Comparaison des coûts Super trolley 2020 Nancy avec le tram du Grand Nancy sur le seul axe tram
L'analyse que nous présentons ici est largement basée sur une étude que nous avons confiée à Pierre Debano, ainsi que sur les dossiers qu'il avait auparavant mis à disposition du public. Monsieur Debano a donné une conférence le 3 mars 2020 à la salle Raugraff : vous pouvez télécharger les diapositives de la conférence en cliquant ici.
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Introduction générale - Critiques au projet tram - Le projet Super Trolley - Comparaison des coûts - Sites propres du Super Trolley - Réorganisation réseau STAN - FAQ
Les coûts ont étés estimés selon différentes hypothèses plausibles de service compte tenu de l’absence de données précises quant au trafic, et selon différentes hypothèses de coûts d’exploitation du tram, là aussi compte tenu de l’absence de données financières précises.
Les durées de vie des trolleybus et des trams étant différentes, les calculs ont été faits sur une durée de 30 ans.
Les infrastructures trolleybus pour le Super trolley 2020
Adaptation du site propre TVR Vélodrome Mouzimpré
Division de Fer à Charles 3 (cliquer pour agrandir)
Nancy A33 CHU à Vélodrome coûts des aménagements (cliquer pour agrandir)
Mouzimpré – Kléber. Coût des aménagements (cliquer pour agrandir)
Kléber à Porte Verte. Coût des aménagements (cliquer pour agrandir)
Velodrome à Jeanne D'Arc. Coût des aménagements (cliquer pour agrandir)
Récapitulation des coûts d’infrastructures (cliquer pour agrandir)
Les coûts de rénovation de la piste de circulation Trolley 2020
En plus de la rénovation de la piste du tram sur pneu au départ, il a été estimé prudent de prévoir, au bout de 15 ans, la rénovation de toutes les pistes de circulation des trolleys. Le coût de cette rénovation est estimé à 20 000 000 d’euros, ingénierie et aléas compris.
Comparaison des coûts d’investissement d’infrastructures Trolley 2020 et tram sur fer
En ce qui concerne le tram sur fer, en l’absence de données de la part du Grand Nancy, il n’a pas été compté de travaux de rénovation des infrastructures sur une période de 30 ans, même s’il est probable qu’il y en aura.
| Dépenses d’investissement voirie en euros | Investissement initial pour la mise en service | Investissement sur 30 ans | ||
|---|---|---|---|---|
| Tram Grand Nancy | Super trolley 2020 | Tram Grand Nancy | Super trolley 2020 | |
| Investissements hors matériel roulant hors déviations de réseaux | 340 M€ | 171 M€ | 340 M€ | 191 M€ |
| Déviations de réseaux | 17 M€ | 17 M€ | ||
| Foncier | 17 M€ | 17 M€ | ||
| Total | 374 M€ | 171 M€ | 374 M€ | 191 M€ |
| Économie procurée par le Super trolley | 203 M€ | 183 M€ | ||
Le Super trolley 2020 permet donc une économie de 183 millions d’euros pour les infrastructures par rapport au tram sur fer du Grand Nancy
Parc de matériel roulant
La détermination du nombre de véhicules nécessaires
C’est la demande à l’heure de pointe sur la section la plus chargée qui dimensionne le parc de matériel roulant nécessaire
Les deux sections critiques sont :
- la branche Vélodrome Brabois avec 1730 voyageurs par heure et par sens en 2033 ;
- le viaduc Kennedy avec 2520 voyageurs par heure et par sens en 2033
selon les indications fournies dans l’étude d’impact de l’enquête publique.
