Urbanloop

Le transport de demain ?

Urbanloop Le transport de demain ?

Transcription :

Ça fonctionne par un guidage avec ici des basculeurs.

Ce mode de transport innovant sur rail s'appelle Urbanloop. Il fonctionne en toute autonomie, ce qui ne l'empêche pas de filer très vite.

Oui, ça monte jusqu'à 50 kilomètres en ligne droite effectivement.

Un circuit ferroviaire sur lequel circulent une dizaine de capsules a été déployé à Saint-Quentin en Yvelines pour servir de test.

On est sur une exploitation en mode standard, en mode nominal.

Annonce : Kéolis vous souhaite la bienvenue à bord !

Deux kilomètres de voie, deux stations ouvertes au public, une troisième dédiée à la maintenance, trois jonctions et trois bifurcations, mais pas d'aiguillage, du moins pas sous la forme sous laquelle on le connaît dans le monde ferroviaire. Une propulsion électrique, mais pas de batterie. Alors qu'elle est cette magie ? Je vous propose de le découvrir dans ce nouveau numéro. Bonjour et bienvenue dans Aiguillages !

Le projet est né sur un campus universitaire. L'idée est venue au directeur de l'INP, l'Institut National Polytechnique de Lorraine basé à Nancy alors qu'il se trouvait une nouvelle fois au volant de sa voiture bloquée dans un embouteillage. Enfin parvenu à destination, il a demandé à ses étudiants d'imaginer le moyen de transport de demain, qu'il voulait rapide et autonome.

Urbanloop est né en 2017, en effet dans l'écosystème des écoles d'ingénieurs de la ville de Nancy, qui est un des écosystèmes les plus dynamiques sur ce type de métiers. 2017 : projet d'écoles d'ingé. 2018 : cinq écoles rejoignent le projet. Et puis ensuite la SAS a été montée en 2019. Et justement, cette première partie a permis de développer l'idée avec une très grande liberté en fait. Parce qu'on était en mode académique, sans exigence de rentabilité. Et donc ensuite, là, ensuite, on a monté cette start-up et là, on est en train de la passer en phase industrielle avec des commandes, avec pourquoi pas, la construction d'une usine. Donc, c'est vraiment l'histoire de ce projet d'étudiants né universitaire, académique qui passe en mode start-up. Un salarié deux salariés, là, on est une trentaine...

Tout est donc allé très vite. À peine 7 années se sont écoulées entre la formulation du projet et le transport régulier des premiers passagers sur ce démonstrateur installé à Saint-Quentin en Yvelines dans la région parisienne. Une compression du temps avec laquelle on n'est pas très familier dans le domaine des transports et encore moins quand il s'agit de ferroviaire où parfois plusieurs décennies peuvent s'écouler entre l'émergence d'une idée et sa concrétisation. Cette rapidité Urbanloop la doit sans doute à la grande simplicité de son principe de fonctionnement.

Oui, vous l'avez dit, c'est simple. C'est vraiment le mot-clé d'Urbanloop. C'est simple et léger ! Et donc on garantit un délai de deux ans entre la signature et l'inauguration. Et les deux ans, c'est beaucoup de procédures réglementaires pour avoir justement cet arrêté d'exploitation. Ici, pour les deux kilomètres, on a à peu près... Premier rail avec Clément Beaune ministre des Transports de l'époque, le 19 décembre et première capsule qui circule début février. Donc on a quelque chose de l'ordre de quelques semaines de la pose de la voie sur la plate forme existante et puis ensuite la fabrication des capsules, c'est en quelques mois, c'est 4 à 6 mois. Là, il y a dix capsules. Donc pour nous, vraiment, le dur de la production, il dure entre six et douze mois et ensuite avant, ce sont tous les dossiers de procédure pour avoir le droit de l'utiliser derrière. Donc on est sur deux ans, ce qui est en effet un cycle très très court pour un système de transport.

