En avril 2016, la SNCF dévoilait un plan ambitieux de déploiement de l’Internet des Objets (IoT) dans ses trains, sur son réseau et dans ses gares. L’objectif était double pour Guillaume Pépy, président de la SNCF : « l’Internet industriel va améliorer le service client, en réduisant les pannes, les délais, les retards et les incidents de toute nature, tout en améliorant la compétitivité du train par rapport aux autres modes, car il réduit les coûts de maintenance du matériel et des voies de façon très importante. On parle d’économies de 10, 20 voire 30 % ».

Un an après, la SNCF a parcouru du chemin ! En effet, le nombre et la diversité des équipements communicants à bord des trains n’a fait qu’augmenter afin de répondre aux besoins des passagers et de l’exploitant : détection intelligente, aide au repérage des portes, surveillance de la voie, télédiagnostic… La SNCF envisage même le déploiement de la 5G à plus long terme !

Ce foisonnement d’équipement à bord des trains a donné naissance à la notion de train communicant. Il s’agit d’un train connecté capable d’échanger de nombreuses informations avec différents acteurs. Pour la SNCF, le train communicant répond à 3 objectifs : optimiser la maintenance, fluidifier l’exploitation et apporter de nouveaux services complémentaires.

Optimiser la maintenance

Jusqu’ici, les opérations de maintenance affectaient considérablement la disponibilité des actifs. Avec la multiplication des capteurs connectés et la télétransmission de données des matériels modernes, il est désormais possible de connaître et maîtriser en continu l’état technique d’une flotte. Ceci permet une plus grande disponibilité et fiabilité des actifs.

L’IoT à bord des trains

Aujourd’hui, les objets connectés permettent de mesurer le niveau des réservoirs de carburant, d’eau de toilettes, d’huile ou encore de sable. Une expérimentation sur le niveau des réservoirs d’eau de toilettes des trains a été mené par la SNCF. Elle a permis de constater que : la consommation d’eau était différente selon les voitures, le remplissage dépendait de la position du réservoir dans la rame, trop de remplissages étaient effectués mais il arrivait tout de même que des réservoirs soient vides lors du départ d’un train. Suite à ces observations, la SNCF a réorganisé ses remplissages, ce qui lui a permis d’augmenter la disponibilité de ses toilettes, limiter le retard des trains (qui ne peuvent pas partir sans toilettes fonctionnels), diminuer la perte d’eau et optimiser ses coûts. Ce dispositif a été étendu à l’ensemble du parc TGV. Les objets connectés permettent également de récupérer les données à distance des automates et des compteurs, de vérifier l’état de santé des systèmes critiques et de surveiller les seuils tels que la température, les vibrations, la tension, le courant ou encore les batteries des engins de secours par exemples.

Ces capteurs produisent de nombreuses données et aujourd’hui, l’enjeu est de créer des outils de traitement et d’analyse. L’objectif est de réduire le nombre de données pour obtenir une information utile et ciblée. Cette information est ensuite transmise aux technicentres et aux équipes pour permettre une maintenance juste nécessaire.

Le télédiagnostic

Le télédiagnostic permet de diagnostiquer l’état d’un train à distance grâce à la transmission de données. C’est un pilier pour la performance de la maintenance et de l’exploitation.

/ Fiabilité opérationnelle. Le télédiagnostic permet d’anticiper les difficultés grâce à un état technique continu des trains. Il permet une meilleure information sur l’état de santé du train et sur les causes et circonstances de défaillance.

/ Disponibilité du matériel. Le télédiagnostic permet de réagir plus vite et d’optimiser le temps de maintenance, ce qui permet d’accroître la disponibilité du matériel. En effet, il est possible de réaliser des examens en cours de trajet, d’identifier les problèmes de matériel en amont, de préparer l’intervention de maintenance et de réduire le temps passé par l’agent de maintenance sur place. Des algorithmes peuvent couvrir l’analyse automatique des données, les préconisations d’interventions, l’émission et les programmations des ordres de travail, permettant de réagir plus rapidement.

/ Diminution des coûts. Le télédiagnostic permet de passer d’une maintenance préventive systématique à une maintenance juste nécessaire, en fonction des données reçues : ni trop tôt, pour optimiser la durée de vie des équipements, ni après incident.

/ Gestion des risques. Le télédiagnostic permet de réduire de manière considérable les aléas d’exploitation et de réagir de façon adaptée et en temps utile.

En résumé, le télédiagnostic permet de nouvelles marges d’intervention, plus de disponibilité et de fiabilité des trains et des techniciens, plus d’efficacité, une baisse des coûts de maintenance et une amélioration de l’exploitation. Tout cela, bien sûr, au service de l’amélioration de l’expérience client.