Il a d’abord été estimé la demande chaque année sur chaque section critique en appliquant une augmentation de trafic annuelle de 2% à partir de 2034.
| Evolution de la demande à l’heure de pointe section Vélodrome CHU | Evolution de la demande à l’heure de pointe section Kennedy | ||
|---|---|---|---|
| Année | Voyageurs par heure et par direction | Année | Voyageurs par heure et par direction |
| 2024 | 1660 | 2024 | 2120 |
| 2033 | 1730 | 2033 | 2520 |
| 2034 | 1765 | 2034 | 2570 |
| 2035 | 1800 | 2035 | 2622 |
| 2036 | 1836 | 2036 | 2674 |
| 2037 | 1873 | 2037 | 2728 |
| 2038 | 1910 | 2038 | 2782 |
| 2039 | 1948 | 2039 | 2838 |
| 2040 | 1987 | 2040 | 2895 |
| 2041 | 2027 | 2041 | 2953 |
| 2042 | 2068 | 2042 | 3023 |
| 2043 | 2109 | 2043 | 3072 |
| 2044 | 2151 | 2044 | 3133 |
| 2045 | 2194 | 2045 | 3196 |
| 2046 | 2238 | 2046 | 3260 |
| 2047 | 2283 | 2047 | 3325 |
| 2048 | 2328 | 2048 | 3392 |
| 2049 | 2375 | 2049 | 3459 |
| 2050 | 2422 | 2050 | 3529 |
| 2051 | 2471 | 2051 | 3599 |
Il a ensuite été déterminé le nombre de passages par heure et par sens nécessaires pour écouler le trafic attendu, en tenant compte de la capacité du matériel roulant.
| Matériel roulant | Nombre de voyageurs par véhicule |
|---|---|
| Tram Grand Nancy | 300 |
| Trolley 24 mètres | 162 |
| Trolley 18 mètres | 110 |
Dans le cas du tram du Grand Nancy, le nombre de rames étant fixé à 19 et la fréquence étant fixée à 10 minutes sur chaque ligne, la capacité maximale offerte est de 1800 voyageurs par heure et par direction pour la section Vélodrome CHU et de 3600 voyageurs par heure et par direction pour la section sur le viaduc Kennedy.
En ce qui concerne le tram sur fer, on peut donc constater que la branche Vélodrome CHU est saturée dès 2036 et qu’il faudra augmenter la fréquence, donc acheter de nouvelles rames, ce qui n’est pas indiqué par le Grand Nancy, mais qui va augmenter le coût global de l’opération sur 30 ans.
En ce qui concerne le trolleybus, on peut satisfaire sans problème la demande simplement en augmentant le nombre de passages de bus par heure et par direction. Même si on peut mettre en œuvre de très fortes fréquences de bus (jusqu’à 50 bus par heure et par direction), il est conseillé de ne pas dépasser 30 bus par heure et par direction pour avoir une fluidité correcte de l’exploitation et une bonne vitesse commerciale.
Les fréquences nécessaires à l’heure de pointe pour répondre à la demande sont les suivantes, tout en notant que pour des raisons d’attractivité, il a été décidé de ne pas descendre en dessous de 6 passages par heure et par sens à heure de pointe, et 8 passages par heure et par sens à l’heure de pointe pour le trolley sur les sections Vélodrome Palissy et Vélodrome CHU A33.
| Nombre de départ par heure et par direction à offrir | 2022-2035 | 2036-2040 | 2041-2043 | 2044-2051 |
|---|---|---|---|---|
| Tram Porte Verte CHU | 6 | 7 | 7 | 8 |
| Tram Rives Meurthe Roberval | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Trolley Mouzimpré CHU A33 Trolley 24 mètres (comprend les départs de Porte Verte CHU A33) | 12 | 14 | 16 | 16 |
| Trolley Porte Verte CHU A33 Trolley 24 mètres | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Trolley Charles3 Palissy (Roberval) Trolley 18 mètres | 8 | 8 | ||
| Trolley Charles3 Palissy (Roberval) Trolley 24 mètres | 8 | 8 | ||
| Nombre de passages trolleybus par heure et par direction sur la section la plus chargée St Georges - Vélodrome | 20 | 22 | 24 | 24 |
En ce qui concerne le matériel roulant, le nombre de véhicules dépend de la vitesse commerciale de la ligne. Deux cas ont été étudiés :
- le cas V20V16,5 qui correspond à la vitesse commerciale de 20 km/h pour le tramway annoncée par le Grand Nancy, que l’on peut considérer comme irréaliste compte tenu du nombre de kilomètres parcourus mêlés à la circulation automobile, et une vitesse commerciale prudente de 16,5 km/h pour le trolleybus ;
- le cas V18V18 qui correspond à une vitesse commerciale de 18 km/h pour les 2 modes, plus réaliste, même si le tramway va circuler plus souvent mêlé à la circulation automobile que le trolleybus.
