Métro pour toute la Suisse
Actuellement, le nombre de voyageurs en Suisse est trois fois plus élevé qu'en 1950 et plus de 80% se déplace sur les routes. Il faut rappeler, cependant, qu'il y a trente ans ce pourcentage correspondait au chemin de fer.
Cependant, chaque jour il y a plus de voyageurs et les routes sont pleines. En outre, la pollution automobile et l'obstruction du trafic entraînent de grandes dépenses à la Confédération suisse.
Une solution est d'améliorer le réseau ferroviaire, mais selon les experts, ce n'est pas si simple. Il y a quatre principaux obstacles à cela. D'une part, il y a de plus en plus de zones urbanisées, mais il faut noter que les territoires de la Suisse sont abrupts. D'autre part, il ne faut pas oublier que les mesures de protection de l'environnement sont de plus en plus strictes et que l'expropriation des terrains est de plus en plus difficile.
Selon le professeur Francis-Luc Perret, de l’École Polytechnique de Lausanne, le métro suisse, connu sous le nom de « Swissmetro », surmonterait tous ces obstacles. Le projet, conçu en 1974 par l'ingénieur Rodolph Nieth, consiste essentiellement en un réseau de mètres qui atteindrait une vitesse de 500 km/h dans le sous-sol suisse. Toute la Suisse serait ainsi une ville de 300 kilomètres de long. Les principales villes actuelles seraient la station de métro et vous pouvez aller de Genève à Bernardo pendant vingt-sept minutes. On estime que la durée moyenne du trajet entre les gares sera de douze minutes, pour que le train souterrain atteigne des vitesses de 400 et 500 km/h.
Trains à lévitation magnétique
Le train qui circulerait à ces vitesses irait par lévitation magnétique à 20 millimètres au-dessus de la voie et dans les tunnels l'air serait éliminé et un vide se produirait dans une certaine mesure. Ces derniers temps, d'importants essais ont été effectués sur des trains à lévitation magnétique en Allemagne et au Japon. Le train allemand, appelé « Transrapid » ou « Magnetbahn », a atteint une vitesse d’environ 450 km/h sur la route d’Emsland. Ce train lourd de 122 tonnes déplacerait environ 200 passagers. Le prototype japonais MLU002 a atteint une vitesse de 517 kilomètres par heure à Miyazaki. Cependant, les Allemands et les Japonais ont des difficultés financières. Le projet de construction du chemin de fer d'Osaka à Tokyo, par exemple, est paralysé.
Tous ces projets doivent surmonter la résistance de l'air à ces vitesses. C'est pourquoi la solution conçue pour le métro suisse est d'éliminer cet air des tunnels.
Selon une étude triennale réalisée à l'École Polytechnique de Lausanne, le projet peut être réalisé techniquement, améliorerait le système de transport suisse et serait économiquement rentable.
Quel genre de tunnels ?
On connaît assez bien la situation géologique du sous-sol suisse. À ce jour, de nombreux tunnels et galeries ont été ouverts dans les œuvres réalisées. Sur les autoroutes, les chemins de fer et d'autres travaux comme l'accélérateur souterrain de fractions du CERN de Genève, des tunnels de diamètre similaire ont été construits. Pour ce « swissmètre », on entend réaliser deux tunnels parallèles sur chaque ligne, un pour chaque sens, à une distance d’environ 25 mètres entre les deux.
Chaque tunnel aurait un diamètre extérieur de 5 mètres et un diamètre intérieur de 3,6 mètres (environ la moitié du train le plus classique) et serait percé à une profondeur de 40 à 100 mètres. Si un tunnel devait être fermé entre deux stations, le trafic circulerait dans le tunnel parallèle. Dans les stations il y aurait un passage d'un tunnel à son parallèle ou une structure métallique dans trois zones pour passer d'un tunnel à son parallèle et d'une ligne de métro à l'autre.
En plus des deux tunnels parallèles des trains, il y aurait une troisième galerie pour le passage de câbles ou le départ de passagers en cas d'accident, à laquelle l'air est prévu dans un délai de cinq secondes.
