Les développements du Grand Paris vont transformer considérablement les mobilités en Ile de France. Ces transformations induisent, pour SNCF Transilien, des enjeux de prévisions de trafic en rupture par rapport aux 20 dernières années. Afin que les différents rôles des acteurs de l’entreprise SNCF dans ces évolutions soient identifiés, l’article présente en première partie le fonctionnement du groupe ferroviaire unifié créé par la loi de 2014. Il présente alors en deuxième partie les transformations du réseau Ile de France, le nouveau Grand Paris, et enfin les enjeux particuliers de la prévision de trafic dans une dernière partie.

Le groupe ferroviaire unifié et l’activité de transport de voyageurs

La loi ferroviaire du 4 août 2014 a unifié SNCF et Réseau Ferré de France (RFF) en créant un groupe public intégré composé de trois établissements publics industriels et commerciaux (EPIC) : la tête de groupe (SNCF), le transporteur (SNCF Mobilités), le gestionnaire d'infrastructure (SNCF Réseau). Cette loi a acté la disparition de Réseau Ferré de France, créé en 1997, et la création au 1^er janvier 2015 de SNCF Réseau, gestionnaire des infrastructures du réseau ferré national. Un objectif essentiel du législateur a été la mise en place d’ une nouvelle intégration entre le gestionnaire d'infrastructure et l'opérateur ferroviaire historique, indispensable à l’amélioration du fonctionnement du système ferroviaire, en retour d’expérience des vingt dernières années.

SNCF Réseau est chargé par l’Etat de la maintenance et de la régénération des infrastructures ferroviaires ; de la conception et de la mise en œuvre des projets d’infrastructures ; de la garantie d’accès au réseau pour les entreprises ferroviaires ; de la gestion opérationnelle des circulations.

SNCF Mobilité est une entreprise ferroviaire exploitant des services de trains voyageurs et fret (elle couvre aujourd’hui environ 95% des trafics). Gare et Connexions, aujourd’hui au sein de SNCF Mobilités, est le propriétaire et gestionnaire des gares, qui porte à la fois leur conception, leur valorisation (commerces …), leur maintenance ainsi que la mise en œuvre des services aux usagers des gares et aux exploitants ferroviaires. Keolis, filiale de SNCF Mobilités, est opérateur ferroviaire à l’étranger et opérateur de transports publics (bus, tram, métro …) en France et à l’étranger.

Cette organisation respecte l'indépendance du gestionnaire d'infrastructures vis-à-vis de l'ensemble des exploitants ferroviaires, dont l'opérateur historique, sous la surveillance du régulateur ARAFER dont la loi a renforcé les pouvoirs. Elle est compatible avec l’ouverture à la concurrence des services ferroviaires de voyageurs français (seuls le fret et les services internationaux sont aujourd’hui concernés). Elle permet une vision de l’ensemble du système ferroviaire, qui s’est avérée incontournable par exemple pour améliorer les arbitrages entre modernisation et développement du réseau, et décloisonner les métiers de circulation et d’exploitation des trains. La réforme participe aussi de l’amélioration de la situation financière du réseau, sans bien sûr résoudre les difficultés du modèle économique, qui dépasse la seule entreprise (Comment traiter la dette, comment éviter le cercle vicieux entre sa croissance et le risque d’étouffer les exploitants par les péages ?).

Cette organisation intégrée a été mise en place de façon anticipée pour l’Ile de France, où la maîtrise d’un réseau vieillissant et à moderniser d’urgence a exigé la mise en place de la coordination du système dès 2014, face à une croissance soutenue des trafics d’Ile de France.





 

Les trains de voyageurs sont exploités selon deux types de modèles économiques. Les TGV (et les filiales internationales, Eurostar, Thalys ,…) ont une économie de marché. Les autres services sont opérés dans le cadre d’un contrat de DSP (Délégation de Service Public) avec une Autorité Organisatrice : la Région  pour les services TER ; Ile de France Mobilité (ex STIF) pour le service Transilien ; l’Etat pour les trains d’équilibre du territoire ou Intercités. En effet, les recettes des voyageurs ne couvrent qu’une partie des coûts de ces services et l’autorité organisatrice compense l’écart selon des modalités contractuelles spécifiques à chacune et négociées. La tarification et la définition des horaires sont de la responsabilité de l’autorité organisatrice pour le TER et Transilien, avec l’appui de l’exploitant.

