Tramway sur pneumatiques

C'est le système de Nancy ou Caen par exemple. On a ajouté le système de guidage central par rail et galets à un trolleybus bimode bi-articulé. Ce véhicule peut s'affranchir du rail.

Cette possibilité d'éviter un encombrement ou de circuler en mode routier entre deux portions guidées impose en revanche que ces véhicules disposent de l'homologation des Mines pour une circulation sur la voie publique, c'est pourquoi les véhicules de Nancy et de Caen sont immatriculés et contraints par le gabarit routier maximum autorisé.

Le système est basé sur le rail central et le véhicule est conçu pour ne fonctionner qu'avec ce rail (exemple : ligne A du tramway de Clermont-Ferrand ou lignes T5 et T6 du tramway d'Île-de-France). À ce titre, cette technologie est celle qui se rapproche plus du tramway classique sur fer.

Ce système est directement inspiré du monorail Larmanjat, dont une ligne fut mise en service entre Le Raincy et Montfermeil, en 1868. Le système ne fut pas un succès.

Son moteur principal est électrique. La prise de courant se fait généralement par pantographe et caténaire.

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  Monorail Larmanjat en 1868, le premier véhicule ferroviaire équipé de cette technologie.
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  Rame de tramway de type Translohr STE4 sur la ligne A à Clermont-Ferrand, France.
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  Rame de tramway de type Translohr STE6 sur la ligne T6 du tramway d'Île-de-France à Meudon-la-Forêt, France.
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  Rame de tramway de type Translohr STE3 sur le tramway de Shanghai.

Lignes aériennes de contact de trolleybus.

Le tramway de Clermont-Ferrand (technologie Translohr), dont la conception est radicalement différente de celle du TVR.

Ce système représente un coût d'investissement potentiellement moindre que celui d'un tramway classique : l'économie réalisée dépend beaucoup de la technologie utilisée. En effet, les deux réseaux TVR ont des coûts de 13,6 M€/km pour Nancy et 12,1 pour Caen. À l'inverse, le TransLohr de Clermont-Ferrand a coûté 20,7 M€/km. Sachant qu'en France le coût moyen d'un kilomètre de tramway est de 22,6 M€ (la ville de Besançon est parvenue à construire un tramway fer pour 17 M€/km[3]), seule la technologie TVR se vérifie comme étant moins coûteuse à l'investissement.

Une autre question posée est celle des coûts d'entretien, qui seraient au moins aussi élevé sur les tramways sur pneus que sur les tramways sur fer. Il semblerait, au moins pour le TVR, que les coûts soient supérieurs à ceux attendus mais toujours inférieurs à ceux d'un tramway sur fer. Problème : peu de données statistiques existent sur ces questions, et il est donc difficile de trancher.

Pour certains types de véhicules, il offre également la possibilité à la rame de quitter ponctuellement le tracé initial en cas d'obstacle sur le parcours (panne du véhicule précédent, par exemple, utilisation du dépôt Bus ou d'un dépôt hors agglomération). Cette débrayabilité reste intéressante pour les communes, comme Nancy, qui ne peuvent se permettre (pour des raisons politiques — refus de certaines communes — et géographiques — forte densité urbaine —) d'avoir un site propre sur l'intégralité du parcours. Ainsi, le tramway sur pneus peut se comporter comme un trolley classique (si ce n'est sa taille), en s'insérant dans la circulation. Le poids élevé (38 tonnes à charge maximale) et la faible garde au sol des véhicules nécessitent toutefois des aménagements routiers. Cet avantage n'est pas exploitable avec le Translohr, qui n'est pas débrayable et ne peut fonctionner sans rail, tout comme un engin ferroviaire classique .

Conséquence directe de la débrayabilité et facteur de moindre coût, la possibilité de quitter le parcours initial à l'occasion de travaux dispense de dévier les réseaux enterrés (eau, gaz, électricité) lors de l'aménagement de la voie de tramway.

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  Schéma du système de guidage du TVR, la roue (en rouge) peut se soulever et ainsi se libérer du rail de guidage (en vert) pour circuler sur le réseau routier classique.
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  Schéma du système de guidage du Translohr. On remarque que les roues (en rouge) ne peuvent pas se libérer du rail de guidage (en vert) et sont en conséquence non débrayables.

Translohr à l'avenue Ayacucho de Medellín

De plus, circulant sur pneus, ces rames sont capables de franchir des rampes inaccessibles au tramway classique sans surcoûts, jusqu'à 130 millimètres par mètre, selon les constructeurs. Cet argument est également contesté, en se fondant par exemple sur le tramway de Lisbonne (ligne 28) qui gravissent des rampes de 135 millimètres par mètre, sans aucune crémaillère. Les villes de Lausanne, du Havre et de Rouen ont eu, avant leurs suppressions, des lignes de tramway avec des rampes similaires à celles de Lisbonne.