| 2022-2035 | 2036-2040 | 2041-2043 | 2044-2051 | |
|---|---|---|---|---|
| Tram | 18 | 20 | 20 | 22 |
| Trolley 18 mètres | 12 | 12 | ||
| Trolley 24 mètres | 28 | 33 | 42 | 42 |
| 2022-2035 | 2036-2040 | 2041-2043 | 2044-2051 | |
|---|---|---|---|---|
| Tram | 20 | 21 | 23 | 23 |
| Trolley 18 mètres | 11 | 11 | ||
| Trolley 24 mètres | 27 | 31 | 39 | 39 |
Coûts d’investissement du matériel roulant
Pour le calcul du coût d’investissement du matériel roulant :
- pour le trolleybus, on raisonne en annuités calculées en tenant compte du prix d’achat, du prix de l’équipement de guidage optique, du coût de la rénovation mi vie et pour une durée de vie de 20 ans . Un trolleybus 18 mètres coûtant 1 350 000 euros a une annuité de 67 500 euros, un trolleybus de 24 mètres coûtant 1 600 000 euros a une annuité de 80 000euros ;
- pour le tram, on raisonne aussi en annuités calculées en tenant compte du prix d’achat (2,9 millions d’euros indiqués par le grand Nancy, du coût de la rénovation mi vie (175 000 euros) et pour une durée de vie de 30 ans. Un tramway de 42 mètres a donc une annuité de 102 500 euros.
| V20V16,5 V Tram V trolley en km/h | V18V18 V Tram V trolley en km/h | |||
|---|---|---|---|---|
| Investissement de départ | Coût total de l’investissements sur 30 ans | Investissement de départ | Coût total de l’investissement sur 30 ans | |
| Tram* | 58 425 000 | 60 270 000 | 61 500 000 | 64 780 000 |
| Trolleybus 18 et 24m | 61 000 000 | 97 720 000 | 58 050 000 | 90 530 000 |
| Surcoût trolleybus par rapport au tram | 2 575 000 | 37 450 000 | - 3 450 000 | 25 750 000 |
*Chiffres prenant en compte la rénovation mi-vie donc supérieur au chiffre annoncé par le Grand Nancy.
Le Super trolley 2020 génère donc une dépense supplémentaire au départ d’au maximum 3 millions d’euros et une dépense supplémentaire sur 30 ans d’au maximum 38 millions d’euros pour le matériel roulant par rapport au tram sur fer du Grand Nancy
Coûts d’exploitation
Le trafic en voyageurs par heure et par direction pour chaque période horaire a été déterminé par rapport au trafic à l’heure de pointe en fonction d’éléments constatés sur d’autres réseaux.
| Trafic par tranche horaire | 7-8 | 9-11 | 12-13 | 14-15 | 16-17 | 18 | 19 |
| Pourcentage (%) par rapport à l’heure de pointe | 100 | 40 | 70 | 60 | 100 | 70 | 40 |
Les coûts d’exploitation ont été déterminés à l’aide de coûts unitaires.
Pour mémoire le grand Nancy a utilisé les coûts suivants :
| BUS1 | TVR1 | Tramway2 | |
|---|---|---|---|
| Valeurs 2017 en € 2017 | 4,67 €/an | 7,96 €/an | 8,00 €/an |
1 :Issu du rapport de l'exploitant du réseau STAN 2017
2 :Valeur moyenne de la fourchette fixée par le CEREMA
Le coût d’exploitation du tramway a été adapté pour les calculs qui suivent pour tenir compte des données concernant des tramways de 42 mètres en exploitation dans d’autres villes.
