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ARTheque - STEF - ENS Cachan | Le V.A.L, un produit français qui s'exporte

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Academic year: 2021

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Texte intégral

(1)

LE \I.A.L.

lJN

PRODlJIT

F~NCAIS

Qlll

s'

EXPO~E

par M. LETOURNEAU

Le VAL, un métro français totalement original qui s'exporte et qui a seni de support au BTS CPI session 96.

Je vous propose deux t'egards sur cc produit:

-"LE VAL Un produit qui .s'eXJlOrte": Bilan historique, de l'idée à la mise en oeuvre, en passant par les aspects technologiques du VAL Lillois. (Objet de l'article, dans les pages suivantes)

- BTS CPI 96: Le sujet de la session de Juin 96 avait pour support le VAL de CHICAGO, TI a été diffusé récemment par la revue Technologie et Formations N° 67 et quelques éléments de corrigé de la partie

Avant-projet (Epreuve de 8H) y sont présents. ')

Outre le thème, très intéressant, le sujet était fort satisfaisant en de nombreux points: Par le dossier-sujet dont la présentation et la pagination étaient exemplaires; Par les copies d'écran en couleur, des calculs llar éléments finis.

(2)

LE V.A.L.

par M. LETOURNEAU

Il y a 25 ans, la Communauté Urbaine de Lille (la CNUL) faisait un choix très audacieux en matière de transport urbain: elle était la première agglomération au monde à décider d'un métro urbain intégralement automatique;

Aujourd'hui, le bilan est largement positif qu'il s'agisse de la fréquentation, de la rentabilité financière, de la sécurité, des choix technologiques, des infrastructures de génie civil, des oeuvres que sont chaque station. Et bien d'autres originalités à découvrir par la lecture dans ces pages ou bien, mieux encore, par la fréquenta-tion du V AL sur son site Lillois.

L'histoire du V AL est étroitement liée à celle de Villeneuve d'Ascq, ville nouvelle créée dans les années soixante dix pour devenir un pôle privilégié de dévelop-pement de la Métropole, en équilibrant la croissance urbaine

à

l'Est de Lille.

En effet, l'Etablissement Public

d'Aménage-Ainsi naquit le VAL.

C'est à dire Villeneuve d'Ascq- Lille, et puis récemment Véhicule Automatisé Léger.

LA

DEFINITION

DU

SYSTEA1E

ment de Lille Est ( l'EPALE) avait proposé. pour ré- Pour être compétitif par rapport à ses concur-soudre le double problème de la desserte interne de la rents et notamment l'automobile. le système de trans-Yille nouvelle et de sa liaison avec le centre directionnel ports à mettre en place devait satisfaire à certaines exi-métropolitain. prévu

'"iiiiiiiiiiïiiiiiiiiiiïiiiiiiijijijiffl{i~ijiiiiiiiiil

genees:

à proximité de la

11

_

rapidité,même aux

gare SNCF de Lille, heures de pointe,

la mise en place d'un

système de transport -fréquences élevées,

collectif en site même aux heures

propre aux caracté- creuses, et ce pour

ristiques innovantes: soutenir une

de-mande relativement

" un .système modérée

puisqu'esti-à petit gabarit, ra- mée à 6000

voya-pide, automatique et geurs

à

l'heure de

très fl·équent, totale- pointe par sens ( et

ment aérien, qui, par 15000 à long terme)

la légèreté de son sur le tronçon le plus

infrastructure, le chargé.

faih/e poids de son matériel roulant, ne nécessite qu'un

investissement minime et qui, par l'automatisme de son L'étude des systèmes existant à l'époque montra

fonctionnement jour et nuit, permet Ja charge de ges- qu'aucun d'eux ne répondait de façon adéquate à ces

fion fa plus faible" exigences. Il fallait donc créer un nouveau système: Comme les études de . transport menées à partir - système en site propre car, pour être compétitif de 1968 par la CUDL montraient que le seul moyen avec la voiture, sa vitesse commerciale devait être su-d'éviter l'asphyxie des centre ville était de développer périeure à 30 krn!h,

considérablement les transpo1ts collectifs, le Conseil de - système entièrement automatique, c'est-à~dire

