Shinkansen


Shinkansen

Le Shinkansen (新幹線?) est le système de train à grande vitesse en service au Japon. Ce nom désigne aussi bien les trains que l'infrastructure. L'utilisation d'un ensemble de lignes réservées et les technologies employées ont fait du Shinkansen un précurseur de la grande vitesse ferroviaire lors de sa mise en service en 1964.

Le succès commercial (le cap des 100 millions de passagers est franchi en moins de trois ans) a poussé à rapidement développer le réseau de lignes Shinkansen, qui de nos jours relie les plus grandes villes des îles de Honshū et Kyūshū. La vitesse commerciale a également connu une augmentation en passant de 210 km/h à 300 km/h[1].

Sommaire

Dénomination

Le Shinkansen et des cerisiers du Japon devant le Mont Fuji

L'expression shinkansen signifie littéralement « nouvelle grande ligne », les trains circulant sur les lignes Shinkansen sont officiellement appelés Super Express. Toutefois l'usage a retenu Shinkansen pour désigner à la fois les trains et les lignes.

L'expression anglaise Bullet Train utilisée uniquement par les anglophones, est une traduction de l'expression japonaise dangan ressha (弾丸列車?), qui était le nom du projet initial quand il fut mis à l'étude dans les années 1940.

Le préfixe shin (?) signifie « nouveau » en japonais. Sa présence dans des noms de gares (par exemple la gare Shin-Ōsaka) n'est donc pas directement un rappel du nom shinkansen, mais simplement la conséquence de la nécessité de nouvelles gares. Notamment pour des raisons techniques : le Shinkansen utilise une largeur de voie différente de celle du reste du réseau japonais.

Histoire

Le Japon fut le premier pays à se doter de lignes réservées aux trains à grande vitesse. En effet, le réseau préexistant était à voie métrique anglaise (écartement de 1 067 mm), adapté au caractère généralement montagneux du pays. Très sinueux pour contourner les obstacles du relief, il ne permettait pas d'augmenter les vitesses de circulation.

Plus encore que pour les anciennes lignes, celles du Shinkansen ont occasionné la construction de multiples ouvrages d'art, à l'image des tunnels et autres viaducs pour franchir les obstacles tout en conservant la trajectoire la plus rectiligne possible.

La construction du premier tronçon du Shinkansen, sur le Tōkaidō entre Tōkyō et Shin-Ōsaka, démarra en 1959. Il faudra attendre le 1er octobre 1964, à l'occasion des Jeux olympiques de Tōkyō, pour inaugurer la ligne. Ce TGV avait le record de vitesse 240 km/H et des médailles ont d' ailleurs été gravées et offertes à plusieurs personnes.

La ligne remporta un succès immédiat, le cap des cent millions de voyageurs fut franchi en moins de trois ans, précisément le 13 juillet 1967 et le milliard en moins de 12 ans (1976). Après 40 ans de service (4 octobre 2004), le nombre de voyageurs s'élève à 4,2 milliards. À titre de comparaison, le réseau TGV a atteint le milliard de passagers en 23 ans, avec il est vrai une population deux fois moindre, ce qui met les deux trains presque à égalité une fois les proportions respectées.

Des vitesses croissantes

Les premières rames électriques du Shinkansen (série 0) circulaient à une vitesse de pointe de 210 km/h, elle passa plus tard à 220 km/h (en France le « Capitole » circula à 200 km/h sur de courtes portions à partir de 1967). Les dernières rames 0, avec leur nez profilé typique (ressemblant fortement au nez de l'avion DC8) ont été retirées du service fin 2008. Des milliers de personnes ont fait le déplacement pour assister au dernier voyage d'une de ces rames le dernier jour de leur utilisation commerciale.

De nombreux autres types de trains furent construits par la suite, chacun se distinguant par une forme et une livrée particulière, ainsi que par des performances en évolution, sans nécessairement que la vitesse de pointe de chaque nouvelle série surpasse celle des séries précédentes. Avec l'ouverture de nouvelles lignes et l'introduction de nouvelles séries de rames, les vitesses pratiquées se sont élevées progressivement :

  • sur la ligne Shinkansen Sanyō, les trains des séries 500 et N700 circulent à la vitesse de 300 km/h.
  • sur la ligne Shinkansen Tōhoku, les trains de la nouvelle série E5 circulent à 300 km/h depuis le 5 mars 2011. En mars 2013, la vitesse sera portée à 320 km/h (observation en 2011 du comportement des Shinkansen série E5 à suspensions actives, de la voie et des ouvrages d'arts en particulier, au Nord du Japon).
  • sur les autres lignes, les vitesses de croisière s'échelonnent de 240 à 275 km/h.

Exploitation

Conçues à l'origine pour acheminer des voyageurs et des marchandises de jour et de nuit, les lignes du Shinkansen ne transportent finalement que des voyageurs et le réseau est fermé de minuit à 6 h du matin pour laisser place à la maintenance. Le service nocturne est assuré par quelques trains de nuit sur le réseau historique à voie étroite.

