Ferro-Lyon

Premier matériel roulant livré pour l’exploitation du métro de Lyon, il s’agit de rames très modernes dans leur conception, avec l’emploi des techniques les plus récentes de l’époque. Elles assurent sans défaillir depuis leur mise en service toutes les circulations sur les lignes A et B du métro.

Les rames

Le nom du matériel vient tout simplement d’un sigle accolé à la date de la livraison du prototype, en février 1975 (rame n°608, composée des motrices 515, 516 et de la remorque 608). Nous sommes donc en présence du Métro Pneus Lyon 1975.

Les rames de MPL75 sont au nombre de 32. Elles ont été livrées par la société Alsthom en 2 tranches successives correspondant à la mise en service du réseau le 2 mai 1978 (21 rames), et à sa première extension le 14 septembre 1981 (11 rames). La livraison des rames a été effectuée comme marchandise roulante par chemin de fer, moyennant l’équipement provisoire avec des essieux adaptés et la dépose des organes engageant le gabarit, car le dépôt de La Poudrette (Vaulx-en-Velin) possédait un embranchement particulier sur le CFEL lui-même relié aux voies de la SNCF en gare de Lyon-Part-Dieu.

La première tranche faisait parti du contrat global de construction des lignes A et B du métro, acté définitivement en février 1974 par la signature de la convention de réalisation entre la SEMALY (maître d’ouvrage délégué et maître d’œuvre général) et la SGE (mandataire du groupement d’entreprises). À l’origine, les entreprises Brissonneau et Lotz et Alsthom auraient dû construire ce matériel ensemble. Suite au rachat de Brissonneau et Lotz par Alsthom avant la signature du contrat, cette société sera finalement la seule fabricante. Les sites industriels d’Aytré (caisse, câblage, aménagement intérieur), de Belfort (bogies), Tarbes (moteurs de traction et équipement électromécaniques) et Massy (électronique de puissance) ont contribué à la construction des rames. Une première rame prototype a été livrée en août 1975 (ultérieurement numérotée 608).

Le MPL75 a donc été conçu par Alsthom. Cependant, afin de garantir la qualité de conception, la SEMALY a fait appel au cabinet d’architecture industriel, Industrial Design Planning Office, à Bruxelles, pour valider la totalité de la conception.

Les rames sont composées de 2 motrices équipés de cabine de conduite entre lesquelles s’intercale une remorque. Les 3 caisses sont reliées par des barres d’attelage rigides, des connections électriques et pneumatiques démontables en atelier. Les rames sont équipées à leurs deux extrémités d’attelages automatiques Scharfenberg, mais il n’est pas prévu qu’elles puissent circuler en unité multiple. Ils ne sont donc utilisés que pour des remorquages de secours.

Les motrices portent un numéro de 501 à 564, chaque rame comptant normalement une motrice numérotée impaire et une autre numérotée paire. Les remorques sont numérotées de 601 à 632. Les rames ont pour numéro de repérage le numéro de la remorque avec laquelle elles ont été livrées. Ainsi, la rame constituée initialement sous la forme 501-601-502 porte le numéro 601. Cela dit, par les jeux de permutation de caisses lors des révisions programmées ou accidentelles, des écarts peuvent se produire, mais ils restent rares et limités dans le temps. On peut aussi noter qu’une remorque numérotée 708 a été incorporée dans la rame 632 au cours des années 1980 pour former une rame quadri-caisses. L’essai a été arrêté et la remorque 708 a servi de banque de pièces pour les rames en circulation avant d’être ferraillée à Culoz en 2016. Particularité de l’exploitation, la position des capteurs sous les rames fait qu’elles sont obligatoirement orientées de façon à ce que la motrice impaire soit tournée vers Vaulx-en-Velin – La Soie sur la ligne A, et donc Charpennes – Charles-Hernu sur la ligne B.

Diagramme des rames MPL75 du métro de Lyon (Doc. Alsthom).

Tableau des caractéristiques principales

Longueur hors-tout	54 370 mm
Largeur de caisse	2 890 mm
Hauteur maxi au dessus du rail	3 400 mm
Hauteur du plancher au dessus du rail	1 100 mm
Distance entre pivots des bogies	11 500 mm
Empattement des bogies	2 000 mm
Masse à vide en ordre de marche	78 t
Masse en charge normale	108,72 t
Nombre de bogies moteurs	4
Nombre de bogies porteurs	2
Nombre de places assises	160 (à la livraison) 144 (entre 1997 et 2011) 114 (à compter de 2011)
Charge normale (norme de 4 passagers par mètre-carré)	384 passagers (à la livraison) 402 passagers (entre 1997 et 2011) 428 passagers (à compter de 2011)
Charge exceptionelle (norme de 8 passagers par mètre-carré)	608 passagers (à la livraison) 660 passagers (entre 1997 et 2011) 742 passagers (à compter de 2011)
Vitesse maximale	90 km/h
Puissance maximale à la jante (traction)	868 kW
Tension d’alimentation	750 V Courant Continu
Accélération moyenne en charge normale en palier	1,2 m.s-2 de 0 à 30 km/h
Rayon de courbure minimal	100 m (en service) 75 m (à vide)

