Changement des semelles de frein des rames circulant sur le Réseau Express Régional (RER)

La SNCF, la Région Ile-de-France et l’Etat ont mis en place une expérimentation visant à diminuer le bruit généré par la circulation des rames du RER C. Devant l’intérêt de l’opération, cette expérimentation a ensuite été étendue aux autres lignes de RER.

Période de réalisation

2004-2008

Territoire(s) concerné(s)

Entités ayant réalisé l’action

Entités impliquées dans l’évaluation de l’action

Description

Du fait des vitesses de circulation généralement inférieures à 100 km/h sur le Réseau Express Régional, le bruit généré par les rames provient essentiellement du contact entre les roues et les rails.

Les semelles de frein en fonte, traditionnellement utilisées sur les RER, entraînaient, lors du freinage, une dégradation des roues acier avec la formation d’aspérités, ce qui avait pour conséquence d’augmenter, lors du roulement, les vibrations des roues et des rails, et donc le bruit généré par le contact roue-rail.

Aussi, la SNCF, la Région Ile-de-France et l’Etat ont décidé d'expérimenter le remplacement des semelles de frein en fonte par des semelles en matériau composite sur les rames de la ligne C du RER, les recherches menées par la SNCF ayant indiqué que les semelles en matériau composite devraient permettre de garantir un état de surface des roues plus lisse. Ce remplacement de semelles a néanmoins nécessité l'adaptation du système de freinage avec, pour certains matériels roulants, l’installation d’un système anti-enrayeurs (équivalent à l’ABS sur les automobiles).

Cette expérimentation pilote a concerné 140 rames du RER C (ce qui correspond à 600 voitures de type Z2N) entre 2004 et 2006. L’efficacité de cette intervention a été démontrée par une campagne de mesure du bruit réalisée par le bureau d’ingénierie AVLS (Acoustique Vibrations Logiciel Scientifique) chez les riverains de la ligne C du RER avant et après changement des semelles. Les résultats obtenus lors de la campagne de mesure ont permis de conforter les modélisations qui avaient été menées au préalable par la SNCF pour estimer le gain potentiel qui pourrait être obtenu en termes de diminution de l'exposition des riverains.

Devant les bons résultats de cette première phase, la Région Ile-de-France et la SNCF ont décidé en 2006 de poursuivre l’opération en intervenant sur le matériel du même type qui circule sur les autres lignes de RER D. 180 rames supplémentaires (soit 780 voitures Z2N) ont été concernées.

Afin de mettre en évidence le gain acoustique apporté par le changement des semelles de frein, une instrumentation grandeur nature a été mise en œuvre le 22 mai 2007 par Bruitparif et la SNCF, à proximité de la gare de Louvres, entre Goussainville et Orry-la-Ville, sur une section du réseau RER D. Un train double composé de deux rames RER, la première munie de semelles en fonte, la seconde munie de semelles composite, a été spécialement préparé et mis en circulation par la SNCF entre 10h30 et 13h. Un dispositif de mesure installé par Bruitparif à 17 mètres de la voie a permis d’enregistrer le signal sonore et l'image en continu lors de trois passages du train. Ceci a permis aux équipes de Bruitparif et de la SNCF de réaliser un film pédagogique pour faire partager au grand public et aux acteurs l'intérêt de cette opération.

Coût et financement

Le coût total du programme de changement des semelles de frein sur les rames de RER a été de 1 115 000 €. Il a été apporté à 48% par la SNCF, 43% par la Région Ile-de-France et 9% par l'Etat. Le programme a comporté deux phases :

Expérimentation sur la ligne C du RER (2004-2006) : 140 rames, 360 000 € (financement : 44 % SNCF, 28 % Région, 28 % Etat).

Extension aux autres lignes de RER (2006-2008) : 180 rames, 755 000 € (financement : 50 % SNCF, 50 % Région).

évaluation de l’efficacité de l’action sur le plan acoustique

Situation initiale

Une première série de mesures de bruit a été réalisée par le bureau d'études AVLS pour le compte de la SNCF entre juin et juillet 2004 afin de caractériser l'état initial (avant remplacement des semelles de frein).

Vingt sites en façade de riverains situés le long de la ligne C du RER ont été documentés sur une période de 24h à chaque fois.

Une modélisation a également été réalisée par la SNCF pour estimer les niveaux de bruit le long de ligne C du RER, avant le changement des semelles de frein

Situation finale

Une seconde série de mesures a été réalisée par le bureau d'études AVLS pour le compte de la SNCF entre juin et juillet 2006 aux mêmes emplacements et selon les mêmes conditions de mesurage que dans le cadre de la campagne initiale, et ce, afin de caractériser l'état final (après remplacement des semelles de frein).

Une modélisation a également été réalisée par la SNCF pour estimer les niveaux de bruit le long de ligne C du RER, après le changement des semelles de frein

Bilan

Les résultats de la campagne de mesure réalisée par AVLS ont permis de quantifier la diminution de bruit générée par le changement des semelles de frein en fonte par un matériau composite, en façade de 20 riverains du RER C.

Selon les sites, les diminutions de bruit obtenues correspondaient à une division par un facteur 2,5 à 4 de l'énergie sonore globale sur la journée et donc de l'exposition des populations.

L'instrumentation complémentaire réalisée en 2007 par Bruitparif avec le concours de la SNCF a permis de mettre en évidence une diminution très significative des niveaux maxima atteints au passage d'une rame, qui équivaut à un bruit ressenti comme deux fois moins fort.

Film SNCF

DOCUMENTS