Ferro-Lyon

Avec l’augmentation progressive de la fréquentation du réseau, les rames d’origine du type Alstom Citadis® 302 de 32 mètres de long ont été jugées trop peu capacitaires. Aussi, le SyTRAL a décidé de commander des rames plus longues du type Citadis® 402, longues de 43 mètres.

Les rames Citadis 402 sont fabriquées par Alstom dans son usine d’Aytré (Charente-Maritime). Pour des raisons de longueur et de manœuvrabilité des convois exceptionnels routiers, elles sont livrées en deux morceaux totalement équipés. Un de cinq modules, et l’autre de deux. Elles sont assemblées dès leur déchargement à Lyon. La première, la 874, est arrivée à Lyon, au dépôt de Meyzieu, le 27 juillet 2012.

Les rames

Actuellement, 34 rames ont été livrées. Elles sont numérotées entre 874 et 907. Les 12 premières, n°874 à 885 ont été livrées entre 2012 et 2013 notamment pour renforcer la capacité de la ligne T3 et récupérer les rames qui y étaient utilisées pour accroître la capacité de transport du réseau. Les 7 suivantes, n°886 à 892, ont été livrées entre le 24 juin et le 16 septembre 2016 pour augmenter le parc et préparer le déploiement partiel de rames de 43 mètres sur la ligne T4. Début septembre 2018, le SyTRAL a signé avec Alstom un contrat cadre d’une durée de 8 ans pour la fourniture de tramways. Cette signature a donné lieu à la commande en tranche ferme de 15 rames. Celles-ci, numérotées de 893 à 907 ont été livrées du 12 décembre 2019 au 13 janvier 2021 afin d’avoir un parc permettant d’exploiter la ligne T4 uniquement avec des rames longues. Début septembre 2021, l’établissement public SYTRAL MOBILITÉS a notifié à Alstom la levé d’une option du contrat-cadre portant sur 35 rames supplémentaires livrables progressivement à compter de 2023.

Extérieurement, en dehors de leur longueur, ces rames ont, jusqu’à la n°892, le même carénage et la même face avant dessinée par les bureaux de Renault Design que les rames Citadis TGA 302 livrées précédemment. Cependant, sous cet habillage semblable, il existe de nombreuses différences, et quasiment aucune pièce n’est commune avec la génération précédente de matériel.

Les rames sont composées de 7 modules articulés reposants sur 4 bogies dont 3 moteurs. Les bogies moteurs sont situés sous les caisses d’extrémité, dites motrices 1 et 2 (M1 et M2), et une caisse intermédiaire dite nacelle motrice (NM). Le bogie porteur est implanté sous une des caisses centrales dite nacelle porteuse (NP). Enfin, entre chaque motrice et nacelles (motrice et porteuse) s’intercalent des caisses suspendues. C1 du côté M1, caisse centrale (CC) entre NM et NP, et C2 du côté M2. La dissociation d’une rame n’est possible qu’en atelier, pour des opérations d’entretien très exceptionnelles (réparation lourde suite à un accident grave, par exemple). Les rames sont équipées à leurs deux extrémités de systèmes permettant d’installer une barre de remorquage. Ces systèmes ne sont utilisés que pour des secours ou des déplacements en atelier, assurés par un engin rail-route ou une autre rame.

Diagramme des rames Citadis® du tramway de Lyon (Doc. Alstom, SyTRAL).

Tableau des caractéristiques principales

Longueur hors-tout	43 760 mm
Largeur de caisse	2 400 mm
Hauteur maxi au dessus du rail	3 321 mm
Hauteur du plancher au dessus du rail	350 mm
Distance entre pivots des bogies	11 142 mm
Empattement des bogies	1 600 mm
Masse à vide en ordre de marche	54,92 t
Masse en charge normale	75,92 t
Nombre de bogies moteurs	3
Nombre de bogies porteurs	1
Nombre de places assises	71
Charge normale (norme de 4 passagers par mètre-carré)	287 passagers
Charge maximale (norme de 6 passagers par mètre-carré)	395 passagers
Vitesse maximale	70 km/h
Puissance maximale à la jante (traction)	880 kW
Tension d’alimentation	750 V Courant Continu
Accélération moyenne en charge normale en palier	1,15 m.s-2 de 0 à 40 km/h
Rayon de courbure minimal	25 m

Les caisses sont en aluminium boulonnées sur un châssis. Les parties des châssis à proximité des bogies, du fait des contraintes qui s’y exercent, sont en acier. La construction est modulaire et standardisée. Les caisses sont l’assemblage par boulonnage de plusieurs éléments montés indépendamment à plat (sol, parois, toiture…). Les deux nez de chacune des rames, rapportés avec les cabines de conduite sur la structure du module par boulonnage, sont habillés par des carrosseries polyester armé de fibres de verre. Cet habillage masque les boucliers d’absorption de choc. Les cabines de conduite sont équipées de pare-brises panoramiques légèrement bombé qui intègrent en partie haute une girouette à diodes électroluminescentes et de vitres latérales. Juste derrière les postes de conduite, en hauteur, est disposée dans un renflement de la carrosserie, de chaque côté de la rame, une caméra permettant d’en visualiser les flancs en direction de la nacelle porteuse.

