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Une nouvelle génération de métros automatiquesMétéor marque une rupture technologique avec les métros automatiques actuels. Car il accepte l'intrusion de rames manuelles. Conçu avec une nouvelle méthode d'élaboration des logiciels, ce bijou sophistiqué constitue une magnifique vitrine technologiq...

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Une nouvelle génération de métros automatiques

Météor marque une rupture technologique avec les métros automatiques actuels. Car il accepte l'intrusion de rames manuelles. Conçu avec une nouvelle méthode d'élaboration des logiciels, ce bijou sophistiqué constitue une magnifique vitrine technologique pour Matra Transport International. Et un atout à l'exportation.



A première vue, il n'a pas l'air si extraordinaire que cela ce métro ! Certes, il y a bien ces portes palières qui s'ouvrent automatiquement quand la rame est à quai et qui empêchent de tomber sur la voie. Ce qui n'a rien d'anecdotique, puisque la RATP recense chaque année une centaine de candidats au suicide sur ses lignes. Et, bien sûr, les rames roulent toutes seules, sans conducteur. Pourtant, ce que les Parisiens découvrent, les Lillois, Toulousains ou Lyonnais le connaissent depuis plusieurs années. Météor mérite-t-il tout ce tapage médiatique ? Pour déceler son originalité, il faut chercher un peu plus loin. D'abord, repérer les deux caméras postées dans chaque rame. Souriez, les opérateurs du poste de commande centralisée (PCC) vous regardent ! Du moins s'ils ont branché leurs deux écrans sur les caméras de votre train. Météor est en effet le premier métro à rapatrier en direct les images de l'intérieur des rames vers le poste de commande. Via des ondes hyperfréquences qui utilisent le tunnel comme guide d'ondes. Mais cette innovation n'est rien en comparaison du fonctionnement du métro lui-même. Là, il faut se rendre chez Matra Transport International, retenu en 1992 pour concevoir le système d'automatisation de Météor, pour obtenir un éclaircissement. " Depuis six ans, 200 personnes en moyenne travaillent sur ce projet ", explique Pierre-Joseph Beaurent, chef du projet Météor chez Matra Transport International. Soit un tiers de l'effectif ! Et pour cause ! Météor marque une rupture, non seulement avec le VAL, l'ancienne génération analogique que Matra Transport International a conçue pour Lille ou Toulouse, mais aussi avec Maggaly, mis en service à Lyon. Comme ce dernier, Météor est numérique et lourd. Il pourra transporter plus de 700 passagers par rame. Sa sécurité repose sur la technique éprouvée du monoprocesseur codé. C'est-à-dire que tous les messages traités par les calculateurs comportent un code de sécurité vérifié à chaque étape de calcul. Mais Maggaly ou ses prédécesseurs fonctionnent en autarcie. A l'inverse, Météor est le premier métro automatique qui tolère l'intrusion de rames manuelles ou semi-automatiques. En clair, un trafic mixte manuel-automatique est possible sans que l'exploitation en soit perturbée. Les raisons de ce choix ? La première est historique. " Météor est né d'un concours d'idée en 1987 sur l'automatisation des lignes existantes, qui impliquait une circulation mixte pour ne pas interrompre le trafic, raconte Pierre-Joseph Beaurent. Lorsque la décision d'une nouvelle ligne automatique a été prise, on a tiré parti de cette première étude. " Cela tombe bien. Car la mixité du trafic répond justement au souci d'insérer la quatorzième ligne au sein d'un réseau manuel. Elle est en effet connec- tée à la ligne 6, puis, plus tard, à la ligne 13. On peut, dès lors, imaginer des rames avec conducteur qui empruntent la ligne automatique pour se rendre dans un dépôt, par exemple. Autre avantage : en cas de panne d'une rame, celle-ci peut être conduite manuellement jusqu'au dépôt.

