Plus qu'un jeu : Le simulateur de métro léger permet aux opérateurs de perfectionner leurs compétences

À l'intérieur de l'installation de métro léger d'Elati, Art Scott, instructeur en véhicules de métro léger, est assis dans une pièce sans fenêtre, devant un mur d'écrans. Les écrans affichent divers boutons, interrupteurs et leviers sous un rendu en 3D des voies du métro léger. Derrière Scott, un opérateur débutant de véhicule léger sur rail entre dans une petite pièce avec un autre instructeur. Cette pièce contient une réplique exacte, à l'échelle 1:1, d'une cabine de tramway, avec tous les leviers, boutons, interrupteurs, écrans, pédales et miroirs que l'on peut voir dans un véhicule circulant sur la ligne, entourée d'un écran de projection enveloppant à 180 degrés affichant le rendu que Scott voit également sur son bureau.

C'est le secret caché de RTD pour la formation de l'élite de ses opérateurs de tramway - un simulateur entièrement opérationnel conçu pour mettre à la portée de l'opérateur tout ce qu'il aurait à vivre sur le terrain.

Le coup d'envoi du projet a été donné en 2012 pour répondre à la nécessité de former les opérateurs aux principes de base de l'exploitation d'un métro léger et de les initier aux défis qu'ils rencontreront dans l'exercice de leurs fonctions, dans un environnement sûr.

"Le simulateur a été créé pour offrir une formation assistée", explique Venessa Stone, responsable de la formation aux véhicules légers sur rail. "Les opérateurs peuvent y faire toutes les erreurs qu'ils veulent.

Tous les opérateurs de métro léger doivent passer du temps dans le simulateur. Les possibilités de formation varient en fonction de certains facteurs, tels que le niveau d'expérience et la période de l'année. Pendant les prochaines perturbations estivales, par exemple, les opérateurs s'entraîneront à naviguer dans les blocs manuels qui seront en vigueur. Les opérateurs peuvent demander du temps de simulateur supplémentaire à volonté, pour autant qu'un formateur certifié soit disponible.

RTD s'est associé à Oktal Sydac, une multinationale qui conçoit des simulateurs pour les organisations ferroviaires, automobiles et aéronautiques, pour programmer l'aspect numérique du simulateur, tandis que les deux répliques de cabines ont été entièrement fabriquées en interne par l'atelier de carrosserie de RTD.

"À l'origine, un appel d'offres avait été lancé auprès d'un fournisseur extérieur et le coût s'élevait à plus d'un million de dollars", explique Dan Ortega, superviseur de l'atelier de carrosserie. "La direction s'est alors adressée à mon équipe et à moi-même pour nous demander si nous pouvions les fabriquer à l'échelle.

M. Ortega, qui supervise l'atelier de carrosserie de District Shops, était impatient de mettre à l'épreuve les compétences de l'équipe en matière de fabrication avec ce nouveau défi unique.

"Nous avons eu la liberté de construire et de créer ce qui était nécessaire", a-t-il déclaré.

Pendant que les cabines physiques étaient fabriquées, l'équipe d'Oktal a parcouru le tracé, scannant chaque panneau, bâtiment, passage à niveau, route, aiguillage, signal et pont sur chacune des lignes de tramway de RTD.

Des représentants d'Oktal ont accompagné les opérateurs de trains légers sur les lignes E, H, W, D et L, ainsi que sur les anciennes lignes C et F, en utilisant des caméras vidéo pour capturer et analyser l'environnement au fur et à mesure que le train montait et descendait la ligne. Oktal est revenue pour scanner la ligne R après son ouverture en 2017. À l'aide des images capturées, la société a pu créer un environnement virtuel en 3D qui représente fidèlement chaque ligne, y compris les angles de pente.

Le simulateur prend en compte le poids de chaque wagon, ce qui signifie que la physique du train virtuel dépend du nombre de wagons ajoutés à la rame virtuelle. Plus il y a de wagons, plus le train virtuel est lourd, ce qui influe sur son comportement sur la voie, comme dans la réalité.

Bien sûr, ce n'est pas toujours le soleil et l'arc-en-ciel sur la piste pour les opérateurs, et le simulateur peut créer les scénarios les plus intenses et les plus exigeants à naviguer. Scott n'hésite pas à mettre tout ce qu'il peut à la disposition des opérateurs. Lorsque les opérateurs se trouvent dans la salle du simulateur, ils sont dans son domaine.

Scott est l'équivalent pour le département d'un "maître du donjon", une personne qui est l'organisateur chargé de créer les détails et les défis d'un jeu de rôle sur table. Scott contrôle chaque scénario et peut décider de l'obstacle suivant que l'opérateur devra surmonter.

"Pour les cours d'été, j'aime ajouter des tempêtes de neige aléatoires et des phénomènes météorologiques hivernaux aux nouveaux opérateurs", a déclaré M. Scott. "Lorsqu'ils auront terminé leur formation, ils seront prêts à affronter les tempêtes de neige de l'automne.

C'est ce qu'a fait l'une des classes de Scott.

