vignette|Une rame VAL 206 du métro de Lille, premier métro automatique léger (VAL) au monde (1983). vignette|Une rame VAL 208 du métro de Toulouse. vignette|Une rame VAL 208 du métro de Rennes. Le véhicule automatique léger (VAL) – anciennement acronyme du projet Villeneuve-d’Ascq - Lille... – est une technologie de métro roulant sur pneumatiques et totalement automatique.
Issu de recherches dans les laboratoires de l'Université Lille-I et de l'Institut industriel du Nord. ainsi que d'un brevet portant sur les automatismes d’un système de transport sans conducteur déposé le par le professeur Robert Gabillard de l'Université Lille-IBrevet FR2151440., il est à l'origine construit par Matra (aujourd'hui Siemens Mobility France) pour équiper le métro de Lille. Son ouverture en 1983 en fait le premier métro urbain intégralement automatique au monde.
Le VAL s'est également exporté dans plusieurs villes telles que Toulouse, Rennes, Turin, Uijeongbu, Taipei ou encore dans les aéroports de Paris ou Chicago.
Contrairement au système d'automatisation de l'exploitation des trains (SAET) (utilisé actuellement sur la ligne 14 du métro de Paris) qui a vu cohabiter des rames non automatiques MP 89 CC et des rames automatiques MP 05 pendant l'automatisation de la ligne 1 du métro de Paris, le système VAL nécessite une exploitation intégrale en rames automatiques.
Histoire Mise au point Le concept, indissociable de l'histoire du métro de Lille, apparaît en 1968 quand l'Établissement public d'aménagement de Lille-Est (EPALE) charge le professeur Robert Gabillard de mettre au point un nouveau moyen de transport pour accompagner la décentralisation de l'agglomération lilloise et la création de la ville nouvelle de Villeneuve-d'Ascq..
Son cahier des charges doit éviter les problèmes récurrents aux transports en commun, tout en offrant une alternative viable à l'automobile : la vitesse commerciale et la fréquence du VAL doivent être suffisamment élevées, y compris en heure creuse, malgré un trafic moyen peu important, de l'ordre de (passagers par heure et par direction) ; le VAL doit pouvoir s'insérer facilement dans un environnement difficile (fort dénivelé, courbe serrée…).
Pour un trafic peu important (et donc des revenus moindres), la conduite manuelle ne permet pas une fréquence élevée à cause du coût de la masse salariale alors que la conduite automatique permet de résoudre ce problème. Par ailleurs, afin de diminuer les coûts d'investissement, les stations et donc les rames doivent être courtes et les véhicules doivent pouvoir se satisfaire d'un tracé sinueux afin de faciliter l'insertion dans le tissu urbain à moindre coût.
Robert Gabillard commence par développer un prototype à l'aide d'un train miniature modifié.. Il est d'abord envisagé un système de « canton temporel » dans lequel la distance entre chaque rame est calculée en permanence grâce à un système à circuit électronique « compteur/décompteur » pour lequel chaque rame a une « horloge » définissant l'horaire à respecter et qui provoque, si une rame a de l'avance, l'arrêt de l'ensemble des rames par sécurité.. Compliqué à mettre au point, il est remplacé par un système à canton fixe ne permettant qu'à une rame à la fois et par sens de se trouver dans un canton..
Le brevet du VAL est déposé le et en 1972 l'entreprise Matra est retenue comme ensemblier en coopération avec la Compagnie industrielle de matériel de transport (CIMT) et la Compagnie électro-mécanique (CEM). Un site d'essai constitué d'une boucle et de deux voitures (P01 et P02) est construit à Lezennes en 1972. La mise au point de la balise embarquée s'est faite préalablement via un système monté sur un camion.
Le partenariat avec Matra débouche sur la mise au point d'un système anti-collision basé sur un signal électromagnétique à basse fréquence dont l'absence coupe le courant sur la ligne et arrête par conséquent les trains.
