[Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

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[Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar chris2002 » 13 Mai 2021 11:20

J'ouvre un nouveau sujet pour continuer une discussion sur la charge à l'essieu du matériel à grande vitesse et éviter trop de hors-sujet sur le sujet des TER Grand Est

Dans ce sujet : viewtopic.php?p=613316#p613316
Nous étions entrain de parler des rames Stadler RABe 501 Giruno des CFF :

batou Wrote:
chris2002 Wrote:390 t à vide. En charge normale cela monte à 433 tonnes selon ce document de Stadler, soit 18 t/essieux :
https://www.schienenfahrzeugtagung.at/d ... linger.pdf

Sauf si depuis le Giruno a eu droit à une cure mince, bien sûr, ce qui faciliterait une insertion éventuelle sur LGV françaises.


D’après ce document, son poids à vide est même de 380 t… soit le même poids à vide que l’AGV, qui a le même nombre de bogies, et qui était destiné aux LGV françaises pour le coup. Et il me semble que c’est vraiment un poids inférieur à 17 t/essieu qui est le critère d’homologation de rames GV sur LGV française (mais aussi pour les STI GV).


Donc y a un problème quelque part. :?

La norme UIC 660 dit 17 tonnes/essieu en charge normale pour les lignes à grande vitesse, d'après plusieurs documents y faisant référence (l'accès au norme coutant la peau des fesses)
17*24 cela fait 408 tonnes, si on suppose une répartition uniforme de la masse sur la rame.

Pour le Giruno : Si on part d'une masse à vide de 380 tonnes, et qu'on ne prend en compte que les places assises (422), on est déjà à 413 tonnes (masse par passager = 80 kg). Donc suivant cette logique, même avec uniquement les places assises utilisées, on semble déjà au dessus des 17 tonnes/essieu.
De fait, est-ce que les Giruno répondent vraiment aux spécifications STI GV ? Si oui, avec certaines restrictions de capacité ?

Quant aux AGV, il me semble avoir vu qu'ils sont à 410 tonnes en charge normale, soit à l'extrême limite de la charge autorisée, vu le nombre de boggies.


*note : la charge normale en exploitation indiquée plus haut (433 tonnes) inclus des places debout (2 personnes/m2), ce qui est logique pour une utilisation en Suisse.
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar CC72052 » 13 Mai 2021 17:21

chris2002 Wrote:La norme UIC 660 dit 17 tonnes/essieu en charge normale pour les lignes à grande vitesse, d'après plusieurs documents y faisant référence (l'accès au norme coutant la peau des fesses)

https://www.shop-etf.com/en/disposition ... tesse-2004
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar chris2002 » 13 Mai 2021 17:39

C'est exactement ce que je dis. Je n'ai pas 375 euros à gaspiller dans une norme dont je n'ai aucun besoin autrement que pour vérifier une seule valeur... :roll:
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar batou » 13 Mai 2021 21:44

Stadler évoque bien une certification STI GV pour ses Giruno :
- https://www.stadlerrail.com/media/pdf/2 ... uno_en.pdf
- https://www.stadlerrail.com/media/pdf/smile_sbbe.pdf

Quant aux AGV, ils font 377 t à vide et la version .Italo a 462 places assises:
- https://italospa.italotreno.it/en/ntvs- ... fleet.html
- https://it.m.wikipedia.org/wiki/Automotrice_à_grande_vitesse

En appliquant le même calcul, on dépasserait aussi (légèrement) les 17 t/essieu en charge (414 t sans considérer des places debout)… et pourtant roulent sur LGV italienne à 300 km/h.

Après il se peut que le Giruno ait été recalé des STI Class 1 (celles qui s’appliquent aux trains circulant à 250 km/h ou plus), ce qui expliquerait qu’il n’ait été homologué que pour circuler à 200 km/h en Italie : https://www.lok-report.de/news/europa/i ... alten.html

Mais du coup, le vendre comme un train pouvant circuler à 250 km/h en Europe, sans être conforme aux STI… ça va être compliqué !
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar chris2002 » 14 Mai 2021 9:46

Reste la question des AGV. Je serai curieux de voir le bilan de masse détaillé, parce qu'on doit être à l'extrême limite de ce qui est possible, surtout avec 460 passagers à bord (configuration ITALO).
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar Thor Navigator » 14 Mai 2021 10:49

Oui, il faudrait disposer de données plus précises. Un raisonnement macro en considérant la charge par essieu identique sur l'ensemble du convoi ne correspond certainement pas à la réalité. Dans la STI GV, il y a d'autres critères de mémoire (efforts dynamiques, répartition des masses...). Pour comprendre les raisons de la non-validation, il faudrait avoir le compte-rendu du rapport de l'autorité de sécurité italienne ou la notification de RFI. Peu probable que le constructeur communique largement sur un tel sujet, vu la situation.

