Le service métropolitain de la Petite Ceinture (III) - Le projet de service électrique de 1901

, par Bruno Bretelle

Au lendemain de l’Exposition Universelle de 1900, le Chemin de fer de Ceinture lance une « étude de l’application de la traction électrique à l’exploitation de la Petite Ceinture ». [1]

Cette étude, préparée en collaboration avec la Compagnie Thomson-Houston, envisage d’appliquer la traction électrique à courant continu à la section comprise entre les stations Auteuil et Courcelles-Ceinture via le Sud, l’Est et le Nord de Paris. La section Ouest, empruntant la ligne d’Auteuil entre les stations Courcelles-Ceinture et Auteuil-Boulogne, est exclue de cette étude, car la ligne d’Auteuil est exploitée par la Compagnie des Chemins de fer de l’Ouest et non par la Compagnie du Chemin de fer de Ceinture. Les deux compagnies ont certes signé un accord pour permettre la circulation des trains du service de la Petite Ceinture sur la ligne d’Auteuil, mais administrativement les deux lignes sont toujours restées indépendantes.

Aussi, l’étude de l’application coordonnée de la traction électrique à la Petite Ceinture et à la ligne d’Auteuil, ainsi que le remplacement des rames tractées par des automotrices électriques, sont-ils remis à plus tard : « si la modification du mode de traction de la Ceinture est décidée en principe, le choix du système à adopter devrait faire l’objet d’une étude plus approfondie que celle à laquelle nous avons pu procéder. […] Il y aurait lieu de s’entendre avec la Compagnie de l’Ouest pour élaborer un programme d’ensemble applicable à la Ceinture et à la ligne d’Auteuil et d’autre part étudier l’emploi de voitures automotrices et même de courant triphasé sans transformation. »

Nous allons d’abord étudier les principales caractéristiques du service électrique projeté, puis nous présenterons celles des installations fixes et des locomotives envisagées dans cette étude.

 1- Caractéristiques du service électrique

Locomotive électrique de la Compagnie des Chemins de fer de l’Ouest
Cette locomotive comporte un fourgon, comme le modèle de locomotive envisagé dans le projet de service électrique sur la Petite Ceinture en 1901. Elle circula sur la ligne des Invalides mise en service en mai 1900 des Invalides aux Moulineaux. Collection Roland Arzul (site : http://roland.arzul.pagesperso-orange.fr)

Par rapport au service exploité au moyen de la traction vapeur à la fin de l’année 1900, le service électrique projeté procure des améliorations en termes de fréquence de circulation, de vitesse commerciale et de nombres de places offertes quotidiennement. Nous passons à présent en revue chacun ces trois aspects.

1.1- Fréquence de circulation

Le principal objectif du service électrique projeté est de permettre l’augmentation des fréquences de circulation de la manière suivante :

  • La fréquence aux heures de pointe est relevée de 8 à 12 trains par heure dans chaque sens, soit à un train toutes les 5 minutes ;
  • La fréquence aux heures creuses est relevée de 5 ou 6 trains par heure dans chaque sens à 8 trains, soit à un train toutes les 7mn30s ;
  • La fréquence en soirée est relevée de 3 à 6 trains par heure dans chaque sens, soit à un train toutes les 10 minutes.

En semaine, les fréquences de circulation sont désormais réparties de la manière suivante :

  • De 4h30 à 8h20 du matin : un train toutes les 5 minutes, soit 12 trains par heure et par sens ;
  • De 8h30 du matin à 21h : un train toutes les 7 minutes et demie, soit 8 trains par heure et par sens ;
  • De 21h à minuit : un train toutes les 10 minutes, soit 6 trains par heure et par sens.

1.2- Vitesse commerciale et temps de parcours

Le second objectif du service électrique projeté est d’augmenter la vitesse des trains de la Petite Ceinture et par voie de conséquence de diminuer le temps de parcours. La vitesse commerciale projetée sur la section reliant les stations d’Auteuil-Boulogne et de Courcelles-Ceinture via le Sud, l’Est et le Nord, est de 27 km/h pour l’ensemble des créneaux horaires, alors qu’en 1900, le service à traction vapeur fournit une vitesse commerciale maximale sur ce parcours de seulement 23,9 km/h.