L'avantage du tramway sur pneus, par rapport au tramway classique, est de ne pas nécessiter d'adaptations techniques particulières pour gravir ces déclivités. De fait, ces adaptations sont coûteuses, et puisqu'elles ne sont pas nécessaires sur le tramway sur pneus, celui-ci profite d'un avantage de coût.

Un autre avantage annoncé du tramway sur pneus est la meilleure adhérence au sol qui permet à ces véhicules une meilleure accélération et un freinage plus efficace[4].

En mode guidé, le confort est très décevant puisque la chaussée s'ornière très rapidement. La bande de roulement en mode guidé est souvent fracturée avec des nids-de-poule, ce qui nécessite un rechargement régulier de la chaussée avec un produit bitumineux spécifique dont la planéité est bien moindre que celle de la chaussée originelle.

Le confort est très bon et est comparable à celui d'un bus conduit par un chauffeur émérite. La trajectoire d'entrée en station est souple et sans à-coups. La mise à quai est précise et la montée des voyageurs, des poussettes et des personnes à mobilité réduite en est facilitée. La sécurité est améliorée, le système recalant automatiquement sur sa trajectoire un véhicule qui, en conduite manuelle, s'en serait écarté.

En cas d'urgence le conducteur peut éviter un obstacle ou un piéton en donnant un coup de volant, ce qui débraye automatiquement le système. Cette possibilité de manœuvre d'évitement d'urgence est exclue sur les véhicules à guidage mécanique (tramways sur pneus ou sur fer), qui sont prisonniers de leurs rails.

Du fait de la précision de la trajectoire, des ornières peuvent également se former, mais les conséquences sont moins grandes que sur les systèmes à guidage mécanique puisqu'il n'y a aucune interaction mécanique entre le système de guidage et les organes de roulement (roues). Cela n'est pas le cas pour les tramways à guidage mécanique. Une différence de nivellement entre les roues et le rail de guidage peut induire des efforts d'arrachement sur le rail.

Comme pour les métros sur pneumatiques les petits trains touristiques (encore plus accentué par les irrégularités éventuelles du terrain) ou tous les moyens de transport qui utilisent de nombreuses roues équipées de pneus, le confort des passagers est moindre qu'avec des roues métalliques sur rails, l'élasticité des pneus engendrant des secousses régulières continuelles durant les parcours.

Ce système a été adopté par les réseaux de Nancy et de Caen, qui connaissent des difficultés, qui ont occasionné plusieurs interruptions du service, parfois pour des périodes de plus de 8 mois pour Nancy.

C'est pourquoi la mise en service le 13 novembre 2006 (l'ouverture de la ligne étant repoussée d'un mois à la suite d'un déguidage au cours d'essais le 2 octobre 2006) du projet de tramway sur pneus de Clermont-Ferrand, qui a fait le choix d'un autre constructeur (Translohr), a été attendue par beaucoup d'autres collectivités et spécialistes pour vérifier la fiabilité du système.

Le fait que Clermont-Ferrand soit la capitale de l'industrie française du pneumatique, grâce à la firme Michelin qui y est implantée, n'est cependant pas indifférent à la préférence d'un tramway sur pneus, au lieu d'un tramway sur fer.

L'utilisation de pneus sur une chaussée contraint également de saler cette dernière en cas de verglas ou de neige, ce qui n'est pas nécessaire avec le rail.

Un inconvénient supplémentaire est en train de se faire jour : à l'exploitation, ce type de ligne serait plus chère que ce qui était prévu. Ce serait dû à l'usure rapide des galets de guidage et du rail associé, au phénomène d'orniérage prononcé de la chaussée, à l'usure rapide des pneus et à la consommation d'énergie plus élevée, due au frottement du roulement sur pneu (presque le double que pour le roulement sur fer).

Le choix d'un bimode guidé/non-guidé contraint d'adopter le système d'alimentation des trolleybus : une paire de perches à la place du pantographe, et donc des lignes de contact beaucoup plus lourdes : doubles au lieu de simples et multiplication des points de suspension dans les courbes et ajout de parties rigides cintrées pour éviter le déperchage. Au contraire d'un pantographe, qui peut être remis en contact à n'importe quel point du réseau, le tramway sur pneus à perches ne peut repercher qu'à des endroits prédisposés munis d'entonnoirs, qui ne garantissent pas le reperchage systématique. En effet, les « ficelles » des trolleybus classiques ont été supprimées, et le conducteur ne dispose plus de la possibilité d'un reperchage manuel.