Les motrices et la remorque possèdent le même type de caisse en aluminium soudé. Celles-ci sont du type caisse-poutre à revêtement travaillant. C’est-à-dire que l’ensemble de la structure métallique de caisse assure la rigidité du véhicule. Tous les bouts extrêmes de caisse sont réalisés en polyester armé de fibres de verre. La livrée est rouge orangé pour les faces latérales, et orange pour les extrémités et faces frontales.

Les bogies sont de type ferroviaire à deux essieux à roulement pneumatique équipés de roues auxiliaires en acier. Ils sont constitués d’une structure de type cadre en acier mécano-soudé. Leur empattement est de 2 mètres. Le diamètre des roues a pneumatiques est de 1005 millimètres, et celui des roues auxiliaires de 860 millimètres. La liaison caisse-bogie est assurée par l’intermédiaire d’une traverse de charge liée au bogie par des bielles et une couronne pivotante. La suspension primaire est assurée par des plots en caoutchouc, et la suspension secondaire est pneumatique.

Les auxiliaires de la rame sont alimentés en 110 volts continu par un convertisseurs statiques de 23 KVA situé sous le plancher de la remorque. Il alimente aussi un bloc batterie cadmium-Nickel d’une capacité de 110 Ah situé à proximité.

La plupart des auxiliaires sont installés dans des coffres sous le plancher des caisses. Ainsi, chaque rame dispose sous le plancher de la remorque d’un compresseur à pistons ayant un débit d’air de 1700 litres par minute sous 8 bar qui alimente un réservoir principal d’une capacité de 250 litres. Cet ensemble est relié à une conduite principale qui distribue le long de la rame l’air comprimé nécessaire au freinage et à la manœuvre des portes.

Sur les faces latérales de chacune des caisses, on trouve 3 portes à double vantail vitré louvoyant coulissant pneumatique offrant chacune pour les montées et descente de passagers une ouverture de 1,3 mètres de large et de 1,9 mètre de haut. Entre chacune des portes s’intercalent deux grandes baies vitrées. Il y a aussi une baie vitrée entre les portes extrêmes et le bout de caisse.

Les aménagements intérieurs sont de consistance identique sur les motrices et les remorques. Seul le nombre de places assises est plus réduit sur les motrices. Le plancher constitué de panneaux sandwich balsa-aluminum est recouvert d’un revêtement en PVC pastillé marron. Ce revêtement remonte sur les parois latérales en forme de plinthe haute se terminant en dessous de la hauteur d’assise des sièges. Au niveau des portes, le bord du plancher est en aluminium incrusté de bandes anti-dérapantes.

Les revêtements de parois sont constitués de grands panneaux de polyester et de fibres de verre de couleur crème dont la forme a été conçue à la fois pour inclure les encadrements de baies, et offrir un accoudoir aux passagers.

Le plafond porte deux rampes longitudinales de tubes de tubes fluorescents, mais aussi les bouches de soufflage d’air de la ventilation. L’ensemble est habillé de lames d’aluminium anodisées incolores disposées transversalement et offre un aspect très plat. La hauteur sous plafond est de 2,075 mètres.

La jonction entre le plafond et les parois est assurée par des caissons techniques de couleur orange courant sur toute la longueur de caisse dont la face est inclinée à environ 30 degrés par rapport à la verticale. Ces caissons ont été conçus pour recevoir au droit des portes les plans de ligne, et peuvent accueillir des panneaux publicitaires. Les leviers de signal d’alarme sont intégrés à ces caissons sur la droite de chacune des portes.

Sur chacune des plateformes face au milieu des portes d’accès sont installées des barres de maintien verticales se terminant par une boucle en forme de raquette à environ 1,2 mètre de haut.

Les sièges sont sous forme de banquettes de 1,07 mètre de large qui comportent chacune 2 emplacements matérialisés. Elles sont constituées d’une coque en polyester armé de fibre de verre couleur crème accrochée d’un côté à la paroi, et reposant de l’autre sur un piètement en aluminium. Sur cette coque, un coussin habillé de PVC souple couleur havane (orange sur la première tranche, rapidement remplacé car trop salissant) recouvre l’assise et le dossier. Les sièges sont disposés face à face, avec un pas correspondant à celui des baies vitrées, sauf aux extrémités de caisse.