Pas tout à fait un train, ni même un métro ou un tramway Urbanloop appartient néanmoins à la grande famille des véhicules qui se déplacent sur des rails, et à ce titre ses installations doivent être contrôlées périodiquement par le STRMTG le Service Technique des Remontées Mécaniques et des Transports Guidés une émanation du Ministère des Transports qui a également en charge les chemins de fer touristiques, les vélos rails ou encore les trains à crémaillère et autres funiculaires. L'approche d'Urbanloop est néanmoins très différente de ce que l'on connaissait jusqu'alors dans le domaine des transports publics. Traditionnellement, ceux-ci reposent sur la recherche d'économies d'échelles que l'on obtient en plaçant le plus grand nombre possible de sièges et par la même occasion de passagers dans une même boîte que celle-ci revête l'apparence d'un bus, d'un tramway, d'un métro ou d'un train. Ajoutez à ces véhicules un moteur et le plus souvent un conducteur. Définissez des horaires de passage et le tour est joué ! Vous emmenez de quelques dizaines à quelques centaines de voyageurs sur un parcours donné. Urbanloop prend le contre-pied de cette approche. Il s'agit de concevoir des véhicules de beaucoup plus petite taille que l'on appelle « capsules ». Pas d'horaire, ce n'est pas vous qui attendez, mais le véhicule qui patiente en station que vous le sollicitiez pour un trajet que vous ferez seul ou en comité restreint. Pas d'arrêts supplémentaires imposés pour desservir des destinations intermédiaires, lorsqu'il s'agit de relier un point A à un point C, les capsules passent par la station B sur une voie déviée, sans avoir à s'y arrêter. La taille des véhicules, bien plus modeste que celle des moyens de transports habituels est compensée par une fréquence de circulation beaucoup plus importante. Les capsules peuvent embarquer sans difficulté une personne en fauteuil roulant ou un vélo. Une autre de leurs caractéristiques est la recherche de la frugalité.

Il s'agit de consommer le moins d'énergie possible !

C'est pourquoi les capsules sont dépourvues de batteries qui sont lourdes, encombrantes, difficilement recyclables et sensibles à la température. Elles sont ici remplacées par une alimentation basse tension de 72 volts en courant continu envoyée dans la voie via des micro-modules d'alimentation répartis tout au long de la ligne et dont la gestion est également décentralisée. Ainsi, si l'un de ce micro-module est défaillant, s'en est un autre qui prend le relais. Par ailleurs, un stockage complémentaire d'énergie dans des composants appelés « super-capacités » et placés sous le plancher des capsules est réalisé. Ainsi, en cas de coupure de l'alimentation électrique, les véhicules engagés sur la voie sont à même de poursuivre leur chemin.

Il reste que pour concurrencer efficacement la voiture, il faut que le service proposé affiche des temps de parcours plus faibles.

C'est pour cela que les capsules d'Urbanloop utilisent un site propre sur lequel elles peuvent rouler plus rapidement que les voitures, en toute sécurité. Montées sur pneus, elles sont guidées par un système de rails limitant le risque d'accidents et offrant une meilleure accessibilité à quai. Pour limiter l'emprise foncière, l'écartement retenu pour la voie est d'un mètre, soit un standard bien connu sur les réseaux de chemins de fer secondaires, qui a le mérite de ne pas sacrifier à ce moyen de transport plus que la largeur d'un trottoir pour une voie simple ou d'un sens de circulation routière pour une voie double. Les performances visées sont le parcours d'un kilomètre en 1 minute pour 1 centime d'euro de consommation d'énergie. Le 28 mai 2021 sur un circuit installé pour l'occasion sur l'aérodrome de Nancy-Tomblaine une capsule a établi le record du monde de la plus faible consommation énergétique au kilomètre pour un véhicule autonome sur rail. Tout en roulant à 60 km/h la capsule de démonstration a consommé moins d'un demi-centime d'euro en électricité pour parcourir 1 km.

C'est cette performance qui a permis à Urbanloop de se qualifier pour les Jeux-Olympique de Paris 2024.

