Quand les rails chauffent

Avant toute opération de maintenance du réseau, la température du rail fait l’objet d’une surveillance accrue. Des températures trop hautes ou à l’inverse trop basses peuvent compromettre l’efficacité et le succès d’une opération de maintenance. Pour Stéphane de Paris, responsable des actifs de signalisation chez SNCF Paris, « l’enjeu est colossal, car l’annulation d’une opération de maintenance lorsque la température du rail n’est pas bonne est extrêmement coûteuse » !

Le rail est composé d’acier, or ce matériau est très sensible à la variation des températures. Sous l’effet de la chaleur, le rail se dilate et s’élargit. Comme il est encastré dans un châssis, sa dilatation est contrainte : le rail risque de se déformer. D’ailleurs, lorsque la température du rail atteint 45°, sa dilatation devient suffisamment critique pour que SNCF déclenche des « tournées chaleurs », qui consiste à aller vérifier sur place que la dilatation ne provoque pas de déformation du rail. Celles-ci sont fréquentes lors des épisodes caniculaires où la température du rail peut atteindre 55° lorsque la température de l’air est de 37°. A l’inverse, lorsque les températures sont extrêmement basses, le rail se rétracte, l’espace entre le châssis et le rail est plus grand. Ce phénomène peut entraîner des cassures plus ou moins importantes qui rendraient tout travaux sur les rails obsolètes.

Des prévisions météorologiques précises et une meilleure anticipation de la variation des températures sur les rails permettent à SNCF réseau d’établir une stratégie de maintenance du réseau plus efficace. Comme le note Julien Trombini (CEO Metigate)

: “SNCF Réseau possède déjà une expertise très pointue sur la modélisation de la température du rail. Dans ce contexte, Metigate accompagne SNCF réseau pour leur permettre d’affiner leurs connaissances du sujet grâce à la data science et la climatologie, tout en développant les bonnes solutions ergonomiques pour faciliter  la prise de décision.”

Cette collaboration se fonde d’abord sur l'analyse de l’historique météo sur tous les points du réseau où SNCF effectue ses mesures de température du rail. Metigate s’appuie sur sa propre base de données climatologiques précises à 4.5 km et à pas horaire, ce qui représente pour cette étude des millions de lignes de données à analyser comme le souligne Yann Amice (CSO Metigate).

L’ensemble de ces données permettent de construire un modèle prévisionnel de température du rail en fonction de la météo « dont la principale difficulté a été de définir les principes de ce modèle en s’appuyant sur la science des matériaux et des bilans énergétiques » comme le soulignent Jadd Rifai et Mohamed Kammoun, data scientists chez Metigate.

L’aboutissement de ce travail est Weather-to-action for Railway, un logiciel qui calcule pour une ligne et un point kilométrique donnés, la probabilité de se situer dans la plage de températures attendues pour une intervention. 

Grâce à l’utilisation de prévisions météo à 16 jours et de modèles climatologiques au-delà, Weather-to-action for Railway aide à planifier les interventions à court et moyen-terme !