À la différence du réseau du TGV français, les Shinkansen, du fait de la différence d'écartement des rails du réseau historique, sont prisonniers des lignes nouvelles. Cela a d'ailleurs nécessité de très lourdes infrastructures supplémentaires par rapport à la grande vitesse ferroviaire française, allemande, belge et autres : viaducs pour l'insertion urbaine, nouveaux quais, nouvelles gares en pleine ville…

Outre l'intensité de son trafic, le Shinkansen se distingue par :

  • l'espace offert aux voyageurs, l'orientation des fauteuils dans le sens de la marche par pivotation automatique au terminus des trajets (orientation modifiable manuellement à la convenance du voyageur) et, quelle que soit la classe, d'un grand confort (espace pour les jambes, commodités, etc.),
  • sa grande ponctualité : en 2003, le retard moyen à l'arrivée, par rapport à l'horaire, se chiffrait à 0,1 minute soit 6 secondes. Cette moyenne inclut toutes les causes de défaillances techniques, mécaniques ou humaines, sur un ensemble de 160 000 personnes sur le réseau. Le précédent record, qui datait de 1997, était de 0,3 minutes soit 18 secondes. Cette grande ponctualité est une des conséquences positives du fait que les Shinkansen parcourent des voies qui leur sont réservées : ils n'ont pas à subir les aléas du trafic d'une ligne classique (passages à niveau, accidents, conséquences de retard, etc.).

Sécurité, malgré les séismes

Shinkansen série 700 en gare de Tōkyō

En 40 ans de fonctionnement, le Shinkansen a transporté 4,2 milliards de voyageurs sans aucun accident.

Le séisme du 23 octobre 2004 a provoqué le déraillement assez spectaculaire mais sans victime, d'un Shinkansen 200 qui effectuait le service Toki 231, circulant à 200 km/h sur la ligne Tōkyō-Niigata, entre les gares de Eichigoyusawa et Nagaoka.

C'était la première fois qu'un déraillement se produisait sur le réseau Shinkansen depuis son ouverture en 1964. Les lignes Shinkansen sont en effet reliées à des sismographes détectant les moindres mouvements du sol et déclenchant un freinage d'urgence du matériel roulant en cas de tremblement de terre. Dans ce dernier cas, le délai de réaction (plus précisément, le délai nécessaire à l'arrêt total de la rame après détection de ce séisme) n'a pu empêcher le déraillement modéré du Shinkansen, la ligne passant trop près de l'épicentre des ondes sismiques.

Suite au tremblement de terre et au tsunami du 11 mars 2011, l'ensemble des lignes Shinkansen de la compagnie ferroviaire JR East sont suspendues (vérification des ouvrages d'arts et divers travaux comme à la gare de Sendai, manque - temporaire - d'énergie électrique dû à l'arrêt de 4 centrales nucléaires). Finalement, le trafic reprend successivement sur 4 lignes au départ[2] mais une interruption temporaire du service se produit à nouveau avec la réplique de 7,4 sur l'échelle de Richter du 7 avril 2011 sur ces mêmes lignes. Finalement, l'ensemble des lignes Shinkansen de la compagnie ferroviaire JR East reprennent du service le 29 avril 2011 (horaires adaptés puis cadencement habituel)[3]. Il n'y a pas eu de déraillement de Shinkansen lors de ce tremblement de terre et de ses répliques.

Avenir

Réduction du bruit

La réduction du bruit est actuellement une priorité des compagnies ferroviaires exploitant le Shinkansen. À cet effet, de nouvelles générations de rames sont à l'étude ou à l'essai. Lors de leur mise en service, les anciennes rames, plus bruyantes, seront déclassées. En raison de la forte densité de population du Japon, la presque totalité des voies du Shinkansen passe en effet en plein milieu des villes, souvent à moins d'une vingtaine de mètres des maisons, les parcours campagnards étant peu nombreux sur le Tokkaido shinkansen. Le Sanyo shinkansen ainsi que le Kyushu shinkansen sont plus ruraux mais comportent beaucoup de tunnels. Le Tohoku Shinkansen est, à l'exception notable de la zone proche de Tokyo, moins affecté par la densité de population et les contraintes liées au bruit.

Augmentation des vitesses

Depuis le 5 mars 2011, soit 3 mois après l'ouverture de l'extension de la ligne Shinkansen Tōhoku entre Hachinohe et Shin-Aomori, la compagnie JR East fait circuler le nouveau service Hayabusa (faucon pèlerin). Il est assuré par les luxueuses rames Shinkansen de la série E5 à 300 km/h. La circulation à 320 km/h est prévue à partir de mars 2013 entre Utsunomiya et Shin-Aomori ; cette vitesse permettra des trajets de moins de 3 heures entre Tōkyō et Shin-Aomori pour une distance de 675 km contre 3h10 actuellement[4]. Il était initialement prévu de faire circuler ces rames issues des prototypes FASTECH 360 à 360 km/h, mais ce projet est actuellement limité par le bruit généré à cette vitesse et des distances de freinage trop importantes.

Il est également prévu de faire circuler de nouvelles rames à 350km/h sur la ligne Sanyō.