Connecter les vieux trains

Si les trains modernes sont tous équipés de capteurs et d’objets connectés, ce n’est pas le cas des trains plus anciens. Les vieux trains peuvent être connectés via l’intégration de capteurs intégrés dans la partie fonctionnelle du train ou au réseau de maintenance, d’objets connectés indépendants du fonctionnel train ou grâce à un réseau d’IoT au sol. Cependant, connecter les vieux trains doit se faire de façon ciblée puisque le coût d’intégration d’une solution de télédiagnostic est très important.

Fluidifier l’exploitation des trains

Mieux localiser les trains par GPS, c’est la vocation du projet Géofer. « L’objectif est de développer un nouveau système de navigation permettant la géolocalisation des trains par satellite, notamment grâce au réseau européen Galiléo, explique le service communication de la SNCF. Cela va ainsi permettre de tester des applications basées sur des données de radionavigation et de télécommunication jusqu’ici prédestinées à d’autres secteurs d’activité » précise l’ingénieur Frédéric Adragna, chargé des applications spatiales au CNES, à Toulouse. Une expérimentation a ainsi été mise en place sur la ligne TER Toulouse-Rodez, depuis le début de l’année 2017. « Tout d’abord, une modélisation 3D et un diagnostic de la couverture GSM et satellitaire de la ligne vont être réalisés, nécessitant la mise en place d’appareils de mesure sur un wagon spécial », ajoute la SNCF. « Ensuite, des essais de géolocalisation sur des rames TER seront effectués ». Selon le dossier Les Clés de Demain, « Avec une géolocalisation poussée, de nombreuses données exploitables seront récoltées. Le secteur du rail pourra ensuite développer de nouveaux outils pour contrôler la vitesse des trains, améliorer l’itinérance des réseaux télécoms sur ses lignes, mieux informer ses clients sur les horaires des trains, et mieux organiser des opérations de maintenance. ».

Les équipements de comptage de voyageurs à bord des trains permettent de mettre à jour les plans de transport. Avec un système de comptage de voyageurs en continu, il est possible de connaître la fréquentation des rames et d’adapter le plan de transport au plus proche de la fréquentation réelle, fluidifiant ainsi l’exploitation. Le comptage de voyageurs en temps réel n’est cependant pas encore disponible et ne permet donc pas d’adapter le plan de transport en temps réel.

Améliorer l’expérience client en apportant des services complémentaires

L’internet à bord est en cours de déploiement sur les TGV et l’objectif est de connecter 90% des passagers à l’horizon 2020 a annoncé Guillaume Pépy. Pour être en mesure de fournir ce nouveau service, les équipes SNCF ont dû faire face à quelques défis techniques. En effet, l’enveloppe métallique du train empêche les ondes téléphoniques de passer de l’extérieur à l’intérieur du train. C’est le principe de cage de Faraday. De plus, la grande vitesse du TGV ne permet pas d’avoir un réseau 3G/4G stable puisque le changement d’antenne relais des opérateurs télécoms s’effectue trop rapidement. Enfin, pour stabiliser la connexion, il faudrait installer sur les trains autant d’antennes que le nombre d’opérateurs télécoms en France. Pour faire face à ces défis, la SNCF travaille avec les opérateurs télécoms, et notamment Orange, pour densifier les antennes réseaux le long des parcours. Elle a aussi équipé la voiture bar du TGV Paris-Lyon de 8 antennes pour capter la 3G/4G, ce qui lui permet de couvrir un bon nombre d’opérateurs télécoms. Pour passer l’enveloppe métallique du train, le signal est acheminé dans les wagons grâce à un réseau de fibres optiques intégré et converti en signal Wifi. Maintenant disponible sur l’axe Paris-Lyon, qui a servi de pilote, le service d’Internet à bord, appelé TGV Connect, sera étendu dès 2017 aux destinations suivantes depuis Paris : Lille, Bordeaux, Marseille, Strasbourg et Rennes

Pour accéder au Wifi, chaque voyageur se connecte avec la référence de son dossier de réservation et son nom. Il accède ensuite à un portail d’informations sur lequel il peut trouver des informations sur son voyage, suivre le train en temps réel sur une carte, connaître la vitesse du train, avoir des informations sur sa gare d’arrivée, commander au bar via le portail et être livré directement à son siège … En effet, l’amélioration de l’expérience client passe aussi par une meilleure information voyageur en temps réel mais aussi par la valorisation de services tels que la restauration à bord ou les services de réservation de voitures ou taxis.

Enfin la SNCF a signé avec la CNIL en 2013 une charte de collaboration sur les dispositifs de vidéo surveillance placés dans les gares, les boutiques SNCF et les trains quotidiens (TER, RER et tramways). La SNCF améliore actuellement la qualité des images de son système de vidéo-protection à bord des trains pour plus de sécurité.

La SNCF a encore du chemin à parcourir mais se donne les moyens de ses ambitions. Le salon SIFER a été l’occasion pour la SNCF de réaffirmer ses ambitions pour le train communicant et de préciser ses attentes auprès des différents acteurs du marché.

Rendez-vous l’année prochaine au Salon SIFER !