Les coûts unitaires suivants ont donc été pris :
- coût d’exploitation d’un tram de 42 mètres : 9,50 EUR/km
- coût d’exploitation d’un trolleybus 18 mètres : 6,60 EUR/km
- coût d’exploitation d’un trolleybus 24 mètres : 7,00 EUR/km
Il convient de noter que le calcul des coûts à partir d’un coût kilométrique global ne prend pas en compte l’influence de la vitesse commerciale, qui n’est pas négligeable puisqu’elle influe sur le nombre de conducteurs nécessaires pour exploiter la ligne. Le nombre d’heures de conduite nécessaires dans chaque cas donne une idée de cette influence.
| Coûts d’exploitation en euros V20 tramV16,5 trol | V20V16,5 Coût annuel d’exploitation de 2022 à 2035 | V20V16,5 Coût glbal d’exploitation sur 30 ans | V20 tramV16,5 trol Heures annuelles de conduite de 2022 à 2035 | V18 tramV18 trol Heures annuelles de conduite de 2022 à 2035 | Heures annuelles de conduite Variation en % de V20V16,5 à V18V18 | V20 tramV16,5 trol Heures totales de conduite sur 30 ans | V18 tramV18 trol Heures totales de conduite sur 30 ans |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Trolleybus | 14 020 238 | 434 252 935 | 144 940 | 133 173 | -8,2% | 4 454 286 | 4 101 401 |
| Tram | 15 438 965 | 467 079 136 | 104 230 | 111 179 | +6,5% | 3 152 100 | 3 363 360 |
| Trolleybus moins Tram (- = trolleybus moins cher) | -1 418 726 | -32 826 200 | 40 710 | 21 995 |
Le Super trolley 2020 permet donc une économie d’exploitation de 1,4 million d’euros les 14 premières années, et de 1 million d’euros par an en moyenne sur 30 ans par rapport au tram sur fer du Grand Nancy
Avec cette économie, les salaires de l’ensemble des conducteurs de bus pourraient être augmentés de 4% environ, laissant un bilan d’exploitation en équilibre avec celui du tramway sur fer du grand Nancy.
Bilan énergie
La consommation d’énergie électrique a été déterminée à l’aide de consommations unitaires.
Les consommations unitaires suivantes ont été prises :
- consommation d’un tram de 42 mètres : 4,65 kWh/km
- consommation d’un trolleybus 18 mètres :2,80 kWh/km
- consommation d’un trolleybus 24 mètres : 3,50 kWh/km
| Consommations en kWh | Consommation annuelle de 2022 à 2035 | Consommation globale sur 30 ans |
|---|---|---|
| Trolleybus | 6 651 471 | 210 312 148 |
| Tram | 7 556 967 | 228 622 945 |
| Trolleybus moins Tram (- = trolleybus moins cher) | -905 496 | -18 310 797 |
Le Super trolley 2020 consomme donc 900 000 kWh par an de moins les 14 premières années, et 600 000 kWh par an de moins en moyenne sur 30 ans que le tram sur fer du Grand Nancy
Bilan emploi
Le Super trolleybus 2020 nécessitera environ 20 emplois de conducteurs de plus que le tram du Grand Nancy dès 2022, ce nombre pouvant fluctuer en fonction de la vitesse commerciale constatée.
Bilan Gaz à Effet de Serre
Le montant des travaux de voirie étant beaucoup moins important dans le cas du Super Trolley que dans le cas du tram sur fer, le bilan ne peut être que favorable au Super trolley.