Communauté mandata l'EPALE en juin 1970 pour la sans conducteur à bord des rames, autorisant des fré-poursuite de ce projet. quences élevées en minimisant les dépenses

(3)

d'exploi-tati on,

- système

à

gabarit réduit, suffisant compte tenu des trafics modérés

à

écouler et permettant une infra-structure plus légère.

Sur cette base, un concours internation~l fut lancé en 1971 par l'EPALE, avec l'apptù du Ministère des Transports.

LE CONCOURS DE 1971

Il fut décidé de partager le projet en quatre lots: automatismes, caisse, traction, péages, et de sélection-ner un réalisateur pour chacun de ces lots, méthode qui nécessitait le choix d'un "ensemblier" destiné à devenir le maître ,<:l'oeuvre du projet.

Cet ensemblier devait s'engager

à

respecter les coûts d'exploitation'(lnnoncés et donc prendre la res-ponsabilité de l'exploitation pendant une période mini-mum après la mise en service.

Parmi les lots qui firent l'objet du concours, le plus délicat était celui de l'automatisme.

En effet. ce lotpe constituait qu'une faible part des investissements, même s'il représentait le fonde-ment de l'innovation technologique.

On pouvait donc craindre, à ce stade, un certain désintéressement des firmes françaises consullées et une faillite totale du projet par échec sur ce point es-sentiel.

C'est pourquoi l'EPALE demanda à l'un de ses ''assistants", l'Université de Lille J, et plus particuliè-rement le laboratoire du Professeur Oabillard de réflé-chi à la mise au point d'une solution de "recours" qui, si les offres des industriels étaient inexistantes ou non satisfaisantes, permettrait néanmoins de réaliser le sys-tème.

Un procédé original fut trouvé par cc laboratoire qui en déposa le brevet le 2 juillet 1971.

LES RESULTAT .. \' DU CONCOURS

En se fondant sur une évaluation coût-perfor-mance, le jury a effectué les choix suivants:

- lot caisse: la solution proposée par la Compa-gnie Industrielle de Matériel de Transport (CIMT) a été retenue: rame de deux voitures, roulement sur pneus ou coussin d'air, structure en alliage léger autoportant,

- lot traction: la solution proposée par la Compa-gnie Electro-Mécanique (CEM) a été retenue: ali-mentation en 750 volts continus, quatre moteurs par rame, hacheurs, récupération d'énergie lors des frei-nages,

-lot péages: la société MATRA,

- lot automatismes: la solution développée par le professeur Gabillard apparaissait plus satisfaisante que celles proposées par les industriels: pas d'ordina-teur dans la sécurité anti-collision, deux dispositifs anti-collision indépendants dont un au moins en sécuri-té positive, faible débit d'information entrevoie et véhi-cules. MATRA accepta de prendre à son compte l'in~

dustrialisation de cette solution retenue.

Au vu des résultats et compte tenu de ses réfé-rences dans la conduite d'études et de réalisations de systèmes complexes dans les domaines spatiaux et mili-taires, la société MATRA a aussi été retenue pour as-surer le rôle d'ensemblier.

Ces choix furent approuvés par le conseil de la CUDL le 28 janvier 1972.

LES AVANTAGES

Petit gabarit

- réduction des coûts de construction -facilité d'insertion dans l'environnement Emploi des pneumatiques

-silence

- absence de vibrations

- rapidité grâce à la bonne adhérence des pneus - temps trajet réduits

- excellente vitesse commerciale Véhicule léger

-économie d'énergie importante Automatisme intégral

-réduction des coûts d'exploitation

- haute qualité de service par des temps de réponse très faibles.