Doper les calculateurs pour la gestion mixte

La mise en oeuvre de la circulation mixte est d'une incroyable complexité. La signalisation automatique a été doublée d'une signalisation classique fonctionnant en permanence. De même, les trains sont détectés selon deux principes. Les rames sans conducteur et les pilotes automatiques fixes, qui gèrent le trafic, communiquent via un tapis de transmission électromagnétique (voir schéma). En mode automatique, un train détermine en permanence le segment de voie ou " canton " qu'il occupe grâce à une roue phonique placée dans l'essieu. Cette position est recalée par des balises le long de la voie. Il la transmet au pilote automatique fixe le plus proche, qui informe dès lors la rame suivante du canton où elle peut se déplacer. En revanche, lorsqu'une rame manuelle circule sur la ligne, sa roue court-circuite un circuit électrique sur le rail relié au pilote automatique fixe. Celui-ci repère alors sa position, prévient les rames automatiques et actionne les feux de signalisation en conséquence. Cette gestion mixte a obligé Matra à doper ses calculateurs. " La vitesse de traitement des calculateurs de sécurité est cinq à dix fois plus rapide que sur Maggaly ", explique Pierre-Joseph Beaurent. L'intégration d'informations extérieures dans un système automatique a d'autre part considérablement compliqué la tâche des développeurs informatiques. Les logiciels de sécurité constituent d'ailleurs la deuxième grande originalité de Météor. Ils ont été élaborés à 80 % avec la Méthode B. Sous ce nom de code se cache une méthode formelle qui permet d'écrire un logiciel directement sans fautes ! Les spécifications du programme sont formulées dans un langage mathématique qui repose sur la théorie des ensembles et la logique des prédicats. " A chaque ligne, on peut prouver mathématiquement que la précédente est valide ", explique Pierre Lecompte, responsable du système d'automatisation de Météor à la RATP. L'intérêt ? Eliminer des heures de tests unitaires concernant les instructions au plus bas niveau. Un travail en général plus long que l'écriture du programme elle-même. Dans le cas de Météor - qui compte 1 million de lignes de code ! -, l'avantage était incontestable. D'autant qu'il est hors de question que le système soit planté par un bogue, comme un vulgaire ordinateur, bloquant du même coup des passagers dans un tunnel ! De même, au cours des tests fonctionnels, un nombre d'anomalies considérablement plus faible a été relevé. En pratique, le résultat est spectaculaire. " Lorsque, en novembre 1997, nous avons lancé la première rame, elle a parcouru toute la ligne sans perturbation. Cela n'était jamais arrivé ", s'étonne encore Pierre Lecompte. A vrai dire, la méthode B avait été élaborée avant Météor par un génial informaticien, Jean-Rémond Abrial. Quelques rares sociétés, comme Alstom, y avaient fait appel. Mais avec parcimonie. Pour Météor, la RATP a souhaité son utilisation à grande échelle. Du coup, en 1993, la société informatique Steria a développé en collaboration avec la RATP, Alstom, la SNCF, l'Inrets et Matra Transport International des outils pour industrialiser la méthode. " Météor a constitué la première utilisation industrielle ", raconte Thierry Servat, responsable de l'atelier B, chez Steria, qui explore d'autres débouchés commerciaux. " La méthode serait d'un grand secours pour concevoir un cahier des charges complexe sans ambiguïté ", poursuit-il. Gemplus, notamment, étudie la possibilité d'y avoir recours. Météor permettra certainement à Steria de faire de nouveaux émules. Comme il permettra à Matra Transport International d'exposer le meilleur de son savoir-faire actuel. Le constructeur doit d'ailleurs beaucoup à la RATP, qui lui offre une magnifique vitrine technologique. L'exploitant parisien récoltera-t-il quelques fruits de son audace ? " Systra, la filiale d'ingénierie de la SNCF et de la RATP, pourra être associée à Matra Transport International en cas de contrat à l'exportation ", indique Pierre Lecompte. " Mais, vu son prix, il sera diffi- cile de l'exporter ", souffle un concurrent. De fait, le contrat des automatismes s'élève à 800 millions de francs pour 7 kilomètres de ligne. Il s'agit certes du premier développement d'un système hypersophistiqué. Mais, en comparaison, le système qu'Alstom délivrera à Singapour coûte, sur le papier, 500 millions de francs pour 20 kilomètres ! Pourtant, Matra Transport International est confiant. Il compte mettre en avant la mixité de l'exploitation pour proposer l'automatisation intégrale de lignes sans interruption du trafic. Une ligne classique pourrait ainsi gagner entre 25 et 30 % de capacité aux heures de pointe. L'intervalle entre deux trains peut être réduit jusqu'à quatre-vingt-cinq secondes et les rames envoyées à la demande. " Les villes de Berlin ou de Nuremberg sont très intéressées par ce concept ", indique Pierre-Joseph Beaurent.