La garde au sol extrêmement faible (comme sur un tramway standard) réclame, en mode non-guidé, des parcours avec une chaussée d'une excellente planéité. La présence d'un dos d'âne, comme un changement de déclivité comme à Nancy, juste au-dessus de la station Saint-André peut provoquer des contacts intempestifs de la caisse avec le sol.

L'intérieur d'une rame de TVR à Caen.

Les systèmes à pneus sont liés aux contraintes des transports routiers (« Mines »), qui limitent la longueur et les masses à vide et en charge des véhicules. Une rame sur pneus (routière) ne peut être allongée, contrairement à un tramway traditionnel fer/fer (ferroviaire) (comme le réseau de Montpellier).

Le tramway T6, qui parcourt le trajet de Châtillon-Montrouge à Viroflay, de longue taille, car étant composé d'un nombre important de voitures (6), donne toutefois pleinement satisfaction.

L'augmentation de la capacité d'une ligne ne peut donc se faire que par l'augmentation de la fréquence. Lors d'une sortie ou entrée d'établissement scolaire ou universitaire (très nombreux tout au long de la ligne de Nancy, le premier véhicule, de capacité très insuffisante, est pris d'assaut, ce qui ralentit beaucoup sa marche et amorce le cercle vicieux du retard (échanges en station entravés par l'affluence, fermeture des portes difficiles, etc.). Il n'est donc pas rare de voir arriver au terminus trois, voire quatre, trams à la suite les uns des autres[5] :

1. le premier, très en retard et surchargé ;
2. le deuxième, encore en retard et encore surchargé ;
3. le troisième, normalement chargé mais ralenti par le précédent ;
4. et le quatrième, à l'heure mais quasiment vide.

Cette situation récurrente conduit de nombreux usagers potentiels à se détourner des transports en commun en heure de pointe, la durée de trajet n'étant pas fiable (de 9 à 25 minutes pour un trajet donné (exemple de Exelmans → Brabois, à Nancy) auxquelles s'ajouteront de jusqu'à 12 minutes d'attente au lieu des 4 à 6 minutes prévues, soit un temps total de trajet allant de 9 à 37 minutes pour un même parcours).

Le réseau de Nancy a tenté, en octobre 2006, de remédier à cette irrégularité en instaurant une durée maximale d'ouverture des portes à l'arrivée en station de 30 secondes. Après cette limite, il n'est plus possible de les rouvrir, et le tram peut partir.

Ces problèmes de régularité sont en fait dus principalement à une sous-capacité de la ligne par rapport à la demande, le réseau possédant trop peu de rames. En effet, le problème serait similaire avec un tramway classique fer/fer. Le réseau de Nancy, avec une fréquence officielle d'un tram toutes les 5 minutes, pourrait en théorie mettre en circulation quelques nouvelles rames (dans une certaine limite puisqu'une ligne de tram devient difficile à gérer si la fréquence est inférieure à 2 minutes). Cependant, deux obstacles s'y opposent : celui du financement et celui de la disponibilité des rames chez le fabricant. En effet, puisqu'il s'agit d'un matériel expérimental sans suite, il n'est pas envisageable de procéder à une nouvelle mise en fabrication pour seulement quelques éléments .

Les voies se rapprochant plus du génie civil des routes que celui du ferroviaire, cela a pour effet de rendre quasi-impossible la mise en place d'obstacles infranchissables (pistes en gazon, fosses, ...) qui conduit à plus d'incivilités et non-respect du code de la route par emprunt de la voie par les cyclomoteurs, les cycles et les piétons.

Les systèmes étant incompatibles entre eux et fermés, empêchant la concurrence (exemple : Translohr et TVR n'utilisent pas le même système de guidage ni le même système d'alimentation, TVR se rapprochant plus du système trolleybus), il est impossible de changer de fournisseur, chacun ayant son système bien spécifique, contrairement aux tramways sur fer, qui peuvent être compatibles entre eux sous réserve d'utiliser le même écartement (métrique ou standard), le même gabarit et la même tension d'alimentation. Cela pose un problème de pérennité du système à moyen terme, lors du remplacement des véhicules, d'appels d'offres pour de nouvelles rames ou en cas de constructions de nouvelles lignes par exemple (notamment en cas d'arrêt éventuel de la fabrication par l'un ou l'autre des fournisseurs).

• Train routier
• Métro sur pneumatiques
• Translohr

• Michel Harouy, Du train routier Renard aux tramways modernes sur pneumatiques, 1902-1999, article paru dans la revue Chemins de fer Régionaux et Urbains N°294 (février 2003) de la FACS-UNECTO