Deux prototypes furent construits et effectuèrent l'un et l'autre plus de 30 000 km sur un polygone d'es-sais en 1973 et 197 4, situé dans le campus de la récente faculté des sciences de Villeneuve-d' Ascq . Ces essais, qui avaient notamment permis d'évoluer d'un système en boucle vers un système réversible, s'étant avérés concluants, la CUDL a décidé en 197 4, sur une proposi-tion de son président, que le système V AL éqtùperait

(4)

son futur réseau de transport en site propre.

L'élargissement des champs d'application du système V AL était tel que la signification du sigle de-vint alors: Véhicule Automatique Léger.

LA

REALI~"ATION

En 1976, une subvention fut accordée par le Mi-nistère des Transports pour la totalité de la ligne 1, sous réserve d'une réalisation en deux tranches: Villeneuve-d' Ascq Place de la République à Lille, et, Place de la République Centre Hospitalier.

Le 4 février 1977 le conseil de la CUDL décida d'assurer la maîtrise d'ouvrage du génie civil des amé-nagements et des équipements non liés au système pour l'ensemble de la ligne l et la coordination avec l'EPALE, maître d'ouvrage désigné pour la réalisation du V AL et choisit la procédure suivante: marchés négo-ciés avec MATRA pour le matériel roulant, les équi-pements spécifiques et le garage-atelier, appels d'offres pour le génie civil et les équipements non liés, décou-page par lots permettant de commencer les travaux sur l'ensemble du tracé.

Le 18 septembre 1978 fut donné le premier coup de pioche ...

Février 1982 consacra la qualification du V AL permettant ainsi l'admission du public à bord des rames, durant ./ mois, gratuitement ...

25 avri/1983 inauguration en présence du Pré-sident de la République, François Mitterand.

Mise en service commercial du premier tron-çon le 16 mai 1983.

Accueil du JO 000 OOOième passager le 15 fé-vrier 1984.

Depuis 450 000 000 de voyageurs ont emprun-tés le VAL lillois ...

La Villette,

Cité des Sciences

et de

l'Industrie

nous informe de ses activités

"LA VITESSE"

Les Entretiens de la VILLETTE 8

Vouloir gagner les autres de vitesse, accélé-rer les processus pour un gaù1 de temps, d'argent, d'injbrmations ... Trois jours de colloque pour une .formation pluridisciplinaire originale, à destination des enseignants des classes de

in;<.,'

aux classes p~é­ paratoires, du premier cycle universitaire, des pro-fesseurs des écoles,... Trois thématiques déclinées

au cours de conférences, de tables rondes, d'ate-liers, et présentées sur un forum de démonstrations:

-mercredi 26 Afars- La vitesse au pluriel (la vitesse n'est plus qu'une question de mètre par seconde .. .)

-jeudi 27 Mars- La vitesse en action ({'homme cherche à ralentir, accélérer les phénomènes, les processus .. .)

- vendredi 28 Afars - La vitesse raisonnée ( le coût

social, économique, humain de la vitesse, les limites du toujours vite ... )

RESERVATION DES ACTIVITES Par courrier:

Cité des Sciences Service réservation 75930 PARIS CEDEXJ9

Pat· téléphone:

01.40.05.12.12 de 9h à 18 h ts lsjrs 08.36.68.29.30 ( 2,23 F/min)

Par minitel: 36 15 VILLETTE ( 2,23 F/min) Par télée~pie: 01.40.05,81.90

(5)

LE MATERIEL ROUUHT

'; La caractéristique essentielle de ce matériel du

métrb de la CUDL est son pilotage en "conduite

auto-matique intégrale" (pas de personnel

à

bord des

ra-mes) sous le contrôle du programme d'exploitation

fourni par le Poste Central de Commande (PCC).

Les rames, réversibles, sont composées de deux

voitures. Avec un passage toutes les minutes, elles

peu-vent transporter, sur l'interstation la plus chargée

à

l'heure

de

pointe, plus de 10 000 personnes.