"Une classe est sortie pendant une tempête de neige plus tard dans l'automne et les élèves ne se sont pas inquiétés", a-t-il déclaré.

Au bout des doigts de Scott se trouve un écran chargé d'une bibliothèque d'obstacles qu'il peut faire glisser et déposer dans la simulation en temps réel. Il peut ajouter des animaux et des piétons sur ou à côté des voies, créer des zones de blocage manuel, manipuler les signaux et les aiguillages, modifier les conditions météorologiques, déposer des objets inanimés sur ou autour des voies, créer des zones de travail et envoyer des signaleurs.

"Nous pouvons forcer les opérateurs à rencontrer des choses qu'ils ne rencontreront probablement pas dans la vie réelle", a déclaré Brian Rothfuss, instructeur de la formation au train léger. "En outre, nous pouvons introduire des blocs manuels et des signaleurs aux aiguillages, des choses que les opérateurs rencontreront sur le terrain.

Les cantons manuels sont des sections de voie entre des aiguillages où les trains sont temporairement déviés vers la voie opposée, généralement utilisés lorsque les équipes travaillent sur les voies ou très près de celles-ci. Ces aiguillages doivent souvent être actionnés manuellement par les équipes d'entretien des voies.

"Nous pouvons montrer aux opérateurs où se trouvent les points de passage pour les blocs manuels", a déclaré Eric Mannes, instructeur de formation pour le métro léger.

Scott peut voir en temps réel quels boutons, leviers et interrupteurs l'opérateur a activés ou désactivés, ce qui permet aux formateurs de détecter toute erreur dans un environnement sûr et contrôlable, comme un pied trop éloigné de l'interrupteur "homme mort" ou une porte laissée accidentellement entrouverte avant de quitter la gare. En outre, il peut surveiller la position du train simulé sur un écran de type SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), comme celui de l'installation de Mariposa, mais à une échelle beaucoup plus petite. L'écran SCADA permet à Scott de contrôler les aiguillages à venir et les blocs manuels, servant de contrôleur simulé communiquant avec l'opérateur dans la cabine.

Le simulateur sert non seulement d'outil de formation à la navigation dans les conditions météorologiques et les obstacles, mais aussi d'outil de familiarisation avec les différentes zones et la compréhension des informations sur la piste, et permet aux opérateurs de s'entraîner à rappeler les instructions des contrôleurs.

"Il est très utile de montrer aux nouveaux opérateurs où se trouvent les signaux et les aiguillages", a déclaré M. Scott.

Dans la cabine, les opérateurs disposent d'une réplique du communicateur qui leur permet d'appeler Scott, qui joue le rôle d'un contrôleur. En cas de problème sur la voie virtuelle ou si l'opérateur s'approche d'une section signalée en présence de travailleurs, comme un blocage manuel ou un dysfonctionnement de la barrière de passage à niveau, l'opérateur et Scott peuvent communiquer l'un avec l'autre, ce qui permet aux opérateurs de s'entraîner à signaler les problèmes et à répondre correctement aux instructions données par les contrôleurs.

Ces fonctions ont été utiles aux opérateurs, nouveaux ou expérimentés, qui se préparent à la reconstruction des voies ferrées du centre-ville et aux projets de panneaux de recouvrement, car ils peuvent se faire une idée de ce que sera la navigation dans les deux projets de construction avec les blocs manuels en place.

Après le lancement du simulateur en 2015, il est devenu un point focal pour les agences qui visitent RTD à la recherche de nouvelles solutions pour former leurs opérateurs. Dallas Area Rapid Transit (DART) est allé plus loin et a utilisé le simulateur de RTD comme modèle pour concevoir son propre simulateur.

Le succès du simulateur de formation des trains légers a incité les transports ferroviaires de banlieue de la ligne N à construire leur propre simulateur.

"Nous avons commencé à discuter de l'acquisition d'un simulateur avant le début du service payant en 2020", a déclaré Phil Washington, responsable de la fourniture des services ferroviaires.

Le simulateur est conçu par CORYS Inc. La conception du matériel est en cours d'achèvement et la conception du logiciel commencera dans les semaines à venir.

Comme le simulateur de train léger, le simulateur de la ligne N se veut aussi réaliste que possible afin de fournir aux stagiaires les outils dont ils ont besoin pour faire face aux mêmes situations sur la ligne.

"La finalisation de la conception du logiciel consistera en un examen des actifs virtuels qui seront affichés et utilisés dans le simulateur, et permettra de s'assurer que ces actifs sont aussi réels que possible", a déclaré M. Washington.

Washington espère que le simulateur sera pleinement opérationnel au début de l'année 2025. Il sera situé dans le bâtiment 711, où les opérations de la ligne N sont actuellement basées.

L'une des particularités du simulateur de la ligne N est que les ingénieurs pourront obtenir et renouveler leurs certifications (240) dans le simulateur. En outre, les heures passées dans le simulateur par les élèves-ingénieurs seront prises en compte dans le calcul des heures de travail nécessaires à l'obtention des certifications.

L'investissement de RTD dans la technologie des simulateurs est un autre témoignage de la mission de l'agence qui consiste à améliorer la vie grâce aux connexions.