La start-up a, en effet, été retenue par le Ministère des Transports pour déployer un démonstrateur sur l'un des sites des Jeux Olympiques. Celui de Saint-Quentin en Yvelines qui comprenait un golf, mais aussi le Vélodrome National et une piste de BMX. L'idée était de faciliter l'accès à la fan zone implantée à Trappes-Saint-Quentin-en-Yveline sur l'Île de loisirs depuis un grand parking situé un kilomètre en amont. Si le circuit n'est pas très grand, il est constitué d'une boucle en tout et pour tout de deux kilomètres de voies, il comprend en revanche pratiquement tous les ingrédients que pourraient intégrer une plus grande installation.

Il en manque un dont je vous parlerai un peu plus tard.

Parmi les principaux, il y a un système de positionnement. Ici, une dizaine de capsules sont susceptibles de circuler simultanément sur la boucle, il est donc vital de connaître à tout moment leur emplacement sur le circuit pour en adapter la vitesse, voire commander leur arrêt. Pour rester fidèle à ses principes, afin d'assurer la sécurité des circulations sur ses boucles, Urbanloop a fait le choix d'une technologie somme toute assez simple, mais qui néanmoins permet de connaître avec une précision de l'ordre de trois millimètres l'emplacement d'une capsule sur le circuit.

Du coup, la localisation fonctionne sur un principe de code-barres. On a des pastilles au sol qui ont une longueur différente et une séquence de pastilles permet aux capsules de savoir où elles se trouvent sur le parcours. De la même façon, toutes les capsules sont localisées sur le parcours. Elles peuvent savoir où sont les autres et elles communiquent aussi avec les stations pour s'assurer que le système fonctionne correctement. Elles ont une zone de sécurité qui est calculée et elles ne vont pas plus loin que cette zone de sécurité. Et si, par exemple, une capsule devant elle venait à s'arrêter, la capsule après va ralentir et sa zone de sécurité va devenir de plus en plus petite jusqu'à ce qu'elle se retrouve très proche de l'autre capsule et puis qu'elle s'arrête. Et effectivement, les capsules sont autonomes, mais en fait, il y a un système de supervision qui permet de vérifier que tout se passe bien. Mais les superviseurs n'ont pas spécifiquement d'action... Les personnes demandent juste à se déplacer et voilà, le système fonctionne principalement tout seul.

Alors que dans un système traditionnel de transport sur rails les calculs de position des véhicules engagés sur les voies sont transmis à un centre de contrôle centralisé qui envoi en conséquence des informations reçues, des ordres aux convois en circulation pour réguler le trafic, ici les temps de réaction devant être beaucoup plus courts du fait de la plus grande proximité des véhicules qui peuvent se suivre d'assez près, les capsules communiquent directement entre elles et avec les stations, ce qui a pour conséquence non seulement de réduire considérablement les temps de latence, et la quantité de données à faire circuler sur le réseau informatique, mais aussi une simplification de l'infrastructure matérielle à déployer sur le terrain. Le système imaginé par Urbanloop fait également appel à l'intelligence artificielle, par exemple pour prédire quel sera le besoin en capsules dans telle ou telle station à un moment donné dans la journée, et au besoin en mettre en circulation une ou plusieurs sans passagers, pour s'assurer qu'aucune station ne se trouvera dépourvue en véhicules, l'un des engagements de la start-up étant de rendre disponibles ses engins pour un départ immédiat.

À la différence des systèmes ferroviaires classiques il n'y a pas d'aiguilles mobiles sur les boucles d'Urbanloop. Des aiguillages existent bel et bien, mais ils sont dits passifs. Ce sont les capsules qui gèrent elles-mêmes leurs changements de voies.

Ça fonctionne par un guidage avec ici des basculeurs qui viennent sur le côté de la voie. C'est comme ça que la capsule est guidée. Il y a aussi des galets pour assurer la direction. En fait, le basculeur se bascule sur le bord de la voie et du coup, en fonction de comment les basculeurs se sont engagés, si je mets mes basculeurs par exemple ici à gauche, je vais suivre la voie, si elle tourne à gauche et si je veux tourner à droite, je bascule mes basculeurs à droite et je vais partir sur ma droite.

