE COUVERTURE DES COUTS MARGINAUX
Rapide à supplément165%
Rapide ordinaire160%
Train autos-couchettes124%
Omnibus75% (et 64% sans compensation de l’Etat)
Marchandises (moyenne générale)124%
Marchandises par train complet131%
Marchandises au détail101%

La présence d’une colonne « Taux de couverture des coûts marginaux » nous rappelle que le coût marginal est, à l’époque, une valeur sûre…

Mais, sur le terrain des réalités d’alors, l’ « Airbus » d’Air-Inter demande 80 minutes pour le vol « sec » Paris-Lyon, plus deux trajets terminaux modérément estimés à 20 minutes chacun pour aller du centre-ville à centre-ville. Le total donne 120 minutes : c’est l’estimation donnée en 1977, et les difficultés de circulation automobile n’iront qu’en croissant pour allonger la durée totale des trajets terminaux. Il suffit donc effectivement de tracer le graphique du TGV pour qu’il couvre le trajet Paris-Lyon en 120 minutes lui aussi, roulant sans hâte inutile, et sagement en dessous de ses possibilités, à la vitesse optimale économique pour rapporter des sommes considérables à la SNCF.

Complètement en bas de la colonne, complètement en bas aussi du palmarès de la vitesse, du coté des omnibus, il n’y a pas de vitesse optimale économique, aussi faible serait-elle. L’omnibus prépare ainsi sa longue agonie et cette politique de la vitesse, encouragée par le coût marginal, conduit peu à peu la SNCF à classer (mentalement) son réseau en deux catégories : d’une part les lignes rapides, voire à grande vitesse, et qui rapportent, et, d’autre part, les lignes qui, d’une manière comme d’une autre, ne peuvent laisser le moindre espoir d’un rapport financier. La longue descente aux enfers du train omnibus, certes commencée au lendemain de la Première Guerre mondiale, passe au cran de marche supérieur.

« Le gaspillage vient du rail et l’économie de la route ».

Remettez-vous, cher lecteur, si vous venez de tomber de votre armoire normande. Ce sous-titre que nous venons de vous proposer n’est rien d’autre que le titre du célèbre rapport Guillaumat, remis au premier ministre Raymond Barre en février 1978. Ce rapport ne dit pas autre chose en opposant un train à grande vitesse (supposé toujours plein) à un omnibus (supposé toujours vide), parvenant ainsi à créer, dans l’opinion publique et chez les « décideurs » une association a priori selon laquelle « vitesse = train plein » et « lenteur = train vide ». Elle aura une existence solide… tant que les TGV seront pleins et les omnibus seront vides, ce qui n’est pas prouvé que ce soit un fait durable. La belle au bois dormant, et sous sa forme omnibus, sera réveillée par le prince charmant des régions, et prendra le nom de TER.

Revenons au rapport Guillaumat : « Il n’y a rien de paradoxal, lorsque les véhicules sont pratiquement vides, à affirmer que le gaspillage vient du rail et l’économie de la route ». C’est ce que l’on peut lire dans « Orientations pour les transports terrestres » Rapport de la commission Guillaumat. Documentation française. Paris, 1977. p 79. Ce rapport, à travers un esprit de libéralisation, de concurrence acceptée et d’équilibre des finances, encourage la SNCF à encore plus dans un choix judicieux et rémunérateurs, quitte à remettre en cause la notion de service public, et ne voit aucune raison sérieuse de subventionner les déplacements des voyageurs. Le jeu des marchés est le meilleur moyen d’offrir au voyageur le plus large choix possible de services, de qualités et de prix, conclut la commission chargée du rapport. Et pour les marchandises, le rôle de l’Etat est celui d’un arbitre veillant à la bonne harmonie des conditions de concurrence.

Sans être totalement satisfaite des conclusions de ce rapport qui pose une alternative trop simpliste (économie de marché, ou centralisation autoritaire ?), la SNCF estime que le choix pour l’usager, qui est à préserver, n’est nullement incompatible avec une organisation des conditions de concurrence et une politique des transports tenant compte d’intérêts généraux et à long terme (énergie, environnement, sécurité, etc.). Mais elle joue le jeu et tout en soulignant les atouts du transport ferré pour la collectivité, agit aussi en entreprise performante, intensifiant plus que jamais sa politique de vitesse, impliquant une politique de traction innovante. Elle ne changera plus de politique, du moins jusqu’à ce jour.

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