Une telle vitesse commerciale permet d’abaisser le temps de parcours entre les stations Auteuil-Boulogne et Courcelles-Ceinture de 1h05mn à 57mn30s.

Étendue à l’ensemble du circuit long de 31,5 kilomètres ayant pour point de départ et d’arrivée la station de Courcelles-Ceinture, la vitesse commerciale de 27 km/h pour le service électrique projetée permet d’obtenir un temps de parcours de 1h10mn. Cette vitesse commerciale et ce temps de parcours sont d’ailleurs exploités à partir du 1er avril 1903 durant les heures creuses de la journée, mais au moyen de la traction vapeur.

1.3- Composition et capacité des trains

Concernant le matériel roulant, le service électrique projeté vise à remplacer la locomotive à vapeur et le fourgon situé derrière elle par une locomotive électrique comportant un fourgon à bagages. Hormis la suppression de ce fourgon, le matériel remorqué est identique à celui de l’exploitation vapeur.

Les charges remorquées dans le service électrique projeté sont légèrement inférieures à celles vigueur dans le service à traction vapeur : de 110 et 140 tonnes au lieu de 125 à 145 tonnes pour les trains réguliers. Les compositions prévues sont les suivantes :

  • Pour les trains de 110 tonnes, une voiture de 1re classe, quatre voitures de 2e classe et un fourgon ;
  • Pour les trains de 140 tonnes, une voiture de 1re classe et cinq voitures de 2e classe dont une à vigie de frein.

Comme pour le service à traction vapeur, la charge remorquée est proportionnée à l’afflux du public aux différentes heures de la journée :

  • En semaine, aux heures de pointe, la charge remorquée est de 140 tonnes :
  • Aux heures creuses et en soirée, elle descendait à 110 tonnes.

De la même manière que pour le service à traction vapeur, nous reprenons les chiffres indiqués dans l’article publié en mai 1904 dans la revue Générale des Chemins de fer [1] sur capacités respectives des voitures de 1re et de 2e classe des trains de la Petite Ceinture, c’est-à-dire :

  • Une voiture de 1re classe comportait 5 compartiments de 8 places assises chacun, soit 40 places assises auxquelles on pouvait ajouter 20 places debout.
  • Une voiture de 2e classe comportait 6 compartiments de 12 places assises, soit 72 places assises auxquelles on pouvait ajouter 30 places debout.

La connaissance de ces chiffres et de la composition des trains permet de calculer les capacités pour les différentes compositions de trains vues précédemment :

  • Pour les trains réguliers :
    • 570 places dont 400 places assises en heure de pointe ;
    • 468 places dont 328 places assises en heure creuse ;

Ainsi, en semaine, aux heures de pointe, une capacité de 570 places offertes par train et une fréquence de circulation de 12 trains par heure dans chaque sens permettent d’atteindre un débit de 6840 voyageurs par heure et par sens sur la Petite Ceinture.

Chaque jour en semaine, 338 trains du service électrique peuvent offrir un nombre total de 163 376 places assises au lieu de 231 trains offrant un nombre total de 103 496 places assises pour le service existant à traction vapeur à la fin de l’année 1900.

1.4- Conclusion

Matériel roulant d’origine de la ligne 1 du Métro de Paris (1900)
Sur la gauche figure la version d’origine. A droite figure la version transformée avec cabine métallique suite à la catastrophe du métro Charonne. Collection RATP. Cliché : Bruno Bretelle tous droits réservés.

D’une manière générale, par rapport au service à traction vapeur, le service électrique projeté consiste à faire circuler des trains plus légers et de moindre capacité, mais plus rapides et plus fréquents. Autrement dit, il s’agit de renforcer le caractère métropolitain du service de voyageurs urbains de la Petite Ceinture.

Par ailleurs, l’électrification permet d’augmenter la capacité offerte par les trains de la Petite Ceinture de près de 58 %. Mais pour que cette opération soit économiquement rentable, il faut que la fréquentation augmente dans une proportion analogue.