Pour sécuriser les stations et éviter toute chute sur les voies, un système de portes palières est mis au point, actionnées par des boucles magnétiques associées à un système de calcul de vitesse de fermeture.. Un système innovant est mis au point en cas de tirage du système d'alarme par un voyageur, permettant à la rame de s'arrêter à la station suivante et non en tunnel, et de l'empêcher de repartir ensuite, sauf en mode « dissuasion » qui permet de repartir sous conditions.
Le VAL, un métro pour Lille
En 1972, le principe d'une liaison Villeneuve-d'Ascq – Lille est adoptéArchives vidéo de l'INA - Présentation du VAL (ORTF - Nord actualités télé du 24 juillet 1973).. Un dossier est bâti en 1974 prévoyant quatre lignes pour Lille. Originellement, la première ligne était estimée à , mais elle monte rapidement à en 1974En fait, en 1982, elle est estimée à ..
Variantes Quatre versions devaient initialement être proposées par Matra : UNIVAL : pour une capacité de 3 000 à 6 000 voyageurs par heure (aéroports, parcs d'attractions), avec des rames monocaisses de de large ; VAL : pour une capacité de 5 000 à 20 000 voyageurs par heure (agglomérations de moins de 3 millions d'habitants), avec des rames bi-caisses de de large ; MÉTROVAL : pour une capacité de 11 000 à 40 000 voyageurs par heure (agglomérations de plus de 3 millions d'habitants), avec des rames bi-caisses de de large ; PANTOVAL : pour une capacité de 3 000 à 12 000 voyageurs par heure (agglomérations moyennes ou liaisons en banlieue de grandes agglomérations), avec des rames bi-caisses de de large équipées de pantographes.
Exportation du concept Dès la viabilité du concept acquise en 1979, des villes françaises sont démarchées. Jacques Médecin, alors maire de Nice, affiche plutôt un intérêt attentiste pour Aramis. Le maire de Bordeaux Jacques Chaban-Delmas et celui de Toulouse Pierre Baudis, ayant supprimé le tramway dans leurs villes respectives, marquent rapidement leur intérêt pour le VAL. Alors qu’elle réfléchissait à un tramway depuis 1972, la ville de Strasbourg choisit le Projet de métro à Strasbourg, pour ensuite l’abandonner au profit du tramway en 1989 à la suite de l’élection de Catherine Trautmann. Il en va de même du VAL de Bordeaux qui sera abandonné au profit d’un réseau plus étendu de tramways après l’arrivée d’Alain Juppé à la mairie de cette ville. Finalement, en dehors de Lille, seule Toulouse. puis Rennes iront au terme de l'aventure en France.
Le VAL est aussi construit — au détriment d’une alternative proposée par la SNCF consistant en une extension de la ligne C du RER — pour desservir l’aéroport d'Orly en 1991 : c'est l'Orlyval, qui fonctionne comme une entreprise privée. Ce sera un échec commercial et la ligne sera reprise par la RATP : les raisons avancées de cet échec sont des prix alors dissuasifs, notamment en comparaison de ceux alors pratiqués par la RATP, et la complète sous-estimation du transfert obligé à Antony. vignette|Innovia APM 256 à l'aéroport international O'Hare de Chicago. Le marché américain. est démarché très tôt et notamment les autorités des transports en commun de Miami, Los Angeles et Orlando, qui ne donneront pas suite. Le VAL est finalement installé sur la ligne de l'Airport Transit System (ATS) dans l'enceinte de l'aéroport international O'Hare de Chicago, marché sur lequel Matra aurait perdu plus de 60 millions de dollars USLe Monde, 15 juin 1993, .. À la suite d'un appel d’offres lancé par Jacksonville en Floride, auquel seul Matra répondra, une ligne de VAL est inaugurée en 1989. Elle est démantelée dès et les véhicules sont vendus à la ville de Chicago, propriétaire de l’aéroport international O'Hare.
