Les Z2N, automotrices très - trop ? - polyvalentes

La fin des années 1970 a coïncidé avec l’arrivée en fin de vie de nombreuses séries de matériel roulant assurant les dessertes de banlieue parisienne. Les crises pétrolières de 1973 et 1979 ont accru la demande de transports en commun tout comme l’arrivée de la Carte Orange en 1975. L’apparition des villes nouvelles et l’évolution du projet RER au profit de l’utilisation des lignes existantes modifia la demande sur les lignes SNCF et amplifia le besoin de renouvellement d’un matériel suranné.

La SNCF avait déjà relancé la solution de rames à 2 niveaux avec la livraison de 514 voitures VB2N, nécessitant une locomotive. Si les voyageurs avaient pu apprécier l’évolution du confort et de la capacité par rapport aux matériels plus anciens (voitures métallisées Est, Talbot Ouest et même RIB), la SNCF avait pointé la faiblesse de cette solution en matière de performance, et notamment dans la perspective des nouvelles lignes de RER aux arrêts fréquents.

Argenteuil - 24 mai 2007 - Les VB2N ont amorcé le retour de la solution à 2 niveaux à partir de 1975, mais la solution de la rame tractée ne s'avérait pas des plus efficaces pour l'exploitation à forte fréquence. © transportparis

Ainsi, l’entreprise décida de décliner la formule 2 niveaux en version automotrice, donnant naissance aux Z2N dont les premiers exemplaires ont été mis en service en 1983. La rame de base devait être constituée de 4 voitures avec 2 motrices encadrant 2 remorques. Elle pouvait être portée à 5 ou 6 voitures par adjonction de remorques.

Des VB2N, la Z2N reprit donc l’architecture générale à 2 portes situées en extrémité de voitures, au-dessus des bogies, donc avec un accès à 1010 mm au-dessus du rail, et 3 escaliers : le premier dans l’axe de la caisse pour l’accès aux salles hautes et deux latéraux pour les salles basses.

Sur les motrices, pour le bilan des masses et le logement des équipements de traction, des armoires ont été aménagées en extrémité de caisses. Les bogies moteurs ayant des roues de 920 mm, contre 840 mm pour les remorques, les portes ont été recentrées entre les bogies : la réduction de la longueur des salles à 2 niveaux devait être en partie compensée par la salle intermédiaire.

Ainsi, la hauteur des plateformes d’accès se situe sur l’ensemble des Z2N à 920 mm sur les motrices et 1010 mm sur les remorques, avec un emmarchement intermédiaire à 760 mm pour améliorer l’accès aux quais, majoritairement situés à 550 mm.

A l’intérieur, les Z2N abandonnaient les banquettes en skaï orange au profit de sièges individuels similaires à ceux des Z6400, tout en gardant le diagramme à 5 places de front en 2^nde classe et 4 places en 1^ère classe. En revanche, les couleurs retenues restaient dans l’esprit avec des habillages intérieur crème et havane et des sièges en skaï marron.

Dans un premier temps, la SNCF reçut les remorques, à la fin de la production des VB2N. Sans attendre l’arrivée des motrices, elle les utilisait sous la forme de coupons de 8 voitures encadrées de 2 BB 8500 sur la banlieue Sud-Est, avant de recevoir les premières motrices Z5600.

Les Z5600

Aux origines du projet, il était envisagé de créer des automotrices à un seul niveau, associées aux remorques livrées par anticipation. Finalement, moyennant une longueur relativement modeste des salles du fait de l'encombrement des appareillages électriques, les Z5600 ont bien été conçus avec une salle haute et une salle basse entre les portes.

Motrices monocourant 1500V, dotées de moteurs à courant continu et d’une chaîne de traction à thyristors selon les canons de l’époque, 16 Z5600 furent engagées en formation 5 caisses sur la banlieue Sud-Est, autorisant en cascade des mutations de Z5300 vers le RER C et des déjà antiques Z5100 vers la banlieue Montparnasse. 36 rames furent ensuite livrées pour leRER C, en version 4 caisses pour s’insérer dans des quais de 208 m.

Vauboyen - 14 janvier 2012 - Les Z5600 en version 6 caisses sur la mission circulaire du RER C : une optimisation de la capacité sans recourir à l'unité multiple mais de piètres performances en accélération. © transportparis

En 2001, la SNCF procéda à l’allongement à 6 caisses de 20 Z5600 pour éliminer les Z5300 du RER C. L’opération fut rendue possible par les VB2N libérées à l’Est suite à la mise en service du RER E et de ses MI2N. 40 voitures furent ainsi transformées et incorporées pour assurer les missions Versailles RG – Versailles Chantiers via Issy, Paris, Juvisy et Massy.

Suite aux évolutions de parc avec l'arrivée du Francilien, la redistribution des Z2N a rendu possible le retour à 4 caisses de 6 des 20 Z5600 allongées à 6 caisses sur le RER C, combinée à la nouvelle sous-station de Jouy-en-Josas compatible avec la circulation de rames en UM2 sur la Grande Ceinture sud. Au sud-est, en novembre 2023, il ne reste plus que 15 rames à 6 caisses, suite à la livraison des Régio2N, qui doivent en principe éliminer cette série.

Les Z8800

Parallèlement, la SNCF développait une version bicourant, la Z8800, pour préparer l’exploitation de la future liaison Vallée de Montmorency – Invalides, branchée sur le RER C et l’interconnexion donnant naissance au RER D. Reposant sur la même chaine de traction mais avec une aptitude au 1500 V et au 25000 V, les 58 Z8800 ont d’abord été engagées sur le RER C à compter de 1985.