 

SNCF Transilien et le nouveau Grand Paris

 

Transilien est emblématique de l’activité ferroviaire du mass transit au cœur des grandes métropoles (mass transit : transport collectif dans les zones à grande densité de population et déplacements). Sur 3% du territoire français, 6200 trains quotidiens transportent 3,4 millions de personnes. C’est 40% des circulations ferroviaires et 70% des voyageurs, sur 10% du réseau ferré national.

 

Carte 1 - Carte du réseau Transilien

Le réseau de transport ferré est aujourd’hui essentiellement en étoile, en dehors du métro parisien. Pourtant, 70% des déplacements  tous modes se font en dehors de Paris (Enquête Globale Transport d’Ile de France - 2010). Quant aux déplacements utilisant aujourd’hui le réseau Transilien, un sur deux n’a Paris ni pour origine ni pour destination. Le voyageur est alors le plus souvent amené à faire une correspondance dans Paris, sur des lignes déjà fortement saturées.  Le développement du Nouveau Grand Paris va transformer le réseau et les mobilités des vingt prochaines années.

Projet majeur SNCF, EOLE vers l’ouest sera mis en service en deux temps : le RER E sera tout d’abord prolongé de la gare d’Haussmann-Saint-Lazare à Nanterre en 2022. Il desservira les grands pôles de Porte Maillot et La Défense, et sera un levier pour désaturer le RER A. Ensuite, le RER E sera prolongé jusqu’à Mantes-la-Jolie et développera l’accès aux emplois de Nanterre – La Défense pour de nouvelles populations franciliennes.

Les développements du Métro du Grand Paris Express et des nouveaux tram-express (ou Tram-Train) vont pour leur part transformer les mobilités de banlieue à banlieue grâce à un nouveau maillage des réseaux et aux interconnexions avec le réseau structurant. Le tram 11 Express en a été une première mise en œuvre cet été 2017 entre Epinay sur Seine et le Bourget. Le métro du Grand Paris Express, qui prévoit 200 kilomètres nouveaux, s’interconnectera avec le réseau Transilien en vingt-huit gares.





Carte 2 – Carte de travail du réseau projeté sur 2030 – Illustration non contractuelle





Les différents services SNCF Ile de France sont impliqués dans les transformations du réseau. Pour assurer la bonne articulation des projets, dans un contexte très sensible de multiplication des travaux à la fois de développement et de modernisation du réseau, les activités de SNCF Réseau et SNCF Mobilités (SNCF Transilien et Direction des Gares d’Ile de France) sont regroupées sur des sites communs et les projets travaillent en plateaux (EOLE, Tram-trains …).

SNCF Réseau est responsable de la conception des projets et présente les bilans socio-économiques, en concertation avec les différents commanditaires et/ou financeurs (Etat, Région Ile de France, Ile de France Mobilités en particulier). Il doit aussi, en étroite collaboration avec l’ensemble des exploitants ferroviaires, prévoir les conséquences des travaux d’entretien et de développement du réseau. Gare et Connexions est maître d’ouvrage des projets de modernisation et développement des gares  existantes impactées par les projets. SNCF Transilien conçoît, si nécessaire, les nouveaux sites de maintenance ou garages. Son implication est dans tous les cas nécessaire afin d’anticiper la conception des services d’exploitation en itération avec la conception des infrastructures et gares.

Prenons pour exemple une future interconnexion entre métro du Grand Paris Express et réseau Transilien : les nouveaux flux de voyageurs provenant du métro peuvent nécessiter par exemple une croissance de la fréquence des trains pour renforcer la capacité d’emport ou encore l’agrandissement des quais de la gare. La croissance du nombre de trains va elle-même modifier la demande, et ce sont donc des scénarios d’interaction qu’il faut analyser. La coordination entre les services est donc essentielle pour projeter les situations d’exploitation, avec les autorités organisatrices et financeurs, en coordination avec les services des autres réseaux (SGP, RATP …).