Uijeongbu, en Corée du Sud, est la ville la plus récente à s’être dotée d’un VAL.. En dehors de cela, le VAL et ses concurrents/successeurs ont beaucoup plus de succès dans le domaine des transports hectométriques, fréquemment rencontrés dans les aéroports, où les interstations sont de faible distance, et où le surcroît d’adhérence procuré par le roulement sur pneu, recherché en phase d’accélération et décélération, n’est pas annulé par le surcroît de consommation d’énergie en vitesse de croisière.
À la suite de l’échec d’une liaison hectométrique par câble prévue pour l’aéroport de Roissy-Charles-de-Gaulle, deux lignes de VAL sont construites et mises en service en 2007.
Certains principes du système automatique inventés pour le VAL seront appliqués à divers autres métros nouveaux ou existants (Nuremberg, Lyon, Paris, Copenhague, etc.).
Le successeur technologique du VAL, baptisé Neoval, est dévoilé en 2008 par Siemens Mobility. Contrairement à son aîné, ce nouveau type de matériel automatique est guidé par un unique rail central et dispose d'un gabarit généreux.
Technique Pilotage automatique Le cantonnement fixe vignette|Le poste de commande centralisé de l'Orlyval, avec le tableau de contrôle optique où l'on distingue les tronçons de détections et les cantons allumés où une rame est présente. Le schéma du bas est celui de l'alimentation électrique.
Le pilotage automatique des rames est assuré par un système de cantons fixes, en général d'une longueur de , permettant de s'assurer qu'il ne peut y avoir qu'une rame seule ou en unité multiple à la fois en station.. Il existe deux types de pilotes automatiques. : le pilote automatique ligne (PAL) aussi appelé pilote automatique fixe (PAF), qui correspond aux installations des voies, et le pilote automatique embarqué (PAE), qui correspond aux équipements à bord des rames. Chaque canton est regroupé au sein d'un « tronçon de détection » en comptant plusieurs et gérés par un PAL..
Les rames sont suivies en temps réel sur le tableau de contrôle optique (TCO) installé au poste de commande centralisé (PCC), les rectangles représentant un canton occupé par une rame s'allument et s'éteignent au fil des mouvements du matériel..
Chaque rame dispose d'une balise « émetteur anti-collision » (EAC) qui émet un signal capté en continu par une antenne dite « boucle DP » (détection positive) disposée le long d'un canton. Une seconde boucle de courte longueur placée entre deux cantons s'assure du changement de section. Si le canton suivant est occupé, la rame suit le « programme perturbé » (PP) au lieu du « programme normal » (PN) et doit s'arrêter à une certaine distance dite « distance de sécurité » avant la limite avec le canton occupé. Si cette limite est franchie, l'alarme « ALDC » (alarme logique de canton) se déclenche et un freinage d'urgence a lieu.
La vitesse est transmise aux rames via le tapis de transmission, ou grecque, qui court le long des voies et qui émet un champ électromagnétique qui est capté par la balise « AREC » (antenne de réception) située sous les rames.. Le principe est qu'une rame doit parcourir la distance entre 2 croisements de ces boucles en un temps de : si elles mettent moins de temps, elles ralentissent et inversement. En entrée de station, une boucle gérée par l'électronique d'arrêt en station (EAS) permet d'asservir la rame au mode nécessaire pour s'aligner précisément avec les portes palières. La rame peut également communiquer avec l'EAS par le biais de sa balise de liaison véhicule-station (LVS). Si l'écart avec les portes palières est supérieur à , ce qui est très rare, un ordre « interdiction ouverture porte » (IOP) est envoyé et la rame ne marque pas l'arrêt.. Si une porte se retrouve ouverte pour une raison ou une autre, une alarme « porte ouverte » se déclenche, et le PCC provoquera l'arrêt des rames..
Le pilote automatique permet toutefois d'atteindre des intervalles pouvant atteindre jusqu'à une minute entre deux rames. Des systèmes permettent de détecter automatiquement l'usure des freins ou un pneu dégonflé via l'électronique de détection de dégonflement (EDD).
Enfin, il est possible d'ordonner au pilote automatique d'envoyer une rame pousser une autre en panne jusqu'à une station ou le terminus.
Le CBTC : un système plus performant