Commission Européenne-DG TREN EUROPEAN HIGH SPEED RAIL – AN EASY WAY TO CONNECT ÉTUDE SUR L'ÉTAT DE DÉVELOPPEMENT ET LES PERSPECTIVES D'AVENIR DU RÉSEAU TRANSEUROPÉEN DE CHEMIN DE FER À GRANDE VITESSE RAPPORT (VERSION FINALE) 6/3/2009 European High Speed Rail – An easy way to connect ii TABLE DES MATIERES LISTE DES ABREVIATIONS VIII 1. INTRODUCTION 1 2. DÉFINITIONS 2 2.1 LIGNES FERROVIAIRES À GRANDE VITESSE 2 2.2 MATÉRIEL ROULANT FERROVIAIRE À GRANDE VITESSE 3 2.3 EXPLOITATION FERROVIAIRE À GRANDE VITESSE 3 3. CADRE POLITIQUE DU DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU DE LGV 6 3.1 LIVRE BLANC DE LA COMMISSION EUROPÉENNE DE 2001 SUR "LA POLITIQUE EUROPÉENNE DES TRANSPORTS À L’HORIZON 2010" 6 3.2 POUR UNE EUROPE EN MOUVEMENT - MOBILITÉ DURABLE POUR NOTRE CONTINENT" 7 3.3 LES RÉSEAUX TRANSEUROPÉENS DE TRANSPORT 8 3.4 LA POLITIQUE DE LA COHÉSION 10 4. RÉSEAU DE LGV TRANSEUROPÉEN 11 4.1 TYPES DE LGV 12 4.1.1 Caractéristiques techniques de l'infrastructure des lignes nouvelles à grande vitesse 12 4.1.2 Caractéristiques techniques des équipements des lignes à grande vitesse 12 4.1.3 Utilisation des LGV 13 4.2 INTEROPÉRABILITÉ 14 4.2.1 Critères fondamentaux d'interopérabilité 15 4.2.2 L’ERTMS et l’ERA (European Railway Agency) 22 4.3 INTERMODALITÉ 26 4.3.1 Transport de passagers 26 4.3.2 Transport de Fret 28 5. SERVICES DE TRAINS À GRANDE VITESSE EN EUROPE 29 5.1 OPÉRATEURS 29 5.1.1 Opérateurs actuels de services de trains à grande vitesse en Europe 29 5.1.1.1 Entreprises ferroviaires nationales 29 Tractebel Engineering G:\DTR\P_94635\005-High Speed Rail\Dte\Ret\Transmis DG TREN\Rapport European high speed rail_090306.doc European High Speed Rail – An easy way to connect iii 5.1.1.2 Filiales communes des entreprises ferroviaires nationales 30 5.1.1.3 Entreprises ferroviaires privées 33 5.1.2 Alliance d'opérateurs 33 5.1.3 Perspectives futures concernant les opérateurs 34 5.2 LIBÉRALISATION 35 5.2.1 Base légale 35 5.2.2 Perspectives futures suite à l'ouverture du marché pour les transports internationaux de voyageurs 36 5.2.2.1 Perspectives de développement des différents opérateurs actuels 36 5.2.2.2 Nouveaux opérateurs déclarés 37 5.2.2.3 Nouveaux opérateurs potentiels 38 5.3 MATÉRIEL ROULANT 39 5.3.1 Historique 39 5.3.1.1 Exploitation des trains à grande vitesse au niveau national 39 5.3.1.2 Exploitation des trains à grande vitesse au niveau européen 44 5.3.2 Homologation du matériel roulant 47 5.3.3 L’état actuel du parc de matériel roulant à grande vitesse 49 5.3.4 Evolution du parc de matériel roulant à grande vitesse 50 5.4 TARIFICATION 51 6. DEMANDE DE TRANSPORT DE PASSAGERS PAR TRAINS À GRANDE VITESSE EN EUROPE 53 6.1 EVOLUTION DE LA DEMANDE DE TRANSPORT SUR LES LGV EN EUROPE 53 6.2 DEMANDE DE TRANSPORT FERROVIAIRE À L’HORIZON 2020 