Les horaires des trains britanniques ont changé le 20 mai. Depuis lors, il y a eu le chaos sur le réseau ferroviaire. Les opérateurs ferroviaires Northern et Govia Thameslink Railway (GTR) ont été particulièrement touchés par les changements qui ont entraîné l'annulation de centaines de trains et des retards importants pour les passagers.

Un problème important affectant ce changement d'horaire est le retard dans le processus d'approbation. Lorsqu'un nouvel horaire est soumis, Network Rail doit approuver chaque changement. Cet agrément consiste à vérifier si l'horaire proposé d'un opérateur, dis du Nord, s'adapte aux horaires de tous les autres opérateurs utilisant les mêmes voies (comme Virgin Trains et TransPennine Express sur la West Coast Main Line).

Si le nouvel horaire concorde avec tous les autres opérateurs, il est alors approuvé. Si non, il est ajusté par l'opérateur ou Network Rail. Réseau ferroviaire, Northern et GTR ont déclaré que le retard dans le processus d'approbation avait entraîné des "conséquences importantes" sur ses réseaux.

Parfois, des perturbations surviennent et il y a très peu de choses qu'un opérateur ferroviaire puisse faire pour y remédier, sauf retarder ou annuler considérablement de nombreux services. Si les ressources - telles que le matériel roulant (trains) et les conducteurs - sont sollicitées à leur limite, il est alors très difficile de se remettre facilement des perturbations. Cela aurait pu être le cas pour Northern et GTR. Pour le Nord, il semble y avoir eu un problème avec la disponibilité des chauffeurs, ou (plus important) la disponibilité de chauffeurs qualifiés.

Réduire les perturbations grâce à l'« optimisation »

Malgré l'ampleur des changements d'horaires, l'impact de la perturbation aurait pu encore être réduit. Pour comprendre comment, il est important de comprendre d'abord comment les opérateurs ferroviaires élaborent les horaires, comment ils décident quels trains utiliser et quelles équipes sont attribuées à chaque conducteur. Cela se fait à l'aide d'une technique mathématique appelée « optimisation ».

L'optimisation utilise des mathématiques et des logiciels informatiques pour minimiser les coûts lorsqu'ils sont soumis à un ensemble de contraintes - une technique largement utilisée dans les transports, les télécommunications et l'industrie de l'énergie.

En supposant qu'un horaire soit fixé, l'opérateur ferroviaire doit déterminer quels trains circuler et affecter des conducteurs pour les conduire. La sélection des trains doit tenir compte de la demande des clients, type de train (électrique ou diesel) et le nombre de trains. Les compagnies aériennes s'attaquent à des problèmes d'optimisation similaires lors de l'affectation des avions aux vols.

En outre, certains conducteurs de train ne sont qualifiés que pour conduire des trains spécifiques (électriques ou diesel) et il existe des règles du travail (telles que la durée d'un quart de travail et la fréquence et la durée des pauses) qui doivent être prises en compte. Finalement, un chauffeur doit être affecté à chaque service exploité. Avoir un nombre suffisant de chauffeurs pour tous les services est quelque chose avec lequel Northern a du mal en ce moment.

Le problème pour Northern et GTR est que l'horaire n'a été approuvé que près de la date de mise en service. Il y avait donc une incertitude quant aux services qui allaient fonctionner. C'est à cela que Northern et GTR attribuent les retards et annulations importants. Cependant, l'utilisation d'une optimisation robuste permet de prévoir de telles situations.

Optimisation robuste

L'optimisation robuste essaie de trouver un coût minimal dans les situations où le résultat est inconnu. Dans le cas des opérateurs ferroviaires, une optimisation robuste peut être utilisée pour prendre en compte le calendrier, les problèmes d'affectation des trains et de chauffeurs lors de l'élaboration de l'horaire des trains et des chauffeurs qui aideront à réduire les retards et les annulations en cas de perturbation. Bien que les techniques de planification utilisées par Northern et GTR n'aient pas été rendues publiques, il est possible que l'horaire des trains et des conducteurs ait pu être amélioré en utilisant des techniques d'optimisation robustes.

Bien que le calendrier complet ne soit pas connu, en partie – réduisant considérablement le nombre de scénarios pris en compte dans un problème d'optimisation robuste. En réalité, un certain nombre de problèmes imputés à la cause de la perturbation ont eu des résultats binaires (oui ou non), comme si les travaux d'électrification sur la ligne Preston à Blackpool auraient été achevés par la livraison du calendrier.

Lorsque Northern et GTR planifiaient comment utiliser leurs trains et leurs chauffeurs, une optimisation robuste leur aurait permis de prendre en compte la probabilité que certains travaux d'ingénierie ne soient pas achevés à temps. Plus loin, il aurait été possible de tenir compte de la possibilité que certains des changements d'horaire n'aient pas été approuvés par Network Rail.

Les opérateurs ferroviaires du monde entier utilisent des techniques d'optimisation pour développer des horaires, planifier l'utilisation des trains et programmer leurs conducteurs. Étant donné que de nombreux facteurs concernant l'exploitation d'un chemin de fer sont incertains, les techniques d'optimisation robustes sont largement appliquées.

En raison du retard dans l'approbation du calendrier, Northern avait besoin d'une formation supplémentaire à la conduite qui n'avait pas été prévue. Cela suggère que les techniques d'optimisation robustes de Northern et GTR n'ont pas tenu compte d'un tel scénario nécessitant une formation des conducteurs, ce qui a entraîné un risque plus élevé de perturbation avec le changement d'horaire.

Étant donné que les retards dans l'approbation du calendrier auraient été connus, il est raisonnable de s'attendre à ce qu'une optimisation robuste inclue un scénario prenant en compte une formation supplémentaire des conducteurs. S'il en est ainsi, alors le système aurait dû être en mesure de minimiser les perturbations attendues afin que le chaos ait pu être réduit.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.