L'automatisation intégrale beaucoup trop coûteuse

A Paris, en tout cas, on en a abandonné l'idée, qui a pourtant prévalu à la naissance de Météor. " L'automatisation intégrale coûterait 1 milliard de francs par ligne. On n'y songe pas ", lance Serge Lagrange, directeur de la ligne 14. Peu importe. " Le Digisafe, l'architecture informatique à la base de Météor, sert de plate-forme commune à l'ensemble de notre gamme d'automatismes, allant de l'aide à la conduite à l'automatisation intégrale ", rétorque Pierre-Joseph Beaurent. Le constructeur vient d'ailleurs d'être sélectionné pour faire la démonstration des automatismes de Météor sur la ligne Canarsie du métro de New York. A la clé, une participation au vaste programme de rénovation du réseau, qui s'étalera sur dix-sept ans.



Qui est Matra Transport International ?

Filiale à 95 % de Siemens depuis deux semaines. Auparavant, la société était détenue à parité par le constructeur allemand et Matra.

Leader mondial du métro automatique.

925 millions de francs de chiffre d'affaires, 600 employés.



Pierre Lecompte

Chef de projet de la phase 2 de Météor

En entrant dans le bureau de Pierre Lecompte, un immense schéma incompréhensible vous saute aux yeux. Cet entrelacs de rectangles et de flèches décrit le système d'automatisation de Météor, sur lequel il a planché durant huit années. Mais l'ex-responsable de la maîtrise d'oeuvre des automatismes va devoir bientôt afficher un nouveau plan sur le mur : celui du tracé des extensions de la ligne 14. Car, à 57 ans, Pierre Lecompte succède à François Saglier comme chef de projet de la phase 2 de Météor. Habitué aux salles informatiques proprettes, cet ingénieur Supélec réservé va devoir patauger dans la gadoue des chantiers. Ce qui ne l'effraie pas. " C'est justement l'intérêt d'une grande maison comme la RATP. On change de métier sans changer d'entreprise ", remarque-t-il. En trente ans à la RATP, Pierre Lecompte s'est en effet essayé à de multiples postes. D'abord aux études d'exploitation, puis aux études techniques du matériel roulant, avant d'encadrer 900 employés de maintenance du RER. C'est en 1988 qu'il se penche sur les automatismes. Il est alors chargé de superviser la célèbre étude d'automatisation des lignes existantes, qui donnera naissance à Météor. Pierre Lecompte supervisera logiquement tout le projet. Dès demain, lorsque les fastes de l'inauguration seront terminés, il prendra des vacances à Saint-Malo. " C'est mon port d'attache, explique ce Breton en désignant une vieille photo de la ville, seul élément personnel ornant son bureau.



L'avènement des stations ouvertes

Fini, les labyrinthes de couloirs à n'en plus finir ! La ligne 14 inaugure des stations ouvertes afin que le voyageur voie d'emblée vers quoi il se dirige. Petit aperçu de ce renouveau architec- tural du métro parisien dans la magistrale station Bibliothèque François-Mitterrand.

" Nous avons voulu faire un anti-Châtelet-les-Halles, où seule la signalétique guide l'usager. Ici, c'est l'architecture qui joue le rôle de signalétique ", affirme d'emblée Pierre Schall, architecte associé à Antoine Grumbach pour concevoir cette station. Pour ceux qui connaissent le dédale de Châtelet-les-Halles, le contraste est saisissant. En entrant dans ce terminus de Météor, il suffit d'un coup d'oeil pour embrasser l'ensemble de l'espace. Du haut de l'amphithéâtre qui permet de descendre graduellement vers les quais, on aperçoit les trains roulant un étage en dessous, une passerelle transparente pour la circulation transversale et les sorties. Dans un espace si vaste, les acousticiens ont multiplié les dispositifs antibruit. Toutes les marches de l'amphithéâtre sont, par exemple, percées à leur base d'orifices destinés à piéger les sons. Autre astuce technique : des supports en fonte d'aluminium modulaires, conçus pour supporter aussi bien des luminaires que des caméras, des haut-parleurs ou des panneaux. Et les carrés métalliques qui parsèment les murs ne sont pas, comme on pourrait le croire, des décorations, mais des trappes qu'il suffit d'ouvrir pour brancher de nouveaux équipements. Ces trouvailles restent anecdotiques, en comparaison des problèmes posés par l'édification de cette station. Située à 15 mètres sous terre, elle doit supporter les voies ferrés venant de la gare d'Austerlitz et recevra également la charge des futurs immeubles de la ZAC de Tolbiac, en construction au-dessus des voies ferrées. La station a donc dû être dotée de 56 énormes poteaux de 2 mètres de diamètre. Leur emplacement correspond à l'écartement des voies ferrées. Le plus chargé supportera jusqu'à 8 000 tonnes. " Nous avons utilisé une technique particulière de coffrage, explique Pierre Schall. Des anneaux de béton colorés servent directement au coffrage du béton armé. "

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