La livrée extérieure des rames est globalement blanche. Elles ont reçu à leur livraison une livrée conçue par l’agence de communication Sienne Design. Il s’agit d’une trame de ronds gris métallisé et de quelques rouges de taille variable sur un fond blanc. La rame 875, elle a reçu une livrée spécifique dite « miroir » ayant un aspect acier inoxydable poli avec un mouchetis de points noirs dans certains zones du bas de caisse, conçue par l’artiste Vincent Leroy et la société Art Entreprise.

Toutes les caisses de la rame sont reliées entre elles par des soufflets étanches permettant d’obtenir une intercirculation intégrale de grande largeur et sans obstacle sur toute la longueur de la rame.

Les bogies sont de type Alstom Arpège de type 350M (bogies moteurs) et 350P (bogie porteur) à cadre articulé en acier mécano-soudé. Leur empattement est de 1,6 mètre. Le diamètre des roues (neuves) est de 590 millimètres. Les essieux sont calés pour circuler sur une voie à l’écartement standard. La liaison caisse-bogies est assurée par des bielles et les 4 appuis de la suspension secondaire. La suspension primaire est assurée par des roues élastiques dont le rôle est aussi de réduire les bruits de roulement. La suspension secondaire est assurée par des ressorts hélicoïdaux. L’amortissement fait appel à des amortisseurs transversaux et verticaux entre la caisse et les bogies, ainsi qu’à des barres anti-roulis.

Diagramme vu de dessus du bogie Arpege™ des tramways Citadis® (Doc. Alstom).

Le bogie porteur est équipé d’un système de graisseur de rail destiné à limiter l’usure des boudins de roues dans les courbes. Il porte aussi l’antenne SAE et les capteurs de vitesse et de mesure de la charge de la rame.

Les trois bogies moteur sont équipés chacun de 2 moteurs asynchrones triphasés à refroidissement par eau d’une masse de 335 kg et d’une puissance de 175 kW. Leur vitesse de rotation maximale est de 4550 tours par minute. La transmission de l’effort de traction est assurée par des engrenages et un pont moteur formant un essieu coudé virtuel. La lutte contre les phénomènes de patinage est assurée par des sablières qui disposent de tuyaux éjecteurs face à chaque roue du côté de l’extrémité du bogie. Seuls les éjecteurs à l’avant dans le sens de la marche sont actifs.

Diagramme vu de côté du bogie Arpege™ des tramways Citadis® (Doc. Alstom).

L’alimentation de la rame en courant 750 volts continu est assuré par un unique pantographe Schunk installé en toiture de la nacelle porteuse. L’équipement de puissance est composé d’un onduleur de tension de technologie IGBT Onyx® refroidis par ventilation forcée pour chaque bogie moteur. La commande en est assurée par un circuit de commande électronique basse tension AGATE Control™ relié à un manipulateur de traction-freinage disposé sur chacun des pupitres de conduite.

Le freinage est assuré par plusieurs dispositifs. Tout d’abord, on trouve sur les bogies moteurs le freinage électrodynamique à récupération et rhéostatique qui assure un effort de retenue de 3 675 daN par bogie. Le freinage rhéostatique se substitue automatiquement à la récupération en cas d’absence de tension dans la caténaire. Ensuite, chaque essieu est équipé d’un disque de freinage en fonte ventilée de 400 millimètres de diamètre et de 60 millimètres d’épaisseur sur lequel viennent appuyer des plaquettes en matériaux composites. Les plaquettes sont montées sur des étriers assurant le serrage des freins par ressort. En service, le desserrage est assuré par pression grâce à un circuit hydraulique. Ce freinage par friction assure un effort de retenu maximum de 3 410 daN sur les bogies moteurs et de 4 980 daN sur le bogie porteur. Enfin, chaque bogie est équipé de 2 patins électromagnétiques pouvant venir s’appliquer sur les rails. En freinage de service, sont sollicités, à l’aide du manipulateur traction-freinage, les systèmes électrodynamique et mécanique avec une régulation des efforts en continu en fonction de la charge par un antienrayeur. En freinage d’urgence, déclenché, soit par le passage du cran spécial du manipulateur, soit par la rupture de la boucle d’urgence, les trois systèmes de frein sont sollicités avec un réglage des efforts en continu. Enfin, en freinage de sécurité, commandé, soit par le coup-de-poing, soit par l’ouverture de la boucle de sécurité, le courant est coupé aux moteurs de traction empêchant tout freinage électrodynamique. Dans ce cas, le freinage mécanique et les patins électromagnétiques sont sollicités à leur maximum de puissance, sans régulation. Il existe indépendamment des autres systèmes, pour le stationnement de longue durée, un frein de parking à ressort sur les essieux moteurs de la rame.