Enfantin, ou presque. La manœuvre des basculeurs impose simplement un arrêt de quelques secondes juste avant l'aiguillage passif. Urbanloop disposait déjà d'un circuit d'essai à Nancy, mais la boucle posée à Saint-Quentin est la première à avoir obtenu l'autorisation de transporter du public, un agrément qui est tombé le 24 juillet pour une mise en service le 27 soit trois jours plus tard, de quoi permettre à ce nouveau service de faire le plein de voyageurs pile pendant la période des Jeux olympiques.

L'exploitation se passe très bien. On est en mode nominal, avec du vrai public. Donc, en fait, on va arriver à peu près au 10 000e passager, là, à échéance 20 ou 25 septembre, on a transporté plus de 6 500 personnes pendant les Jeux olympiques, avec une journée à plus de 1000 passagers pendant le 4 août, la folle journée du BMX de mémoire où là on a vraiment eu une très forte affluence. Donc on a eu un démonstrateur complet avec l'ensemble des briques techniques et technologiques qui permettent de faire fonctionner l'Urbanloop. Donc, là, il y a tous les sous-systèmes qui permettent de faire tous les circuits qu'on peut voir, qu'on peut imaginer... Et puis notre partenaire Keolis qui fait l'exploitation, donc pour eux, c'est pareil, ça leur permet en mode nominal de tout vérifier ce qui doit être fait. Et puis Saint-Quentin aussi qui teste ce que ça peut faire pour ses vrais usagers.

Parce qu'Urbanloop ça reste le concepteur, le fabriquant aussi des capsules, mais vous n'êtes pas dans l'exploitation ? Donc, il y aura toujours un partenaire pour l'exploitation ? Ça ne sera pas votre domaine ?

Urbanloop, nous, on est un industriel, donc on fournit le système de transport complet. Donc l'alimentation en énergie, la voie bien sur la capsule et tous les softs qui la font fonctionner. Quand on parle d'exploitation, pour un système autonome, c'est un grand mot, on va dire. On est plutôt dans de la supervision. Donc nous, on sait superviser notre système. On peut imaginer des cas d'usage où on sera chez des industriels ou autres et où peut-être que ça pourrait être nous qui faisons la supervision pour tout ce qui est système, comme ici dans une collectivité, c'est un exploitant de métier, donc là, c'est Kéolis, et puis il y a le panel classique des exploitants qui seront en capacité demain de faire la supervision d'Urbanloop.

Après cette expérimentation réussie, mais qui devrait se poursuivre encore jusqu'à la fin de l'année 2025 le temps de recueillir de nombreuses données dans le but d'améliorer le système et de corriger d'éventuels défauts, l'entreprise Urbanloop se sent pousser des ailes. Les représentants de nombreux clients potentiels sont venus voyager à bord des petites capsules à Saint-Quentin afin de se projeter dans la possibilité d'installer chez eux sur des sites qui s'y prêtent un tel moyen de transport qui peut intéresser en particulier les villes de 10 à 100 000 habitants. En effet, les lignes de métro qui coûtent en moyenne 100 millions d'euros au km ne sont à la portée que des grandes métropoles. En France six d'entre-elles s'en sont dotées. Le coût d'une ligne de tramway est de l'ordre de 20 à 40 millions d'euros le km. De tels investissements ne peuvent être consentis que dans des villes de plus de 100 000 habitants. Une 30 aine de réseaux sont ainsi implantés dans l'hexagone. L'installation d'une boucle Urbanloop est envisageable pour un budget bien moindre de l'ordre de 1 à 4 millions d'euros du kilomètre. En-dehors des centres-villes, il existe de nombreux sites implantés sur des territoires très étendus où se déplacer est difficile : ce sont par exemple les centres hospitaliers, les aéroports, ou même des sites industriels privés. Urbanloop peut être aussi une solution pertinente pour desservir des centres commerciaux ou des zones d'activité économique installés à l'écart des zones urbaines et pour lesquels la voiture reste le seul moyen d'accès. Enfin, il serait possible d'envisager en utilisant cette technologie de relier entre elles des villes situées à environ un maximum de 25 km les unes des autres. Dans ce cas, la réutilisation de voies ferrées désertées par les trains serait même envisageable.