Concernant la classification de la charge, il y a des différences entre les pays. En France, pour du matériel destiné au trafic longue distance, la charge normale (CN ou CN0) ne comprend pas de voyageurs debout sjmsb, mais l'ensemble des places assises occupées, strapontins ou banquettes comprises (à raison de 80 kg/voyageur). Ces notions de CN/CN0 (CN2-CN4 pour du matériel destiné aux dessertes d'agglomération) s'entendent pour tout ce qui concerne les sollicitations de l'infrastructure dans la durée (logique d'état limite de service pour reprendre une analogie en mécanique/rdm). On prend évidemment des critères plus exigeants pour tout ce qui a trait à la sécurité des ouvrages et du fonctionnement du système ferroviaire (logique ELU en mécanique). Pour le freinage ou la structure des caisses, ça peut aller jusqu'à la CN8 par exemple.
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar batou » 14 Mai 2021 12:22

ewen Wrote:Le Giruno s'est fait recaler à la GV en Italie, entres autres à cause d'une masse jugée trop importante.


Merci pour la confirmation. Je pensais à l’origine que c’était un choix délibéré des CFF et de TI pour accélérer l’homologation du train en Italie, comme ce fut le cas pour les Régiolis LEX homologués seulement en V140 en Suisse. Mais dans ce dernier cas, il s’agissait de tenir les délais de mise en service au 15 décembre 2019, en sachant qu’une homologation V160 aurait été plus longue à obtenir (notamment par rapport aux tests de freinage d’urgence à V160). Une homologation complète à V160 n’est d’ailleurs pas exclue mais pas vraiment utile pour l’instant.

En revanche, la non-homologation à V250 en Italie des Giruno va poser quelques soucis, notamment pour la liaison Zürich - Venise via la LGV en Italie… Autant dire que si ça se confirme, les CFF ne vont pas lever d’options, en sachant qu’il s’agit de trains qui sont assez chers (le coût par place est supérieur aux TGV, conformes aux STI et aptes V320, par exemple).
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar batou » 14 Mai 2021 15:27

ewen Wrote:Les CFF comptent se rabbatre sur leurs pendolines (Astro) pour les relations internationnales vu le refus d'homolgation du Twindexx en Allemagne et la non-aptitude du Giruno en Italie. Les relations nationales/internationales via les tunnels de base se feront avec les Girunos dès lors qu'elles n'impliquent pas un parcours sur LGV.
Concernant le cout de la rame, il faut prendre en compte que le Giruno a été développé tès vite - ce qui en fait en fin de compte un FLIRT quadritension grandes lignes apte à 250km/h (en Suisse tout du moins) - et que les premières rames coûtent généralement plus cher que les suivantes.


En ce qui concerne les Twindexx, l'homologation en Allemagne et en Autriche n'a même pas été demandée, et aucune rame n'a été construite avec les équipements leur permettant de circuler dans ces pays (capteurs LZB/PZB et pantographe à archet large). Il était initialement prévu de les engager notamment sur Zürich - Stuttgart (ex-IC 4), mais vu les déboires initiaux des Twindexx en Suisse, il a été finalement décidé que la DB engage son propre matériel. Les Twindexx IC 2 allemands ont été initialement envisagés, mais eux aussi souffrent de quelques soucis et leur homologation en Suisse (les BR 147 ont même été équipés ETCS et pantographes à archet étroit) a été repoussée/abandonnée (les marquages des rames comportent un "CH" barré d'ailleurs, pour bien montrer leur homologation prévue mais ajournée !). Finalement ce seront les Stadler KISS que les DB ont racheté à Westrail qui vont y être engagées, avec beaucoup moins de soucis d'homologation vu qu'elles sont assez proches techniquement des KISS circulant déjà en Suisse, si on met de côté leur aptitude V200 (qui ne sera pas utile en Suisse de toute façon).

Sur Zürich - Munich, vu que la pendulation aura une vraie valeur ajoutée sur ce parcours une fois les travaux terminés, l'engagement des Astoro y est logique (et les rames 2N un peu surdimensionnées, sauf peut-être en Zürich et Winterthur...).

Pour ce qui est des Giruno, il faudra voir si l'Allemagne ne va pas tout de même les accepter à V250, vu qu'on y tolère du matériel plus lourd à grande vitesse, notamment les ICE 1 et 2 (au niveau des motrices, elles dépassent les 17 t/essieu). J'avais entendu dire qu'elles étaient censées être engagées sur une liaison ICE, or si elles ne sont pas autorisées V250, elles pourront au mieux remplacer les EC assurés en rame tractée sans gains de vitesse...