Les auxiliaires de la rame sont alimentés en 400 volts alternatif 50 hertz triphasé par un convertisseur statique principal à IGBT d’une puissance de 15 kVA. La charge des batteries, et l’alimentation du réseau basse tension est assurée par un convertisseur auxiliaire d’une puissance de 13 kW produisant du 24 volts continu à partir du 750 volts de la ligne aérienne. Chaque rame dispose d’un bloc batterie au cadmium-nickel.

Sur chaque face de la rame, on trouve 2 portes simples de 0,8 mètres de large situées à proximité des cabines de conduite, et 6 portes de 1,3 mètre d’ouverture à deux vantaux disposées à raison de deux par modules C1, CC et C2. Les portes sont vitrées sur toute leur hauteur. Elles sont louvoyantes-coulissantes à commande électrique, et disposent d’un bouton de commande électrique sur chaque face à disposition des passagers pour en assurer l’ouverture à la demande lorsque les rames sont à quai. Cette disposition, avec une fermeture temporisée, vise à assurer le confort climatique à l’intérieur de la rame. Un bouton intérieur, situé à hauteur réduite sous les valideurs, permet aux personnes à mobilité réduite d’activer une ouverture sans temporisation de la porte la plus proche. Les portes disposent de seuils « fusibles » destinés à combler la lacune entre le quai et le sol de la rame. À proximité de chaque porte, à l’intérieur de la rame se trouvent un interphone et un levier de déverrouillage d’urgence.

Les parois latérales de la rame sont largement vitrées, à raison de 2 grandes baies par face pour les modules moteurs, d’une pour les modules C1, CC et C2 et de 2 pour les nacelles motrice et porteuse.

Le plancher de la rame est constitué de panneaux de contreplaqué collé sur la structure de caisse et recouvert d’un revêtement en PVC gris. 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 nez des marches est en aluminium incrusté de bandes antidérapantes.

Les revêtements de parois sont constitués de grands panneaux de tôles laqués de couleur blanc cassé.

Le plafond porte deux rampes longitudinales de tubes à diodes électroluminescentes assurant un éclairage indirect et les bouches de soufflage d’air de la ventilation disposées le long des parois. La partie centrale du plafond est habillé de tôles lisses laquées de teinte blanc cassé avec sur les côté des « bulles » pelliculées couleur « miroir ». De part et d’autre de cette partie du plafond sont placées des rampes de diodes électroluminescentes assurant un éclairage décoratif dont la teinte peut varier du rouge au bleu en passant par le violet.

La jonction entre le plafond et les parois est assurée par des caissons techniques de couleur gris très clair courant sur toute la longueur de caisse dont la face est inclinée à environ 20 degrés par rapport à la verticale. Ces caissons ont été conçus pour recevoir les plans de ligne, et peuvent recevoir des panneaux publicitaires. Sous ces caissons, aux angles des caisses sont disposées les caméras de surveillance qui enregistrent ce qui se passe dans la rame. Les châssis d’extrémités de chacune des caisses sont peints en rouge.

Les barres d’appui et de maintien disposées principalement sur les plateformes et vers les soufflets d’intercirculation sont en acier inoxydable avec une zone de préhension peinte en blanc cassé. À proximité de chacune des portes est installé un oblitérateur de tickets et de cartes d’abonnement ACS du même type que ceux qui sont installés dans les bus du réseau.