Mais il reste une difficulté à contourner dont la démonstration n'est à ce jour pas faite sur le site de Saint-Quentin : c'est la traversée des voies par des piétons ou d'autres véhicules.

Ça, c'est la prochaine étape. Et elle est déjà dans les cartons de la start-up. À Saint-Quentin la sécurité est assurée par un système de clôture semblable à celui qui abrite les lignes de TGV. Tout au long du circuit l'accès aux voies est rendu impossible par la présence d'un grillage. Aucune traversée de celles-ci n'est envisageable, or dans le futur se posera nécessairement le problème pour des parcours plus longs de pouvoir franchir notamment des routes. La solution réside dans le projet « Cross » Croisements Opérés par une Supervision Sécuritaire. Son objectif est de permettre de sécuriser les traversées de voies Urbanloop tout en maintenant une vitesse commerciale élevée pour ne pas pénaliser les temps de trajet. Ce projet a obtenu un prix dans le cadre du concours d'innovation I-Nov qui a été remis aux dirigeants de l'entreprise la veille du tournage de ce reportage. À la clé, un financement pour aider à finaliser sa mise au point. Alors peut-on envisager le déploiement de nouvelles boucles sur le territoire, voire à l'étranger ? Cela semble plutôt probable.

On a pas mal de clients qui sont venus et on a de nombreuses visites prévues. Donc des collectivités en France, ça, c'est sûr. Des grandes zones industrielles en France, donc des privés qui se disent pour aller de telle usine à l'usine, ça a du sens. À l'étranger, pareil, des cas d'école très divers, du tourisme, de l'aéroport, etc. Donc on a quand même un grand nombre de visites. Et donc l'avenir pour nous, c'est de perfectionner le système. Donc, là, on change le système de guidage qui va être différent. On travaille sur la conception d'une capsule un peu plus capacitaire qui pourra... Là, on est sur deux, on pourra aller jusqu'à six parce que pour certains clients nous le demande vraiment. Et puis on a gagné et on a été chercher le prix hier le concours innove pour le système Cross qui est la finalisation du système qui permettra de croiser d'autres flux à niveau. La prochaine grande implantation, la commande qui est validée, c'est Nancy. Sept kilomètres, sept stations, 40 capsules. Échéance 2027-2028

Si vous êtes dans la région ou que vous vous trouvez d'y passer, allez faire un tour sur l'Île aux loisirs de Trappes-Saint-Quentin-en-Yvelines, c'est un parc où il semble plutôt agréable d'aller se balader. Vous pourrez alors vous-même vous faire une idée de ce que vaut ce nouveau moyen de transport sur rails, il est mis gratuitement à la disposition des visiteurs. Attention cependant le service reste ouvert tous les jours jusqu'à la fin des vacances de la Toussaint, ensuite, il ne sera plus disponible que le week-end jusqu'à celles de Pâques après quoi le service reprendra 7 jours sur 7. Sinon, s'il vous arrive de passer par Lyon, je vous propose de découvrir cet autre moyen de transport urbain tout à fait original qui est l'une des spécialités sans doute les plus méconnues de la ville, les Ficelles. Pour y accéder, il vous suffit de cliquer sur cette vignette et on se retrouve dès le début de la semaine prochaine sur la chaîne Aiguillages – Les Rendez-Vous du Lundi pour parler modélisme et patrimoine ferroviaire, et ici même jeudi dans 15 jours pour partager avec vous mes plus récentes découvertes ferroviaires.