Enfin, les Giruno ne roulent pas à 250 km/h en Suisse pour l'instant : le compteur de vitesse ne dépasse pas les 200 km/h dans le tunnel du Gothard. Autant dire que si elles ne sont homologuées nulle part à V250, des FLIRT V200 XL auraient suffi...
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar chris2002 » 14 Mai 2021 16:57

batou Wrote:Pour ce qui est des Giruno, il faudra voir si l'Allemagne ne va pas tout de même les accepter à V250, vu qu'on y tolère du matériel plus lourd à grande vitesse, notamment les ICE 1 et 2 (au niveau des motrices, elles dépassent les 17 t/essieu). J'avais entendu dire qu'elles étaient censées être engagées sur une liaison ICE, or si elles ne sont pas autorisées V250, elles pourront au mieux remplacer les EC assurés en rame tractée sans gains de vitesse...


Ou encore les ICE 4, dont la charge à l'essieu à charge normale semble être entre 17 et 18 tonnes d'après certains documents Siemens (certains éléments, à vide, pesant entre 61 et 63 tonnes*). Soit dans le même ordre de grandeur que les Giruno.


*Cf. https://download-data.deutschebahn.com/ ... n_2020.pdf
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar Thor Navigator » 14 Mai 2021 17:54

batou Wrote:Enfin, les Giruno ne roulent pas à 250 km/h en Suisse pour l'instant : le compteur de vitesse ne dépasse pas les 200 km/h dans le tunnel du Gothard.

L'exploitation à cette VL (250) est-elle effective sur le TBG ? Si oui, quel matériel est autorisé à la pratiquer ?
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar CC72052 » 15 Mai 2021 15:21

ewen Wrote:Le rapport de "refus" n'est pas publique... comme beaucoup d'avais des autorités ferrovaires Italiennes. Mais il est juste de dire, car c'est appliqué en Italie et ailleurs, que la masse à l'essieu n'est pas à calculer sur l'ensemble de la rame. Un essieu >17t = adieu STI GV ! L'AVG a cela de pratique que la masse est assez bien répartie sur toute la rame, ce qui n'est pas vraiment le cas du Giruno.

Il y a une exception pour les essieux moteurs, qui est fonction de la vitesse pratiquée.
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar CC72052 » 16 Mai 2021 8:46

ewen Wrote:Sur une rame articulée à motorisation répartie c'est difficilement applicable. Voir pas dutout.

Au contraire, c’est justement son avantage.
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar chris2002 » 16 Mai 2021 14:39

Parce que cela permet d'avoir des éléments (non articulés) dépassant les 68 tonnes (4*17 tonnes) si un boggie par élément seulement est motorisé ?

Dans ce cas, pourquoi est-ce que la SNCF et Alstom(/Bombardier) se sont "cassés la tête" à développer des remorques Duplex en alluminium pour respecter le devis de masse ?
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar CC72052 » 16 Mai 2021 16:12

ewen Wrote:Les normes sont très complexes et il y a aussi une question élémentaire de la position de l'élément dans le train en prenant en compte si celui-ci est en US, UM1, UM2,...
Celles-ci ne sont malheuresement pas publiques mais si vous avez 600€ pour les acheter, vous pourrez essayer... seulement essayer de les comprendre.
Il est possible d'avoir un nombre limité d'essieux >17t. si et seulement si ceux-ci respectent une liste interminable et incompréhensible de conditions.
Le TGV Duplex respecte globalement la règle des 17t à l'essieu (15 en moyenne) mais certains essieux, notamment sur les motrices dépassent la limite. Mais comme ce sont des essieux moteurs placés en tête de train, on applique une tolérence de report sur l'essieu le plus proche (reportable x fois ça dépend). Je pense qu'il est possible d'obtenir le calcul auprès de l'EPSF mais je ne suis pas sur...

Vous pouvez avoir la fiche UIC pour 395 euros. La masse d'une motrice Duplex est de 68 tonnes, donc on a bien 17 tonnes max par essieu. Les essieux moteurs qui peuvent dépasser 17 tonnes ne concernent que les trains à grande vitesse dont la vitesse max est inférieure à 260 km/h (cas du Giruno) et ce dépassement de limite est assez faible, puisque c'est une tonne max de plus.
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar Aig » 16 Mai 2021 19:22

CC72052 Wrote:
ewen Wrote:Les normes sont très complexes et il y a aussi une question élémentaire de la position de l'élément dans le train en prenant en compte si celui-ci est en US, UM1, UM2,...
Celles-ci ne sont malheuresement pas publiques mais si vous avez 600€ pour les acheter, vous pourrez essayer... seulement essayer de les comprendre.
Il est possible d'avoir un nombre limité d'essieux >17t. si et seulement si ceux-ci respectent une liste interminable et incompréhensible de conditions.
Le TGV Duplex respecte globalement la règle des 17t à l'essieu (15 en moyenne) mais certains essieux, notamment sur les motrices dépassent la limite. Mais comme ce sont des essieux moteurs placés en tête de train, on applique une tolérence de report sur l'essieu le plus proche (reportable x fois ça dépend). Je pense qu'il est possible d'obtenir le calcul auprès de l'EPSF mais je ne suis pas sur...