Les rames disposent de 71 places assises, à raison de 16 par module M1 et M2, 2 pour chaque module C1 et C2, 3 pour le module CC et 16 pour les nacelles motrice et porteuse. Une rame peut admettre en charge normale 287 passagers (norme de 4 passagers par mètre carré). En charge exceptionnelle, la capacité atteint 395 passagers (norme de 6 passagers par mètre carré). Les sièges sont individuels, à coque en aluminium laqué gris métallisé et dossier bas, avec des coussins habillés de velours anti-lacération gris moyen avec des pastilles de taille variées gris clair et quelques pastilles rouges. Ils sont disposés transversalement sur les passages de roues dans les motrices ainsi que dans les nacelles motrice et porteuse. Dans les modules C1 et C2, ils sont accrochés individuellement sur l’une des paroi entre les deux portes. Dans le module CC, trois fauteuils sont installés latéralement contre une des paroi. Enfin, chaque module C1, CC et C2 dispose sur l’une de la paroi opposée aux sièges, entre deux portes d’accès d’une barre d’appui ischiatique habillée du même tissu que les sièges.

Pour l’information des voyageurs sont fixés au plafond des modules C1, CC et C2, transversalement, des afficheurs à matrice de diodes électroluminescentes jaunes permettant de faire défiler des messages écrits.

Le confort thermique des passagers est assuré par un système de chauffage et climatisation électrique régulé par microprocesseurs. L’équipement de chauffage et refroidissement est de 3 unités pour les espaces voyageurs, et d’une unité par cabine de conduite sur chaque rame. Le soufflage de l’air s’effectue par des bouches intégrées au plafond, entre les dispositifs d’éclairage et la partie centrale.

Les cabines de conduite disposent de stores réglables à enrouleur sur le pare-brise, et les deux baies latérales. Le pupitre de conduite est installé au milieu, avec sur la gauche le manipulateur rotatif de traction-freinage avec poussoir sensitif de veille automatique intégré, et sur la droite les commandes de portes, de sablage et de gong électronique. Face au conducteur sont présent 3 écrans Les deux latéraux reprennent les images des caméras extérieures, faisant office de rétroviseurs lors de la marche, et de surveillance du quai lors de l’arrêt. Le moniteur central, affiche tout ce qui a trait au fonctionnement de la rame.

Les rames sont équipées d’un système de transmission informatique embarqué de type MVB, ce qui permet de gérer les commandes de traction et de freinage de service et assure la transmission de données pour le contrôle-commande d’organes secondaires, la sonorisation et l’interphonie, le repérage des défaillances, et l’aide à la maintenance avec l’enregistrement de l’historique des dysfonctionnements. Pour cela lui sont reliés les équipements de traction et freinage, les convertisseurs d’alimentation des auxiliaires, les modules de commandes des portes, la centrale tachymétrique, et les systèmes de commande des unités de chauffage et climatisation. Les freinages de sécurité et d’urgence sont, eux, pilotés par un câblage traditionnel.

Les spécificités

À compter de la rame 893 issue d’un nouveau marché entre le Sytral et Alstom, le nez et la cabine de conduite sont totalement refondus, sans que les autres caractéristiques de la rame soient modifiées significativement. Ces évolutions sont liées notamment au respect des guides techniques du service de contrôle du ministère de l’Écologie, le STRMTG concernant la visibilité dont doit disposer le conducteur et l’aménagement de la cabine de conduite. En outre, ces rames ont reçu de construction la nouvelle frise décorative extérieure présentée le 22 novembre 2019 à l’occasion de l’inauguration de la ligne T6. Cette nouvelle frise sur fond rouge représente de façon stylisée des bâtiments de l’agglomération. Elle se décompose en deux longueurs différentes. Une partie courte positionné sous les baies isolées, représentant les tours Incity, Oxygène, Part-Dieu ainsi que le stade du Parc OL. Une partie longue positionnée sous les baies doubles, représentant le musée des Confluences, le pont Raymond-Barre, l’Hôtel-Dieu, la cathédrale de Fourvière et l’opéra (uniquement sur les nacelles, porteuses et motrices, pour ce dernier). En partant de l’extrémité de la rame côté M1, on trouve un motif long sur la motrice M1, un motif court sur la caisse suspendue C1, puis un motif long sur la nacelle motrice NM, à nouveau un motif court sur la caisse centrale CC, un motif long sur la nacelle porteuse NP, un motif court sur la caisse suspendue C2 et enfin un motif long sur la motrice M2.

Les évolutions

Quelques mois après leur livraison, sur les premières rames, les afficheurs à diodes destinés à l’information des voyageurs à l’intérieur des rames ont été remplacés par des écrans informatiques « iTCL ». Les rames suivantes ont été équipées de ce système de construction.

Photos

Rame n°874 sur le tiroir boulevard Vivier-Merle (octobre 2012).

Cliquer sur les imagettes pour agrandir.