Le confort thermique des voyageurs est assuré par 8 moto-ventilateurs par caisse, alimentés en 110 volts continu. Il n’y a ni chauffage ni climatisation.

Les motrices

La caisse des motrices, d’une longueur de 17,87 mètres se différencie de celle des remorques par la présence à l’une des extrémités d’une cabine de conduite. Celle-ci dispose d’une petite porte d’accès vitrée sur chaque face latérale, et d’un grand pare-brise panoramique sur la face frontale. Le conducteur est installé sur un fauteuil en position centrale, devant un pupitre ergonomique. Le manipulateur traction-freinage à poussoir de veille automatique intégré est installé à sa gauche. Devant lui se trouve le compteur de vitesse à aiguille. Au-dessus de lui, sous le plafond, se situent les commandes des auxiliaires (éclairage de la rame, ventilation…) et les interrupteurs plombés de sécurité.

Le dossier de caisse côté remorque dispose de deux petites baies permettant de voir l’intérieur de la remorque. Il n’existe pas d’intercirculation.

Chacune des motrices comportait à l’origine 52 places assises. Ce nombre a été ramené à 44 en 1997-98 par la suppression de deux groupes de 4 places à proximité des plateformes d’extrémité. Ces groupes de sièges ont été remplacés par une barre d’appui ischiatique habillée de PVC marron le long de la fenêtre concernée. Chacune des motrices pouvait accueillir à l’origine 126 passagers dont 74 debout (norme de 4 passagers par mètre carré). Depuis le réaménagement de 1997-1998, leur capacité atteint 135 passagers, dont 89 debout.

Chaque motrice dispose de deux bogies moteur ayant une masse unitaire de 7 480 kg. Chacun de ces bogies est équipé de 2 frotteurs latéraux pour capter le courant 750 volts continu dans le 3^e rail. Chaque bogie est équipé d’un moteur de traction 217 kW de type à courant continu. La transmission du mouvement aux roues est assurée par un accouplement élastique, des réducteurs et ponts moteurs au niveau de chaque essieu.

Bogie moteur des rames MPL75 (Doc. Alsthom/Chemins de Fer).

L’alimentation de chacun des moteurs est assurée par un circuit de puissance composé de hacheurs à thyristors installés sous le plancher des motrice. Ces hacheurs peuvent fournir une tension variable de 50 à 950 V, et une intensité continue de 340 A. Cette intensité peut atteindre 650 A lors des phases de démarrage. Sur les rames de la première tranche, les hacheurs sont refroidis par ventilation naturelle, alors que sur celles de la seconde, ils sont immergés dans des cuves étanches emplies de fluide frigorigène. L’effort de traction est régulé en fonction de la charge.

Le freinage est assuré par plusieurs dispositifs. Tout d’abord on trouve un freinage électrique par récupération amorçable depuis la haute tension. Ensuite, chaque roue auxiliaire métallique est munie d’un bloc de freinage équipé de 2 patins en composites assurant à la fois les freinages de service, d’urgence et de parking. Le serrage est assuré par un ressort venant appliquer la semelle sur la table de roulement. En service, le desserrage est assuré par pression pneumatique piloté par une électrovalve modérable présente sur chaque bogie. Le freinage d’urgence est assuré par le déclanchement d’une électrovalve spécifique, soit par commande directe du conducteur, soit par l’interruption de la boucle électrique d’urgence qui parcours toute la rame, soit encore par dépassement de la vitesse autorisée ou non-acquittement de la veille automatique. Le freinage de parking est assuré par la vidange du circuit pneumatique, ce qui provoque sous l’effet des ressorts le serrage de tous les blocs freins.

Les remorques

La caisse de la remorque a une longueur de 18,63 mètres. Les dossiers de caisse sont équipés de 2 baies permettant de voir l’intérieur des motrices encadrantes.

Chaque remorque dispose de 56 places assises et peut recevoir 132 passagers (norme de 4 passagers par mètre carré).

Le freinage de la remorque est assuré par la présence d’un bloc frein du même type que sur les motrices sur chaque roue auxiliaire, mais équipé de patins en bois huilé. Il assure lui aussi à la fois les freinages de service, d’urgence et de parking selon les mêmes modalités que sur la motrice.