Bilan global de la comparaison Super trolley 2020 – Tram sur fer Grand Nancy
| Dépenses d’investissement voirie et matériel roulant en millions d’euros | Investissement initial V20 tram V16,5 Trolley | Investissement sur 30 ans V20 tram V16,5 Trolley | Investissement initial V18 tram V18 Trolley | Investissement sur 30 ans V18 tram V18 Trolley | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tram Grand Nancy | Super trolley 2020 | Tram Grand Nancy | Super trolley 2020 | Tram Grand Nancy | Super trolley 2020 | Tram Grand Nancy | Super trolley 2020 | |
| Investissements hors matériel roulant hors déviations de réseaux | 340 | 171 | 340 | 191 | 340 | 171 | 340 | 191 |
| Déviations de réseaux | 17 | 17 | 17 | 17 | ||||
| Foncier | 17 | 17 | 17 | 17 | ||||
| Total | 374 | 171 | 374 | 191 | 374 | 171 | 374 | 191 |
| Économie procurée par le Super trolley | 203 | 183 | 203 | 183 | ||||
| Matériel roulant | 55 | 61 | 60 | 98 | 55 | 58 | 65 | 91 |
| Dépenses supplémentaires Super trolley | 6 | 38 | 3 | 26 | ||||
| Total investissement | 429 | 232 | 434 | 289 | 429 | 229 | 439 | 282 |
| Économies procurées par le Super trolley | 197 | 145 | 200 | 157 | ||||
Le Super trolley 2020 permet donc une économie sur les investissements voirie et matériel roulant de 197 millions d’euros au départ et de 145 millions d’euros sur 30 ans compte tenu des investissements à réaliser au cours des 30 ans par rapport au tram sur fer du Grand Nancy.
Modalités de passage du tram sur pneu au Super trolley 2020
Le matériel roulant
En ce qui concerne les véhicules, il s’écoule un temps entre la décision et la livraison des véhicules.
En considérant une décision de réaliser l’opération Super trolley prise en septembre 2020 :
- Établissement des cahiers des charges des appels d’offre 18 mètres et 24 mètres, lancement des appels d’offres de octobre 2020 à janvier 2021 ;
- Analyse des offres attribution des marchés février - avril 2021 ;
- Fabrication du 1er trolley 24 mètres mai 2021 - juillet 2022 ;
- Cadence de livraison : 4 véhicules par mois. Sachant que 28 trolleybus 24 mètres sont nécessaires pour remplacer le service TVR actuel , la fin de la livraison des 24 mètres aura lieu au bout de 7 mois soit mars 2023. Le replacement des véhicules tram sur pneus Bombardier se fera donc progressivement de septembre 2022 à mars 2023 ;
- Fabrication du 1er trolley 18 mètres mai 2021 - juillet 2022 ;
- Cadence de livraison : 4 véhicules par mois. Sachant que 12 trolleybus 18 mètres sont nécessaires assurer l’exploitation de la branche Palissy (Roberval) , la fin de la livraison des 18 mètres aura lieu en aura lieu au bout de 3 mois soit décembre 2022.
Les infrastructures du tram sur pneu de Vélodrome à Barrois
Études de dimensionnement et de conception de l’ensemble des infrastructures
Dès septembre 2020 seront lancées les études de dimensionnement de l’exploitation et les études de dimensionnement et de conception des infrastructures, pour l’ensemble de la ligne et de ses branches.
Rénovation et adaptation du site propre du tramway sur pneu de Vélodrome à Barrois
Dès septembre 2020 seront lancés :
- un audit complet des infrastructures pour établir la nécessité ou pas d’une rénovation plus ou moins importante, avec un calendrier de réalisation ;
- une étude d’examen des conditions dans lesquelles des véhicules non guidés peuvent circuler en exploitation commerciale sur le site non élargi du tram sur pneu pour examiner la possibilité d’un étalement dans le temps des travaux d’élargissement.
A l’été 2021 seront réalisés les travaux d’élargissement du site propre dans les rues St Jean St Georges et les travaux de remplacement des poteaux centraux avenue Général Leclerc par des poteaux latéraux et des ancrages (en réutilisant si possible les installations existantes du trolleybus des années 80) et entre la rue de Mon Désert et l’avenue Foch.
Ces travaux terminés, des véhicules non guidés pourront utiliser le site propre rues St Jean St Georges, av du Gal Leclerc et entre Mon Désert et Foch.