56 6.2.1 Evolution de la demande 56 6.2.2 Analyse de l'effet de la création de nouvelles LGV sur la demande 60 6.2.3 Prévisions de la demande de voyageurs à GV à l'horizon 2020 et 2030 63 7. DEMANDE DE TRANSPORT DE FRET 67 7.1 LE FRET LÉGER 67 7.2 LE FRET CONVENTIONNEL EXPLOITÉ SUR DES LGV MIXTES 71 7.2.1 Description 71 7.2.2 Exemples de lignes mixtes 72 7.2.2.1 LGV Perpignan – Barcelone 72 7.2.2.2 LGV mixtes en Allemagne 73 7.2.2.3 LGV mixtes dans la péninsule ibérique 73 7.3 AUTOROUTE FERROVIAIRE: LGV LYON – TURIN 74 8. DÉVELOPPEMENTS DU RÉSEAU TRANSEUROPÉEN DE LGV 76 Tractebel Engineering G:\DTR\P_94635\005-High Speed Rail\Dte\Ret\Transmis DG TREN\Rapport European high speed rail_090306.doc European High Speed Rail – An easy way to connect iv 9. INVESTISSEMENTS 83 9.1 INVESTISSEMENTS DANS LES LGV 83 9.2 FINANCEMENT DES INVESTISSEMENTS DE LGV 85 10. IMPACT ENVIRONNEMENTAL 86 10.1 INTRODUCTION 86 10.2 CONSOMMATION D'ÉNERGIE 86 10.2.1 Production d'électricité 87 10.2.2 Quantité d'énergie consommée par mode 91 10.2.2.1 Chemin de fer 91 10.2.2.2 Voiture particulière 93 10.2.2.3 Avion 93 10.3 EMISSIONS DE CO2 94 10.3.1 Données de référence 94 10.3.2 Analyse des données de référence et détermination de valeurs moyennes 98 10.3.2.1 Chemin de fer à grande vitesse 98 10.3.2.2 Voiture particulière 104 10.3.2.3 Avion 105 10.3.3 Estimation des gains en émissions de CO2 suite au développement du réseau transeuropéen de LGV à l'horizon 2020 et 2030 105 10.4 POLLUTION LOCALE 107 10.5 BRUIT 107 10.6 CONSOMMATION D'ESPACE 109 10.7 COÛTS EXTERNES 110 10.7.1 Introduction 110 10.7.2 Estimation des valeurs unitaires des coûts externes par mode 110 10.7.2.1 Valeurs unitaires par mode de transport 110 10.7.2.2 Valeurs unitaires par voyageur-km 113 10.7.3 Estimation des gains en coûts externes suite au développement du réseau transeuropéen de LGV à l'horizon 2020 et 2030 115 10.7.4 Données spécifiques au transport ferroviaire à grande vitesse 117 10.8 DÉVELOPPEMENT DURABLE: OPÉRATEURS, GESTIONNAIRES D'INFRASTRUCTURES, UTILISATEURS 120 10.8.1 Actions des opérateurs 120 10.8.2 Actions des utilisateurs 120 11. IMPACT SOCIO-ÉCONOMIQUE 121 11.1 PRÉ-REQUIS 122 Tractebel Engineering G:\DTR\P_94635\005-High Speed Rail\Dte\Ret\Transmis DG TREN\Rapport European high speed rail_090306.doc European High Speed Rail – An easy way to connect v 11.1.1 La distance entre les pôles urbains et la compétitivité des autres modes de transport 122 11.1.2 La demande et la capacité 127 11.1.3 La distribution de la population 127 11.1.3.1 Densité de la population 127 11.1.3.2 Situation des noyaux urbains 129 11.2 AMÉNAGEMENT DU TERRITOIRE 129 11.2.1 Emprise d’une LGV 129 11.2.2 Emplacement des gares 130 11.2.2.1 Facteurs de décision et conséquences 130 11.2.2.2 Exemple de développement autour