L’évolution du matériel

En 1997, les premières rames approchant de leurs 20 ans de service, il a été lancé une grande opération de révision. Outre la rénovation ou la remise à neuf de tous les circuits de traction, de sécurité et des auxiliaires, l’aspect le plus visible pour le public a été cosmétique. L’extérieur des rames a perdu sa livrée rouge-orange au profit d’une sobre livrée blanche à fines bandes rouge à la limite du pavillon, avec des portes grises. L’intérieur a lui aussi été retouché, mais uniquement sur les coloris. Les sièges et les appuis ischiatiques sont désormais en velours anti-lacération avec des motifs camaïeux bleu outremer. Les parois et les coques de siège ont reçu une peinture de couleur ivoire, et les caissons à la jonction des parois et du plafond sont désormais gris neutre. La première rame rénovée a été mise en circulation en septembre 1997. Cette rénovation qui a concerné toutes les rames s’est achevée en mars 2002.

Suite au réaménagement intérieur des rames MPL85 de la ligne D entre 2008 et 2010, et dans le même but de gain de place, le MPL75 connaît la même opération à partir du printemps 2011. Ce réaménagement était aussi obligatoire pour la mise aux normes de sécurité incendie des rames, notamment pour qu’elles puissent circuler sur le nouveau tronçon entre Stade de Gerland et Gare d’Oullins. Pour l’occasion, tous les habillages ont été changés, à l’exception du revêtement de sol. Les sièges sont désormais implantés longitudinalement le long des parois, et des barres d’appuis sont installées. Le but étant de gagner 15% de capacité. Ainsi, la capacité totale de chaque rame est désormais de 428 passagers en charge normale, soit 40 places assises plus 100 places debout dans chacune des deux motrices, et 34 places assises plus 114 debout dans la remorque. La différence de capacité entre les motrices et la remorque s’explique à la fois par une surface plus importante de la remorque, mais aussi par l’aménagement d’un espace dégagé muni d’appuis ischiatiques côté motrice paire. La rame 609 a reçu le prototype du nouvel aménagement intérieur et a été mise en circulation à partir du 30 mars 2011. Toutes les rames ont été réaménagées. La dernière a été achevée en mars 2014.

Après le prolongement à Oullins le 11 décembre 2013 de la ligne B, un nouveau système de pilotage automatique développé par Areva TA aurait dû être déployé sur cette ligne et il était prévu que 16 rames de MPL75 auraient eu leurs organes de sécurité et contrôle-commande entièrement changés, avec un recâblage intégral. Ceci afin d’être à la fois compatible avec le nouveau système de pilotage automatique, mais aussi celui de la ligne A, qui reste inchangé, et qu’elles fréquenteront toujours au moins pour rejoindre le dépôt-atelier de La Poudrette, et éventuellement y assurer services. Cette opération devait être réalisée par les ACC-IM à Clermont-Ferrand. La rame n°607 prototype a vu sa transformation débuter en janvier 2010. Elle est revenu sur le réseau pour y entamer des tests en mars 2011. Toutefois, pour une raison inconnue, aucun calendrier n’a finalement été fixé pour la transformation des autres rames et la mise en service du nouveau système de pilotage. Cette opération est finalement discrètement abandonnée en 2014/2015 au profit l’installation d’un pilotage automatique intégral conçu par Alstom associé à l’achat d’un nouveau matériel roulant pour la ligne B livrable à partir de 2019. Ce pilotage automatique intégral a été mis en service définitivement le 25 juin 2022 entraînant le retrait total des rames MPL75 de la ligne B et leur utilisation exclusivement sur la ligne A.

Pour améliorer une ventilation notoirement insuffisante des compartiments voyageurs, en particulier lors des vagues de chaleur, les baies vitrées d’une partie des rames ont été munies d’impostes en 2018. Le rames non pourvues d’impostes sont celles appelées à être radiées les premières. Celles équipées d’impostes connaîtront une nouvelle révision permettant de prolonger leur service jusqu’en 2035-2040 époque à laquelle le renouvellement du pilotage automatique de la ligne A deviendra indispensable.

Un début d’amortissement de la série est prévu à partir de 2004 pour les rames qui ne seront pas rénovées.

Note : La capacité en passagers entre 1997 et 2011 des motrices et des rames est une estimation, car les chiffres officiels n’ont pas été remis à jour suite à la suppression de places assises à compter de 1997.

Photos

Rame MPL75 n°608 sur la ligne B à la station Jean-Jaurès en direction de Stade de Gerland en août 2007.

Cliquer sur les imagettes pour agrandir.

Références juridiques :
« Délibération n°08.232, Politique d’investissement du Sytral, investissements prioritaires du Plan de mandat », Comité du syndicat mixte des transports pour le Rhône et l’agglomération lyonnaise, 30 octobre 2008.
« Délibération n°09.167, Lignes de métro A et B - Lancement du projet de mise en œuvre du diagramme de type anglo-saxon sur le matériel roulant MPL 75 - Augmentation de la capacité de transport - Amélioration de la sécurité incendie », Comité du syndicat mixte des transports pour le Rhône et l’agglomération lyonnaise, 16 juillet 2009.