La prévision de la demande, un enjeu majeur de ces transformations

Face à ces transformations, un des enjeux essentiels des prochaines années pour SNCF Transilien est donc la qualité des prévisions des futurs trafics, pour assurer le bon dimensionnement des ouvrages où vont circuler les clients (nouvelles correspondances, quais, espaces des gares, …)  et préparer les conditions d’exploitation des trains. La qualité de prévision va grandement toucher la qualité de service possible future. La petite gare des Grésillons (communes d’Asnières et Gennevilliers) peut illustrer les transformations que va connaître le réseau : le RER C dessert aujourd’hui cette gare de 4 000 voyageurs quotidiens, habitants ou employés du quartier ; en 2030, c’est 6 000 voyageurs à l’heure de pointe du matin qui devraient  parcourir les nouveaux espaces.

Plusieurs modèles de prévisions de trafic sont mis en œuvre en Ile de France (Ile de France Mobilités, SNCF Transilien, RATP, DRIEA). L’existence de plusieurs modèles, bien pilotée, est une chance plus qu’une faiblesse, car elle permet de partager l’exercice complexe de prévision de long terme et de croiser différentes approches. Les prévisions de dimensionnement des interconnexions du Grand Paris Express et du réseau historique (ferré national ou RATP) sont ainsi les valeurs hautes des différents modèles.

SNCF Transilien a développé un nouveau modèle de prévision en 2014 pour répondre à ces enjeux très importants. Il s’agit d’un modèle à 4 étapes (une bonne description de ces modèles appliqués à l’urbain peut être trouvée dans le livre de Patrick Bonnel – Prévoir la demande de transports, publié en 2004 aux éditions des Ponts et Chaussées) adapté à l’Ile de France. Ce modèle intègre plusieurs données essentielles : les prévisions de population et d’emploi ; les données de l’ensemble des réseaux structurants pour la mobilité (train, métro, routes, bus structurants …, en accord avec les partenaires Ile de France Mobilités, DRIEA, RATP …) ; les données de l’Enquête Globale Transport d’Ile de France sous pilotage d’Ile de France Mobilité ; les données d’usages SNCF et les données utiles des autres réseaux partenaires. Les prévisions de populations et d’emploi sont fournies par l’Institut d’Aménagement Urbain d’Ile de France et utilisées par l’ensemble des partenaires.

Gare et Connexions (expertise de sa filiale AREP) a développé pour sa part un outil de simulation dynamique des flux dans les gares. Alimenté par les matrices de trafic des modèles de prévision, il permet de simuler de façon dynamique les déplacements des voyageurs et l’occupation des espaces (départs et arrivées de trains sur les quais, mouvements aux escaliers, passage des valideurs de titres de transport …). Le schéma ci-dessous est un exemple de simulation statique sur un quai, suite à l’arrivée d’un train. Il représente le quai vu de dessus et les couleurs représentent la densité de voyageurs sur le quai, pour le scénario traité. L’occupation du quai croît du bleu (vide) au rouge (congestion et files d’attente). Les congestions sont ici concentrées aux accès aux escalators. Une telle situation peut conduire, par exemple, à la construction de nouveaux escaliers.





Schéma 1 – Exemple de simulation sur un quai





Les transformations exceptionnelles que l’Ile de France va connaître dans les 20 prochaines années font que l’exercice de prévision est particulièrement délicat et mérite une grande attention, conduisant à croiser et faire progresser les méthodes. L’évolution vers un réseau maillé transforme les mobilités et permet une plus grande flexibilité dans le choix des itinéraires par le voyageur ; tendance renforcée par les transformations des usages en particulier digitaux, les applications permettant de « zapper » entre itinéraires et modes de transport en fonction d’une situation perturbée, de la météo (usage du vélo ou du métro), de la disponibilité d’un mode partagé (covoiturage …), etc. Les rythmes de travail eux-mêmes se modifient (télétravail, CDD, travail de nuit …). L’ensemble des évolutions vont vers des usages de déplacements plus flexibles, et compliquent la prévision d’une demande plus volatile. Une opportunité est la mise en place de méthodes dynamiques de recueil de données (comptages embarqués dans les trains, recensement annuel, développement d’une Enquête Globale Transport annualisée par Ile de France Mobilités …). Ces nouvelles données permettront de faire évoluer plus rapidement les modèles et de redresser les résultats en fonction des dynamiques observées.