Bien plus qu'un simple jeu : le simulateur de tramway permet aux conducteurs de perfectionner leurs compétences
Au sein du centre de formation du tramway d’Elati, Art Scott, formateur spécialisé dans les véhicules de tramway, est assis dans une salle sans fenêtre, face à un mur de écrans. Ceux-ci affichent divers boutons, commutateurs et leviers sous une représentation en 3D des voies de tramway. Derrière M. Scott, un conducteur de tramway débutant entre dans une petite pièce où se trouve un autre formateur. Cette pièce abrite une réplique exacte, construite sur mesure à l'échelle 1:1, d'une cabine de tramway, avec tous les leviers, boutons, commutateurs, écrans, pédales et rétroviseurs que l'on trouverait dans un véhicule en service, le tout entouré d'un écran de projection panoramique à 180 degrés affichant la représentation que M. Scott voit également depuis son bureau.
Voici le secret bien gardé de RTD pour former ses conducteurs d’ tramway d’élite : un simulateur entièrement opérationnel, conçu pour reproduire toutes les situations auxquelles un conducteur serait confronté sur le terrain.
Le coup d'envoi du projet a été donné en 2012, afin de former les conducteurs aux principes fondamentaux de la conduite du tramway et de leur faire découvrir, dans un environnement sécurisé, les défis auxquels ils seront confrontés dans le cadre de leur travail.
« Ce simulateur a été conçu pour permettre une formation assistée », a déclaré Venessa Stone, responsable de la formation aux véhicules de tramway. « Les conducteurs peuvent y commettre toutes les erreurs qu'ils veulent. »
Tous les conducteurs de tramway sont tenus de suivre une formation sur simulateur. Les possibilités de formation varient en fonction de certains facteurs, tels que leur niveau d'expérience et la période de l'année. Au cours des perturbations prévues cet été, par exemple, les conducteurs s'entraîneront à gérer les blocages manuels qui seront mis en place. Les conducteurs peuvent demander à bénéficier de temps supplémentaire sur le simulateur à leur guise, à condition qu'un formateur certifié soit disponible.
RTD s'est associée à Oktal Sydac, une multinationale spécialisée dans la conception de simulateurs pour les secteurs ferroviaire, automobile et aéronautique, afin de programmer la partie numérique du simulateur, tandis que les deux répliques de cabine ont été entièrement fabriquées en interne par l'atelier de carrosserie de RTD.
« À l’origine, ce projet avait fait l’objet d’un appel d’offres auprès d’un prestataire externe, et le devis s’élevait à plus d’un million de dollars », a déclaré Dan Ortega, responsable de l’atelier de carrosserie. « La direction a alors contacté mon équipe et moi-même pour nous demander si nous pouvions les fabriquer à l’échelle. »
M. Ortega, qui supervise l'atelier de carrosserie de la division autobus chez District Shops, était impatient de mettre à l'épreuve les compétences de l'équipe en matière de fabrication à travers ce nouveau défi unique en son genre.
« On nous a laissé toute latitude pour mettre en place et créer ce dont nous avions besoin », a-t-il déclaré.
Pendant la fabrication des voitures, le personnel d’Oktal s’affairait à parcourir le tracé, en répertoriant chaque panneau, bâtiment, passage à niveau, route, aiguillage, signal et pont sur chacune des lignes de tramway de la RTD.
Des représentants d’Oktal ont voyagé aux côtés des conducteurs de tramway sur les lignes E, H, W, D et L, ainsi que sur les anciennes lignes C et F, en utilisant des caméras vidéo pour filmer et numériser l’environnement au fur et à mesure que le tram circulait le long du tracé. Oktal est revenu scanner la ligne R après son ouverture en 2017. À partir des images capturées, l’entreprise a pu créer un environnement virtuel en 3D qui reproduisait fidèlement chaque ligne, jusque dans les angles d’inclinaison.
Le simulateur tient compte du poids de chaque voiture, ce qui signifie que les caractéristiques physiques du train virtuel dépendent du nombre de voitures ajoutées à la rame virtuelle. Plus il y a de voitures, plus le train virtuel est lourd, ce qui a une incidence sur son comportement en circulation sur la voie, exactement comme dans la réalité.
Bien sûr, tout n'est pas toujours rose pour les opérateurs sur le terrain, et le simulateur permet de recréer les scénarios les plus intenses et les plus exigeants auxquels ils doivent faire face. Scott n'hésite pas à mettre les opérateurs à rude épreuve. Lorsqu'ils se trouvent dans la salle de simulation, ils sont sur son territoire.
Scott occupe au sein du département un rôle équivalent à celui d’un « maître du donjon », c’est-à-dire celui d’un organisateur chargé de mettre au point les détails et les défis d’un jeu de rôle sur table. Scott maîtrise chaque scénario et peut décider quel obstacle l’opérateur devra surmonter ensuite.
« Pour les cours d’été, j’aime bien faire face aux nouveaux opérateurs avec des tempêtes de neige et des phénomènes météorologiques hivernaux imprévisibles », a déclaré Scott. « À la fin de leur formation, ils seront prêts à faire face aux tempêtes de neige de l’automne. »
C'est exactement ce qu'a fait l'une des classes de Scott.
« Une classe est sortie pendant une tempête de neige plus tard cet automne-là, et les élèves n’ont pas paniqué », a-t-il déclaré.
