[Asie] Japon : le modèle Shinkansen

[Mr. Lessec]

Le Shinkansen est sans conteste l’une des plus grandes réussites de l’industrie ferroviaire. Aidé par une géographie favorisant naturellement les transports ferroviaires, le Shinkansen dispose de qualités uniques qui ont permis aux JR de hisser ce réseau au premier rang mondial, avant d’être dépassé par le réseau chinois. Il est difficile pour le voyageur étranger de ne pas être en extase face à l'ingéniosité et le pragmatisme des ingénieurs de la JR pour maximiser l'efficacité et la performance financière du réseau Shinkansen.

Étant difficile de trouver des analyses du modèle, en tout cas après de rapides recherches Google en français ou anglais - dommage car il y a clairement des enseignements à en tirer - j'ai rédigé ce petit article afin de diffuser les meilleurs pratiques de l'exploitation ferroviaire.

L'analyse est découpée selon les trois composantes du réseau ferroviaire : matériel roulant, infrastructure et grille horaire. Ces trois éléments, appréhendes et optimisés de manière globale, permettent de maximiser l’utilité du système.

Matériel roulant
L’aménagement intérieur du train et la forme de la caisse ont été optimisés simultanément afin d’exploiter maximalement la surface offerte par le gabarit. En 2nde il y a ainsi 90 sièges par voiture de 25 mètres, à 5 de front, dans d’excellentes conditions de confort : large espace pour les jambes, couloir large et siège inclinable. Fenêtres et siège sont alignés garantissant à chaque voyageur la même visibilité sur l’extérieur, au prix certes de fenêtres moins larges.

La largeur du couloir permet de faire passer sans peine un trolley qui remplace avantageusement la voiture bar et permet la aussi une augmentation de la capacité.

Tous les sièges sont dans le sens de la marche grâce à un ingénieux système qui permet de retourner le dossier au terminus.

Pour le client, l'expérience est donc totalement prévisible car tous les sièges sont identiques. Comme dans un restaurant de chaine, le client sait exactement à quoi s'attendre : le voyage à suivre sera aussi agréable que le précèdent.

Les accélérations et freinages sont performants. Le renouvellement de la flotte est rapide : 10 ans en moyenne. Cela est permis par une forte rentabilité, découlant d'un fonctionnement optimisé, qui permet de massifier au plus vite les dernières technologies : vitesses augmentées à 320 km/h, pendulation.

Infrastructure
Le réseau Shinkansen est constitué de deux "tuyaux" indépendants du reste du réseau, le premier de Tokyo vers le nord et le second vers le sud. Cela pour des raisons géographiques (pays linéaire et multipolaire) et techniques (un réseau à grande vitesse impose un écartement normal alors que le reste du réseau est à voie étroite ; certaines lignes après conversion à voie normale voient passer des Shinkansen à gabarit réduit).

L'absence de branches permet une fréquence améliorée (jusqu'à un train toutes les 10 minutes entre les deux mégapoles Tokyo et Osaka) dont toutes les gares intermédiaires bénéficient.
Les vitesses ont été augmentées progressivement : de 210 km/h à 270 km/h sur les mêmes voies, mise en place de la pendulation.

L’entonnoir aux arrivées en gare et les voies à quai sont dédiées. A nouveau cela optimise les temps de parcours et limite des conflits. Ainsi dans de nombreuses gares intermédiaires (Okayama, Hiroshima, Nagoya) cela se matérialise par des viaducs dédies, au-dessus de la ligne classique, dans le centre-ville.

Grille horaire
La structure en tuyau permet des fréquences de type métro : retournement rapides (20 mn en gare de Tokyo), fréquences très élevés, détentes horaires limitées. L'absence de ces marges est possible grâce à l'approche de qualité totale : fiabilisation de chaque composant du système ferroviaire et maintenance préventive plutôt que curative. Réduire toutes ces marges, qui sont vus comme des gaspillages dans cette approche, permet de maximiser la rentabilité des voies et du matériel roulant qui constituent les coûts fixes principaux d’un réseau ferroviaire.

Le système permet également des voyages à la dernière minute de manière confortable : plusieurs voitures ne nécessitent pas de réservation et un écran au-dessus du front de vente permet de connaitre le remplissage des prochains trains au départ. Le système informatique performant assure des remontées statistiques qui permettent d'ajuster au plus juste la capacité à la demande, assurant un remplissage au plus proche des 100% en heure de pointe.

Enfin on ne peut pas s'empêcher un constat sur le service rendu pour compléter notre exposé : gares aussi propres qu'une usine de semi-conducteurs (et qui sentent bon !), attractivité des commerces en gare et personnel dévoue à la satisfaction du client.

Donc en résume : optimisation de toutes les composantes dans une réflexion globale sur le long terme. Voilà le fondement de l'approche Japonaise qui donne ici des résultats exceptionnels.

Cela permet de transporter 300 millions de passagers sur seulement 2 lignes, avec seulement 10 voies dédiées en gare de Tokyo, et une flotte de 393 trains. A titre de comparaison la seule gare de Lyon dispose de plus de 12 voies dédiées aux TGV, et une flotte d’environ 300 trains pour 100 millions de voyageurs.