Pour le cas où l’étude précédente aurait montré l’impossibilité de circulation de bus non guidés sur le site propre non élargi, les véhicules circuleront dans un sens sur le site propre, et dans l’autre sens sur la voie de circulation générale parallèle à partir de l’automne 2021 et durant les travaux d’élargissement du site propre sur les autres sections.
Aux étés suivants, seront d’abord réalisés les travaux d’élargissement des sites propres, puis les travaux qui se seront avérés nécessaires de rénovation de la piste du site propre et de la ligne aérienne.
On notera aussi que la possibilité pour les trolleybus de circuler sur batteries pendant un pourcentage d’environ 40 % de leur trajet constitue une aide importante pour le maintien d’une bonne exploitation malgré les travaux.
On notera que la transition tram sur pneu – Super trolleybus se sera alors passée en douceur, sans gros travaux pénalisant l’activité commerciale du centre de Nancy ou le service des transports en commun.
Les autres sites propres
Sont concernés :
- le site propre de Mouzimpré à Kléber ;
- le site propre de Vélodrome à Palissy ;
- le site propre de Vélodrome à CHU A33.
Le site propre de Mouzimpré à Kléber
Étant à réaliser hors des chaussées existantes ou avec peu d’adaptations sur les chaussées existantes, il sera réalisé au moment jugé opportun, les trolleybus circulant sur batteries dans la circulation générales en attendant.
Les site propre de Vélodrome à Palissy (Roberval)
Etant à réaliser avec peu d’adaptations sur les chaussées existantes, ils seront réalisés au moment jugé opportun, les trolleybus circulant sur batteries dans la circulation générales en attendant.
Le site propre de Vélodrome à CHU A33
Le site propre sera réalisé par tronçons aux moments jugés opportun.
La section Vélodrome - Fac des Sciences - St André - Jean Jaurès ne pose pas de problème, le tracé étant en quasi-totalité hors de la circulation générale. La circulation des trolleybus continuera à se faire rue Jean Jaurès en attendant.
Les travaux de la section du haut de la rue Jean Jaurès à Faisanderie pourront se faire de la façon suivante :
- élargissement de la chaussée de l’avenue Gal Leclerc vers le Nord Ouest, les trolleybus circulant sur batteries du fait de la suppression des poteaux latéraux Nord Ouest ;
- basculage de la circulation générale sur la nouvelle chaussée, les trolleybus circulant sur batteries du fait de la suppression des poteaux latéraux Nord Ouest, ce basculement libérant la place pour la réalisation du site propre ;
- réalisation du site propre.
La section Faisanderie – CHU A33 étant en totalité en dehors de la chaussée, les travaux pourront se faire sans pratiquement perturber la circulation générale et la circulation des trolleybus.
On notera qu’à aucun moment la relation directe entre le centre ville et le plateau de Brabois n’aura été interrompue.
Les réseau de 4 lignes de Super-trolley
La comparaison ci-dessous montre que la mise en service d'une ligne de Super-trolley (trois tronçons :1X, 1V, 1W) capable de transporter le même nombre de passagers que la ligne de tram sur fer proposée par le Grand Nancy (deux tronçons : 1A et 1B) coûte beaucoup moins cher en envistissement et permet aussi des économies en fonctionnement.
Notre projet prévoit cinq lignes structurantes, dont quatre en Super-trolley : S1, S3, S4 et S5 (la ligne S2 étant desservie par des BHNS comme la ligne 2 actuelle). La comparaison des coûts de ces quatre lignes par rapport à la seule ligne de tram sur fer montre que des économies persistent même dans ce rapport de 4 lignes contre 1.
| Super trolley | tram sur fer | |
|---|---|---|
| Infrastructure | 274 | 374 |
| Matériel roulant | 94 | 55 |
| Total | 368 | 429 |
Les quatre lignes de Super trolley coûtent ainsi 61 millions d’euros en moins pour un bien meilleur service à l’ensemble du Grand Nancy
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