Scott a à portée de main un écran sur lequel s'affiche une bibliothèque d'obstacles qu'il peut glisser-déposer dans la simulation en temps réel. Il peut ajouter des animaux et des piétons sur les voies ou à proximité, créer manuellement des zones de blocage, manipuler les signaux et les aiguillages, modifier les conditions météorologiques, déposer des objets inanimés sur les voies ou autour de celles-ci, mettre en place des zones de travaux et déployer des signaleurs.
« Nous pouvons mettre les conducteurs dans des situations auxquelles ils ne seront probablement jamais confrontés dans la réalité », a déclaré Brian Rothfuss, formateur en tramway. « De plus, nous pouvons simuler la présence de barrières manuelles et de signaleurs aux aiguillages, autant de situations auxquelles les conducteurs seront confrontés sur le terrain. »
Les blocs manuels sont des tronçons de voie situés entre deux ensembles d'aiguillages, où les trains sont temporairement déviés vers la voie opposée ; ils sont généralement utilisés lorsque des équipes interviennent sur les voies ou à proximité immédiate de celles-ci. Ces aiguillages doivent souvent être actionnés manuellement par les équipes d'entretien des voies.
« Nous pouvons indiquer aux conducteurs où se trouvent les points de croisement pour les blocages manuels », a déclaré Eric Mannes, formateur en tramway.
Scott peut voir en temps réel quels boutons, leviers et commutateurs l’opérateur a activés ou désactivés, ce qui permet aux formateurs de repérer toute erreur dans un environnement sûr et contrôlé, comme un pied trop éloigné du « commutateur d’homme mort » ou une porte laissée accidentellement entrouverte avant de quitter la gare. De plus, il peut suivre la position du train simulé sur un écran de type SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), similaire à celui que l’on trouve au centre de Mariposa, mais à une échelle bien plus réduite. L’écran SCADA permet à Scott de contrôler les aiguillages et les blocages manuels à venir, faisant ainsi office de contrôleur simulé communiquant avec le conducteur dans la cabine.
Non seulement le simulateur sert d'outil de formation pour la navigation en fonction des conditions météorologiques et des obstacles, mais il permet également de se familiariser avec les différentes zones et de comprendre les informations transmises sur la piste, tout en offrant aux opérateurs la possibilité de s'entraîner à répéter les consignes lorsque les contrôleurs leur donnent des instructions.
« C’est vraiment utile de montrer aux nouveaux opérateurs où se trouvent les signaux et les commutateurs », a déclaré Scott.
Dans la cabine, les opérateurs disposent d’une réplique de communicateur qui leur permet de contacter Scott, qui joue le rôle d’un contrôleur. En cas de problème sur la voie virtuelle ou si le conducteur s'approche d'une section signalée par un drapeau où se trouvent des ouvriers, par exemple en raison d'un blocage manuel ou d'un dysfonctionnement des barrières, le conducteur et Scott peuvent communiquer entre eux, ce qui permet aux conducteurs de s'entraîner à signaler les problèmes et à réagir correctement aux instructions données par les contrôleurs.
Ces fonctionnalités se sont révélées utiles tant pour les opérateurs débutants que pour les plus expérimentés qui se préparent aux prochains chantiers de reconstruction du réseau ferroviaire du centre-ville et de pose de panneaux de protection, car elles leur permettent de se faire une idée de la manière dont se dérouleront ces deux chantiers lorsque les blocs manuels seront en place.
Après son lancement en 2015, le simulateur est devenu un point de référence pour les agences qui se rendaient au RTD à la recherche de nouvelles solutions pour former leurs conducteurs. Le Dallas Area Rapid Transit (DART) est allé encore plus loin et s'est inspiré du simulateur du RTD pour concevoir le sien.
Le succès du simulateur de formation dédié au tramway a incité la société N Line Commuter Rail Transportation à en construire un elle-même.
« Nous avons commencé à envisager l'acquisition d'un simulateur avant le lancement de l'exploitation commerciale en 2020 », a déclaré Phil Washington, responsable de la prestation des services ferroviaires.
Le simulateur est en cours de conception par CORYS Inc. La conception matérielle touche à sa fin, et celle du logiciel débutera dans les semaines à venir.
Tout comme le simulateur de tramway, le simulateur de la ligne N vise à offrir un réalisme maximal afin de fournir aux stagiaires les outils dont ils auront besoin lorsqu’ils seront confrontés aux mêmes situations sur la ligne.
« La finalisation de la conception du logiciel consistera en une révision des éléments virtuels qui seront affichés et utilisés au sein du simulateur, et permettra de s'assurer que ces éléments sont aussi réalistes que possible », a déclaré M. Washington.
Washington estime que le simulateur sera pleinement opérationnel d'ici début 2025. Il sera installé dans le bâtiment 711, où se trouvent actuellement les locaux opérationnels de la ligne N.
L'une des particularités du simulateur N Line réside dans le fait que les ingénieurs pourront obtenir et renouveler leurs 240 certifications directement au sein du simulateur. De plus, les heures passées dans le simulateur par les étudiants en ingénierie seront prises en compte dans le calcul des heures de pratique requises pour l'obtention de leurs certifications.
L'investissement de RTD dans la technologie des simulateurs témoigne une nouvelle fois de la mission de l'agence, qui consiste à améliorer la vie des gens grâce aux liens qu'elle tisse.