À titre de comparaison, la ligne 1 du Métro municipal, dès mars 1901, offre le service suivant :

  • Durée du trajet reliant la porte Maillot à la porte de Vincennes : 30 minutes, soit à la vitesse commerciale de 21 km/h ;
  • Les trains se succèdent à la fréquence d’un train toutes les trois minutes dans chaque sens, de l’ouverture du service le matin jusqu’à 20 heures, puis toutes les six minutes en soirée jusqu’à une heure du matin ;
  • Les rames offrent initialement une capacité de 160 places assises, mais peuvent accueillir jusqu’à 200 voyageurs. En 1901, pour faire face à l’affluence, il est décidé de doubler la capacité des rames, la faisant monter à 320 voire 400 places. [2]

En 1901, le projet de service électrique sur la Petite Ceinture propose de faire rouler nettement moins de trains par heure que sur la ligne 1 du Métro municipal, mais il propose des trains plus rapides et offrant une plus grande capacité que ceux de la ligne 1. En quelque sorte, une différence de service analogue à celle qui existe aujourd’hui entre le Métro et le RER.

 2- Installations fixes

Le système d’alimentation envisagé emploie le courant continu de 600 Volts par 3e rail, déjà utilisé par le Réseau d’Orléans sur la ligne reliant la gare d’Austerlitz à la gare d’Orsay.

L’établissement de l’usine génératrice de courant est prévu à proximité de la Seine, en amont de Paris à Ivry ou à Bercy. Cette usine alimente directement la portion de la Petite Ceinture la plus proche sous forme de courant à haute tension (triphasé 25 Hz à 6000 Volts), ainsi que des sous-stations électriques disposées le long des portions plus éloignées. Ces sous-stations, au nombre de trois, sont prévues aux voisinages respectifs des stations du Boulevard Ornano (porte de Clignancourt), de Ménilmontant et de Vaugirard (porte de Versailles).

Pour faire face aux « fluctuations excessives de la charge que peut produire le démarrage simultané de plusieurs trains », des batteries-tampons sont prévues afin, « d’une part, de diminuer les chutes de voltage sur la ligne au moment des forts à-coups, d’autre part, à régulariser le débit des sous-stations et de l’usine génératrice ». Ces batteries, au nombre de trois, seraient installées près des stations du Pont de Flandre, de l’Avenue de Vincennes et du Parc Montsouris (La Glacière-Gentilly).

 3- Locomotives électriques

Concernant la traction des trains, il est prévu de remplacer la locomotive à vapeur et le fourgon à bagages placé en tête de train par une locomotive électrique intégrant un fourgon à bagages et pesant de 44 à 45 tonnes.

Chaque locomotive est équipée de quatre moteurs de 250 chevaux fonctionnant sous 600 Volts et commandant par engrenages les quatre essieux moteurs de la locomotive avec un rapport de 3,9. Le diamètre prévu des roues est de 1,30 m.

Ces locomotives électriques sont proches de celles mises en service en 1900 sur la ligne de banlieue reliant la gare des Invalides à Versailles par la Compagnie des Chemins de fer de l’Ouest [3] et sur la ligne de la gare d’Austerlitz à la gare d’Orsay par la Compagnie du Chemin de fer de Paris à Orléans. [4]

Le service prévu nécessite trente locomotives dont six en réserve ou nettoyage. L’électrification permet de libérer dix locomotives à vapeur affectées au service métropolitain de la Petite Ceinture.

Un dépôt pour les locomotives électrique est prévu près de la station de l’Avenue de Clichy (porte de Clichy), probablement dans le triangle formé par l’avenue de Clichy, les voies du raccordement de Courcelles et celles du raccordement des Batignolles.

 4- Conclusion

L’électrification du service métropolitain de la Petite Ceinture aurait apporté une amélioration substantielle de ce service en termes de fréquence de circulation et de vitesse commerciale pour les voyageurs. Elle se serait inscrite parmi les premières opérations d’électrification de lignes de banlieue en France.

Mais pour que l’opération soit économiquement rentable, il faut que la fréquentation augmente dans la même proportion que la capacité offerte apportée par le service électrique, soit de près de 58 %. Pour atteindre cet objectif, il faut réunir des conditions favorables. Nous allons voir dans le prochain article que malheureusement, ces conditions ne .peuvent être réunies en 1901.

Prochain chapitre : les obstacles à l’intensification du service métropolitain de la Petite Ceinture.