J'espère que ce texte vous donnera envie de visiter ce pays étonnant et unique.

EDIT : merci à tous pour vos corrections et compléments. Je me suis permis de corriger les erreurs signalées.

[Jojo]

Le réseau Shinkansen est constitué de deux "tuyaux" indépendants du reste du réseau, le premier de Tokyo vers le nord et le second vers le sud. Cela pour des raisons géographiques (pays linéaire et multipolaire) et techniques (un réseau à grande vitesse impose un écartement normal alors que le reste du réseau est à voie étroite ; des interfaces existent néanmoins grâce à des Shinkansen à écartement variable).

Jamais entendu parler... par contre des lignes anciennes ont été converties en voie normale et sont desservies pas des "mini-Shinkansen" respectant le gabarit plus restreint.

L'absence de branches permet une fréquence améliorée (jusqu'à un train toutes les 10 minutes entre les deux mégapoles Tokyo et Osaka) dont toutes les gares intermédiaires bénéficient.
Les vitesses ont été augmentées progressivement : de 220 km/h à 320 km/h sur les mêmes voies, mise en place de la pendulation.

Sur la ligne Tokaido, mise en service à 210 km/h, les rames 700 et N700 roulent aujourd'hui à 270 km/h avec pendulation. La vitesse de 320 km/h est atteinte uniquement sur la ligne Tohoku avec les rames E5 et E6.

[greg59]

Les seuls points positifs sont :
- Fréquence de passage forte (toute les 10min entre Osaka et Tokyo)
- Pas d'obligation de réserver sa place
La SNCF devra s'en inspirer parfois

[kyah117]

Les seuls points positifs sont :

Tu ne vois que deux points positifs ? Eh ben.

[greg59]

Les seuls points positifs sont :

Tu ne vois que deux points positifs ? Eh ben.

Ben comme ça oui, après, je n'ai pas mis les pieds au Japon, donc je peux difficilement remarquer d'autres points positifs

[Magnum]

C'était bien la peine que Mr. Lessec nous ponde un pavé alors.

[philippe fene]

La pendulation des rames est très limitée puisqu'elle utilise uniquement les ressorts pneumatiques de la suspension secondaire.
La correction est d'environ 1 à 3°et permet de parcourir les courbes de 2500 m de rayon à 270km/h au lieu des 250 km/k d'origine.

Autre point positif l'usage d'une suspension "semi-active " permettant des amortissement rapides des mouvements latéraux.


Les japonais , ne l'oublions pas , ont dans les années 60 pris ce qui ce faisait de meilleur en europe à savoir les bogies allemand Minden et une électrification en 50 ou 60 Hz à 25000 Volts en suivant ainsi l'exemple francais .

Je confirme qu'il n'y a pas de rame à écartement variable , mais uniquemnt des lignes parcourues par des rames au gabarit du réseau classique empruntant des lignes transformées à 1,44 à la place du 1,067 m.

Les cinq places de front sont possible grace à la largeur des caisses de 3,40 m , mais sur certaines rames une disposition haute densité à 6 places de front existe et là le confort redevient très moyen .

En tout cas les japonais ont developpé un très bel ensemble exemplaire .

[Thor Navigator]

C'est au premier chef l'efficacité de l'exploitation (au sens large du terme) qui est exemplaire dans la GV japonaise, d'autant que la performance intrinsèque de l'infra n'est pas exceptionnelle (aiguilles d'entrée/sortie de nombre de gares intermédiaires, à VL70, sur Tokyo-Osaka, de mémoire), donc il faut tirer parti au maxi de celle-ci (fortes capacités d'accélération par exemple). La simplification et la standardisation extrême du matériel (en particulier au niveau des composants, qui sont toujours au même endroit par exemple) alliée à la rigueur japonaise (constat valable aussi pour les voyageurs) font une grande partie du reste.

Il faut aussi noter l'intégration extrême du système jusqu'aux aspects RH avec des parcours par la plupart des grands secteurs d'activité, pas uniquement pour les cadres. La plupart de ces derniers sont autorisés à la conduite, qui est beaucoup plus simple qu'en France, grâce à une forte présence d'automatismes d'aide à la conduite : le freinage est automatique par exemple (asservissement du freinage de service), même si le conducteur peut garder la main en anticipant sur le système lorsqu'il le juge utile -c'est assez rare : c'est à ce prix qu'on avoir des dépassements répétitifs et avec des espacements très réduits entre convois - la vitesse moyenne des omnibus aux arrêts et dépassements très nombreux s'en ressent évidemment.

Au niveau du débit, on a moins de trains à l'heure que sur Paris-Pasilly (maxi 11 trains) par contre la cadence est beaucoup plus soutenue sur l'ensemble de la journée et les emports unitaires beaucoup plus élevés. Côté maintenance de l'infra, l'effectif est très important et on fait du préventif massif avec remplacement de toutes petits segments toutes les nuits (et restitution à VL le plus souvent). C'est coûteux mais permet de conserver l'efficacité de l'exploitation à son maximum. Les prix sont en conséquence... à savoir très élevés. L'accès sans résa ne concerne de mémoire que certains trains (pas les plus rapides).