Vous pouvez avoir la fiche UIC pour 395 euros. La masse d'une motrice Duplex est de 68 tonnes, donc on a bien 17 tonnes max par essieu. Les essieux moteurs qui peuvent dépasser 17 tonnes ne concernent que les trains à grande vitesse dont la vitesse max est inférieure à 260 km/h (cas du Giruno) et ce dépassement de limite est assez faible, puisque c'est une tonne max de plus.

Mais cette règle est-elle valable pour les UM1 ? ;)
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar Thor Navigator » 16 Mai 2021 20:34

Point de détail : le terme UM est à la fois générique et désigne par défaut les UM2 (UM de deux éléments). Ce n'est que lorsque la configuration comprend plus de deux éléments qu'on parle d'UMx, x valant le plus souvent 3 ou 4 (on parle aussi de triplette et de "quadruplette" mais ce ne sont pas des termes officiels). Donc en résumé, les UM1, ça n'existe pas. ;-)
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar CC72052 » 16 Mai 2021 22:28

Amarok Wrote:UM = Unité multiple. Une "Unité Multiple de 1" on appelle ça une US, Unité simple. ;)

Non, c’est ce que vous appelez par erreur une US, car comme l’a écrit Thor Navigator, ça n’existe pas ;-)
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar Aig » 17 Mai 2021 7:32

Thor Navigator Wrote:Point de détail : le terme UM est à la fois générique et désigne par défaut les UM2 (UM de deux éléments). Ce n'est que lorsque la configuration comprend plus de deux éléments qu'on parle d'UMx, x valant le plus souvent 3 ou 4 (on parle aussi de triplette et de "quadruplette" mais ce ne sont pas des termes officiels). Donc en résumé, les UM1, ça n'existe pas. ;-)

Y en a qui vont être déçus ;)
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar Aig » 17 Mai 2021 8:37

CC72052 Wrote:
Amarok Wrote:UM = Unité multiple. Une "Unité Multiple de 1" on appelle ça une US, Unité simple. ;)

Non, c’est ce que vous appelez par erreur une US, car comme l’a écrit Thor Navigator, ça n’existe pas ;-)

Pour moi, le contributeur Amarok a tout bon ;)

Bonne journée.
Aig
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar Jojo » 17 Mai 2021 9:49

ewen Wrote:Le problème du Giruno c'est que c'est un train qui de toutes façons est beaucoup trop lourd par rapport au nombre de passagers transportés, à sa motorisation et à sa vitesse. Les Astro, qui embarquent un important dispostif de pendulation, transportent plus de passagers sont lègèrement plus lègers (406 t. en service). Un train basé sur le FLIRT qui est à la base assez lèger mais contruit pour la GV ça donne ca et les Italiens n'ont pas trop aimé.

Pourtant l'Astoro a aussi 16 bogies contre 12 (or ce n'est pas un équipement léger non plus).
Le PEndolino est d'ailleurs aussi plus léger que le Velaro D par exemple (463 t en service !), un matériel dont la prise de poids de version en version est assez inquiétante.
Puissance sans adhérence n'est que ruine des essieux.

Ps : "Hors" et "Or" sont deux mots différents, mille sabords !
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Re: [Exploitation] Charge à l'essieu du matériel grande vitesse

Messagepar Aig » 17 Mai 2021 13:56

On peut supposer que les STI ont pour objectif entre autres de garantir la sécurité de circulation des trains et la non dégradation des installations, ce qui passe par la nécessité de fixer des limites aux efforts exercés par les trains sur les voies. Je n'apprendrai rien aux contributeurs de ce fil en rappelant que la vitesse et la masse à l'essieu ne sont pas les seuls paramètres fixant ces efforts, mais qu'interviennent aussi, entres autres, la valeur des masses non suspendues ou mal suspendues, la nature des liaisons amortissantes (et leur raideur) entre les différentes masses composant le train (incluant les essieux), la géométrie des composantes du train (donc la répartition de ces masses), le profil de la table de roulement du rail, le profil du bandage des roues ... Tout ça conduit à des études de mécanique passionnantes sur lesquelles on ne peut pas s'attarder ici, mais on peut en déduire qu'il est hasardeux de tirer des conclusions définitives sur le poids excessif ou la configuration non idéale de tel ou tel matériel.

Bonne journée.
Aig
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