d'une gare LGV 131 11.2.2.3 Le cas des gares "betteraves" 132 11.2.2.4 Développement de villes satellites 134 11.2.3 Effet sur les biens fonciers 136 11.2.3.1 Etudes de cas 137 11.2.4 Effet sur les zones non-desservies 137 11.3 COHÉSION TERRITORIALE 138 11.4 TEMPS DE PARCOURS SUR LES AXES FERROVIAIRES PRIORITAIRES 139 11.4.1 L’axe Paris – Bruxelles – Amsterdam / Cologne / Londres 139 11.4.2 L’axe Sud Europe Atlantique et la péninsule ibérique 140 11.4.3 L’accessibilité de l’Italie 142 11.4.4 Liaison Lyon-Turin 142 11.4.5 LGV Est Européenne 143 11.4.6 Illustration du rapprochement des villes desservies par des LGV en France 143 11.5 PARTS DE MARCHÉ 145 12. DÉVELOPPEMENT TECHNOLOGIQUE – PERSPECTIVES TECHNOLOGIQUES ET INDUSTRIELLES 153 12.1 DÉVELOPPEMENT TECHNOLOGIQUE DES SYSTÈMES DE CONTRÔLE- COMMANDE 153 12.1.1 Réussite d'une technologie européenne 153 12.1.1.1 1990-2000: phase de recherche et développement 153 12.1.1.2 2000-2004: phase de validation 153 12.1.1.3 Depuis 2005: phase de déploiement 154 12.1.2 Caractéristiques du système ERTMS 154 12.1.2.1 Description fonctionnelle 156 12.1.2.2 État courant d’implémentation 159 12.1.3 Sécurité 161 12.1.4 Les gares 161 12.1.5 Services pour les passagers: internet, etc. 165 Tractebel Engineering G:\DTR\P_94635\005-High Speed Rail\Dte\Ret\Transmis DG TREN\Rapport European high speed rail_090306.doc European High Speed Rail – An easy way to connect vi 12.2 PERSPECTIVES TECHNOLOGIQUES ET INDUSTRIELLES 166 13. EXTENSIONS DES LGV AUX PAYS VOISINS DE L'UNION EUROPÉENNE 169 13.1 RUSSIE 169 13.2 TURQUIE 173 13.3 LGV DANS LE RESTE DU MONDE 175 14. SUCCESS STORIES 177 14.1 PARIS – LYON 177 14.1.1 Historique 177 14.1.2 Tracé 178 14.1.3 Choix techniques du premier TGV 178 14.2 LONDRES – PARIS / BRUXELLES 179 14.2.1 Historique 179 14.2.2 Tracé et temps de parcours 180 14.3 PARIS – BRUXELLES – COLOGNE / AMSTERDAM 181 14.3.1 Historique 181 14.3.2 Tracé 182 14.4 LGV EST EUROPÉENNE: PARIS - STRASBOURG 183 14.4.1 Tracé et temps de parcours 183 14.4.2 Les ouvrages 183 14.4.3 Coût et financement 184 14.4.4 Record du monde de vitesse sur rail 184 14.5 MADRID-SÉVILLE 185 14.6 MADRID-BARCELONE 186 14.7 TORINO-MILANO-NAPOLI 188 14.8 ALLEMAGNE: LIGNES À GRANDE VITESSE MIXTÉS 191 14.8.1 LGV Hanovre – Würzburg (NBS) 192 14.8.2 LGV Berlin – Hambourg (ABS) 194 14.9 ROYAUME-UNI: WEST COAST MAIN LINE 195 Tractebel Engineering G:\DTR\P_94635\005-High Speed Rail\Dte\Ret\Transmis DG TREN\Rapport European high speed rail_090306.doc European High Speed Rail – An easy way to connect vii Cette étude est soumise à une clause de non-responsabilité et à une mention de copyright Cette étude a été élaborée pour la Direction générale de l’Energie et des transports de la Commission européenne et exprime l'avis de l'organisme auteur sur le sujet.