Liste des lignes du Shinkansen

Lignes normales

Carte des lignes de Shinkansen

D'autres lignes à écartement standard sont empruntées par des trains du Shinkansen, mais n'appartiennent pas au réseau Shinkansen en tant que tel :

  • Ligne Hakata Minami (Hakata - Hakata-Minami) : ligne de 8 km pour aller au dépôt d'Hakata.
  • Ligne GALA Yuzawa (Echigo-Yuzawa - GALA Yuzawa) : branche de la ligne Jōetsu pour la desserte de la station de sport d'hiver GALA Yuzawa.

Lignes à gabarit étroit

Deux lignes Shinkansen ont également été construites en convertissant d'anciennes lignes classiques à l'écartement standard. Elles sont appelées « Mini-Shinkansen » car le gabarit est plus étroit et la vitesse limitée (130 km/h maximum) :

Lignes en construction ou à l'étude

En raison du coût des nouvelles lignes, le réseau Shinkansen projeté dans les années 1960 n'est pas complet, mais les lignes les plus importantes sont achevées ou en cours d'achèvement.

La politique actuelle prévoit la fin des travaux en cours ainsi que le prolongement vers le nord mais certaines branches envisagées ne seront jamais réalisées. Par exemple la ligne de Shikoku, qui devait emprunter le « Seto O Hashi » (pont entre Honshū et Shikoku) et la ligne devant desservir l'Aéroport international de Narita à Tōkyō.

Trois extensions supplémentaires de lignes sont en construction (situation en mai 2011) :

  • Shinkansen Hokkaidō : Shin-Aomori - Shin-Hakodate (par le tunnel du Seikan), en construction depuis 2005, ouverture prévue en 2015[5].
  • Shinkansen Hokuriku : Nagano - Kanazawa, en construction et une ouverture prévue en 2015.
  • Shinkansen Kyūshū : 46 km de Takeo-Onsen à Isahaya en construction depuis 2008, axe qui devrait être prolongé à plus longue échéance jusqu’à Nagasaki (20 km supplémentaires).

Projets à plus long terme :

  • étendre le réseau de Hakodate vers Sapporo (vers 2021) ;
  • établir une liaison de Kanazawa vers Shin-Ōsaka ;
  • Shinkansen Chūō Maglev (Tokyo à Nagoya en 2030 puis jusqu'à Osaka en 2045).

Les types de Shinkansen

Tous les Shinkansen sont des rames automotrices électriques fonctionnant sous courant alternatif 25 kV 50/60 Hz. Pour la majorité des modèles, une rame est constituée de seize éléments indissociables et motorisés. Un train peut être constitué de plusieurs rames couplées si le train formé ne dépasse pas la longueur d'une rame de seize voitures (environ 425 m).

Série Construction Nb construit Vitesse service / design Remarques
0 1963 - 1986 3216 caisses 220 En service du 1er octobre 1964 au 14 décembre 2008
100 1984 - 1991 66 230 Reste 20 en service
200 1980 - 1986 66 210 / 240 Reste 11 en service
300 1989 - 1998 69 270
400 1990 - 1992 12 130 / 240 130 km/h sur la ligne Yamagata, radiées fin 2010
WIN350 1992 - 1996 1 350 Prototype
STAR21 1992 - 1998 1 425 Prototype
500 1995 - 1998 9 285 / 300 Raccourcies à 8 voitures, en service entre Shin-Ōsaka et Hakata
300X 1995 - 2002 1 443 Prototype
700 1997 - 2004 91 285
800 2003 - 9 260
N700 2007 - 97 300 270 km/h dans des courbes de 2 500 m de rayon
E1 1994 - 1995 6 240 Rames à deux niveaux
E2 1997 - 53 275
E3 1997 - 2009 41 130 / 275 130 km/h sur les lignes Akita et Yamagata.
E4 1997 - 26 240 Rames à deux niveaux
E5 2011 - 3 300 (en 2011) / 320 (en 2013) 59 rames de 10 voitures commandées
E6 2012 - 130 / 320 130 km/h sur la ligne Mini Shinkansen. Remplaceront les E3 à partir de 2014.
FASTECH 360 2005 - 2006 2 360 / 405 Prototypes préfigurant les E5 et E6, réformés en 2008 et 2009.
700T 2007 - 30 300 Export Taiwan High Speed Rail
CRH2A 2007 - 160 160 / 250 Export China Railways
CRH2C 2008 - 40 350 Export China Railways

Photos

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Liste des services Shinkansen (en mars 2011)

source : documentation JR

Notes et références

  1. La vitesse de 300 km/h est atteinte par les rames de série 500 et N700 sur la ligne Shinkansen Sanyō
  2. (en) JR East, le 31 mars 2011
  3. (en) JR East, le 29 avril 2011
  4. (ja) Japan Railfan Magazine n°600 p.104, avril 2011
  5. (en) http://www.jrtr.net/jrtr57/pdf/16-27web.pdf L'état actuel du Shinkansen Hokkaidō, Japan Railway & Transport Review No. 57, mars 2011

Voir aussi

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