Les stations sont construites pour permettre à

terme la circulation de rames doubles, de 52m de long.

La capacité d'écoulement sera alors de plus de 30 000

personnes par heure et par sens sur l'interstation la

plus chargée.

Du fait de la réversibilité, chaque voiture est

équipée de portes des deux côtés. Ces portes, au nombre

de 6 par voiture, sont de grandes dimensions pour

faci-liter les échanges des passagers en station.

De plus, pour assurer la sécurité des voyageurs,

les quais de toutes les stations sont équipés de portes

palières vitrées. Aucune chute sur la voie n'est possible

en station puisque ces portes ne s'ouvrent qu'après

l'ar-rêt de la voiture en vis

à

vis des portes de chaque

voi-ture.

La caisse est autoportante en alliage léger.

LE ROULEMENT

Le

roulement s'effectue sur pneumatique.

Chaque voiture possède 2 essieux orientables guidés par

4 roues horizontales

à

pneumatiques qui prennent appui

sur 2 rails latéraux. En zone d'aiguillage, le guidage est

assuré par 2 galets solidaires de 1' essieu, guidés par une

ornière située dans l'axe de la voie.

Les roues porteuses comprennent une roue de

sé-curité,

à

l'intérieur

du

pneumatique, qui limite

1' affaissement en cas de crevaison, ce qui permet au

vé-hicul~

de regagner le terminus.

La liaison caisse-essieux est réalisée par

1 'intdmédiaire d'une suspension pneumatique

appor-tant un grand confort et maintenant le niveau du

véhicule

à

hauteur constante, quelle que soit la charge.

LA MOTORISATION

Chaque voiture est équipée de 2 moteurs

à

cou

rant continu d'une puissance de 120 KW suspendus

élastiquement sous le châssis.

Chaque paire de moteurs est alimentée en

cou-rant continu de 750 volts prélevés par des patins

frot-teurs sur les pistes de guidage. Les mofrot-teurs

shuntage

variable) sont commandés par hacheurs électroniques

à

thyristors à fréquence fixe. Cette disposition, associée

aux automatismes de commande, autorise une grande

souplesse d'utilisation et permet d'obtenir des moteurs

la puissance optimale dans toute 1' étendue de leur plage

de fonctionnement.

Le dispositif utilisé rend possible le freinage

électrique par récupération sur la plage 80-10 km/h; en

dessous, il

y

a remplacement par un freinage

pneuma-tique. Le freinage à récupération économise environ

20% de l'énergie de traction.

EVOLUTION TECHNIQUE

du matériel roulant

-L'évolution de la technique a permis de

conce-voir des hacheurs beaucoup plus simples grâce

à

un

nouveau

type

de thyristor. Ce matériel autorise une

éco-nomie d'énergie de 10%, et facilite l'entretien car le

refroidissement des thyristors s'effectue maintenant par

simple contact avec la paroi, alors qu'il était nécessaire

auparavant d'utiliser des ventilateurs.

Les vérins de commande pneumatique

des portes posaient quelques problèmes par temps froid.

Ces vérins ainsi que ceux des pottes palières ont été

remplacés par des moteurs électriques.

-la

voie-Les pistes de roulement étaient en béton, car les

calculs effectués avant 1 'existence du V AL ne

permet-taient pas de garantir l'adhérence sur piste métallique.

Depuis, de nouvelles pistes en métal dont la

sur-face de roulement est striée, ont été testées et offrent

une adhérence suffisante. De plus le peu d' entretien

qu'elles nécessitent réduit les coûts de maintenance.

En outre, les transmissions avec la PCC sont

as-surées par fibres optiques et un "système pour

l'ex-ploitation et la maintenance par réseau informatique du

V AL" (SEMRIV AL) a été installé pour réduire les

dé-lais de transmission des informations entre les

diffé-rents centres de décision et améliorer ainsi les temps de

réaction de l'exploitation et de la maintenance.

[J

M. L.

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