En sortant de l'air des tunnels, il devient vide dans une certaine mesure. Il n'y a pas d'autre choix pour que le train atteigne une vitesse de 400-500 kilomètres par heure dans ces petits tunnels. Dans un tunnel avec une section de 20% supérieure à celle du véhicule, lorsque le train voyage à 400 kilomètres par heure (0.3 Mach) est bloqué. L'air s'accumule devant le véhicule, le freinant.
La solution est de réduire la pression de l'air à l'intérieur du tunnel. Cette pression peut varier entre 0,1 et 0,01 atmosphères en installant des pompes de débit de 20.000 m3/h. Par conséquent, dans le tunnel il y aurait des conditions atmosphériques d'altitudes entre 20.000 et 42.000 mètres.
Propulsion et suspension du train
La réduction par simple résistance de l'air réduira l'énergie nécessaire à la propulsion du train et réduira les coûts d'exploitation. On estime que le train de Swissmetro consommera trois fois moins d'énergie que le train électrique conventionnel.
La propulsion serait effectuée par des moteurs linéaires fixes dans le tunnel qui seraient alimentés par le réseau à haute tension. Lorsque le train freine, les moteurs se transformeront en dynamos et grâce à l'énergie de freinage, ils généreront du courant électrique. De cette façon, près de 80% de l'énergie cinétique sera récupéré dans la décélération.
Le train sera 20 millimètres au-dessus du sol grâce à la suspension magnétique. La lévitation magnétique a trois avantages: à très grande vitesse le train est conduit facilement, les rails ne s'usent pas et le bruit est très petit.
En cas de panne dans le système de propulsion, cela n'affecterait pas la suspension, car les sources d'élika sont indépendantes. Cependant, dans le pire des cas, le train se posait mécaniquement avec friction dans ses patins. Dans ce cas, par un moteur autonome le train se déplacerait à l'arrêt voisin ou la sortie d'urgence.
En raison des tunnels à vide dans une certaine mesure, les ingénieurs ont conçu des voitures de train et des stations pressurisées. Les trains de 200 mètres de longueur pressuriseront comme les avions. Pour l'accès et le départ de 800 voyageurs au train, une écluse couvrira tout le train à la gare.
Quelles stations ?
Les stations de métro auront une difficulté particulière. Ils doivent avoir une pression atmosphérique dans laquelle les passagers ne peuvent pas circuler dans le vide sans air. Les zones de vide seront donc séparées des arrêts.
Les stations de métro se situeraient sous les stations des chemins de fer fédéraux, CFF ou Suisse, avec deux volets. D'une part, il y aurait la salle de surface où les connexions avec d'autres transports publics seraient faites. D'autre part, le quai souterrain d'entrée et de sortie au train. En unissant ces deux aspects circuleraient huit ascenseurs à deux étages, avec une capacité de 100 personnes chacun.
La profondeur de ces puits et tunnels dépendra de la situation géologique du lieu.
Coûts et financement
Le coût de ce métro pour toute la Suisse sera élevé. Le coût estimé actuel est de plus de 28 milliards de francs suisses, dont trois correspondent à des infrastructures souterraines. Cependant, les concepteurs sont en attente et affirment qu'il sera rentable. La ligne de Geneva-Sankt Gallen, par exemple, prévoit des revenus de 500 millions de francs suisses en 2004.
C'est aussi plus raison pour le métro. En dehors de la gare, chaque kilomètre de la ligne aura besoin de 32 millions de francs suisses et le coût d'un kilomètre d'autoroute en Suisse est plus élevé. En outre, les Suisses affirment que la tendance au train est immédiate et espèrent transporter quatre milliards de passagers/kilomètre en 2010. Par conséquent, le Swissmetro n'aura pas besoin de subvention.
Cependant, ce projet de Swissmetro a encore quelques points à traiter. En cas de panne ou d'accident, l'air doit entrer immédiatement dans le tunnel et les 800 passagers du train ne seront pas faciles à extraire rapidement, surtout s'il s'agit d'un sabotage dans le tunnel ou dans le train.
Mais ce type de train a ses avantages. D'une part, il n'y aurait pas peur de sortir des rails et d'autre part, il n'y aurait pas non plus peur du feu, car il manquerait de l'air.
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