Puteaux - 2 juin 2013 - Les Z8800 assurant la liaison La Défense - La Verrière unissant les réseaux Saint Lazare et Montparnasse. Les 16 rames affectées à cette ligne U sont désormais toutes rénovées. © transportparis

Deux ans plus tard, un premier contingent fut muté sur la banlieue Nord pour permettre le prolongement à Châtelet - Les Halles des trains Paris – Villiers-le-Bel puis Paris – Goussainville, nécessitant un matériel apte au 1500 V continu dans le tunnel RATP Châtelet – Gare du Nord. Cependant, l’arrivée des Z20500 a permis de libérer les Z8800 de ce qui allait devenir le RER D, revenant alors sur le RER C. En 1995, 16 Z8800 sont envoyés sur la nouvelle desserte La Défense – La Verrière. Depuis, ce parc est assez stable, cantonné à ces deux dessertes.

Les Z20500

Poursuivant le renouvellement de son parc, la SNCF déclinait la Z2N dans une troisième version marquée par plusieurs évolutions, à commencer par la chaîne de traction, utilisant pour la première fois des moteurs asynchrones. Les Z20500 furent commandées au total à 194 exemplaires avec une affectation dans un premier temps au RER D à partir de 1988, libérant les Z8800 assurant les missions Châtelet – Villiers-le-Bel et Châtelet – Goussainville, et autorisant leur retour sur le RER C.

Stade de France Saint-Denis - 24 juin 2008 - Les Z20500 forment le plus important contingent d'automotrices avec 194 éléments, dont l'affectation principale est le RER D, en version 5 caisses. © transportparis

Elles présentaient également une nouvelle décoration intérieure avec des sièges gris à tissu anti-lacération noir, offrant une assise rudimentaire, avec des barres de maintien et des rampes d’éclairage de couleur rouge. Les parois intérieurs viraient au blanc, constituant malheureusement un terrain  propice aux tags.

Ces livraisons ont été effectuées avec des motrices neuves et des remorques issues du précédent marché, longues de 24,80 m alors que les remorques ZR20500 livrées à partir de 1991 ont une longueur portée à 26,40 m. A compter de cette date, les Z2N furent livrées massivement sur la banlieue Nord et sur le RER C afin d’éliminer des matériels en acier inoxydable : les RIB60 au Nord et les Z5300 sur le RER C. En cascade, les Z5100 purent enfin être radiées de la banlieue Montparnasse.

Néanmoins, il devait subsister des Z20500 hybrides, engagées d'abord sur la ligne La Défense – La Verrière, puis sur la banlieue Nord et sur la mission Nanterre Université du réseau Saint-Lazare.

Les Z20500 forment une série techniquement uniforme, si ce n’est qu’à partir de la 20751/2, les impostes d’aération sont modifiées avec un cerclage aluminium de la partie descendante.

Pontoise - 25 septembre 2013 - Après la livrée berlingots, la nouvelle livrée Carmillon apparaît sur les Z2N, d'abord sur les rames du RER C. Sa déclinaison apparaît assee hâchée vue la constitution de la caisse et la recherche d'une simplicité dans son application.  © transportparis

Avec l’arrivée du Francilien, la SNCF a pu reformater encore son parc Z20500 : les 6 rames détachées à Saint-Lazare sont allées sur le RER D, moyennant allongement à 5 caisses en profitant de la libération de rames sur Paris Est également du fait de l'arrivée du Francilien. De la sorte, 6 Z5600 à 6 caisses du RER C ont pu revenir à 4 caisses, tandis que les Z20500 à 4 caisses (courtes ou longues) sont passées à 5 caisses grâce aux remorques ainsi libérées. Il résultait de ce mouvement la constitution de Z20500 doublement hybrides avec 2 remorques longues et une remorque courte.

Les Z20900

Une dernière série de 54 rames fut commandée, dont 42 pour éliminer les Z5300 du RER C et 12 pour assurer le projet de desserte de l’Exposition Universelle de 2004 qui devait se tenir à Dugny si Paris avait été retenue. Baptisées Z20900, ces rames se distinguent par l’installation de la climatisation et un diagramme à 4 places de front qui réduit de 20% la capacité assise. Techniquement, les Z20900 héritent de la motorisation des Z20500 mais avec la chaîne de traction ONIX.

Saint-Michel-sur-Orge - 27 avril 2010 - Les Z20900 ne se distinguent pas au premier coup d'oeil des 20500. La différence se situe essentiellement à l'intérieur avec un aménagement spécifique et surtout la climatisation.  © transportparis

Livrées entre 2001 et 2003, ces 54 rames clôturaient la production de la longue série des Z2N. Leur arrivée permit des mouvements en cascades et des modifications de composition en recourant à un léger sureffectif de voitures VB2N qui pouvaient être incorporées dans les Z2N. Les 12 rames de Paris Nord, libérées par la mise en service du Francilien, permettaient de redistribuer les remorques afin d’allonger à 5 caisses les Z20500 à 4 caisses courtes.

Les rénovations

En 2007, la rénovation des premières Z20500 est engagée à l’occasion de leur révision des 15 ans. Jusqu’alors, les Z2N avaient été simplement traitées, sans opération d’amélioration du confort. Les seules modifications avaient porté sur les Z5600 et Z8800 par une nouvelle découpe frontale à dominante rouge et grise.

Ce premier programme de rénovation, engagé par la SNCF avec un financement du STIF, portait sur les rames du RER D et comprenait le renouvellement des assises, sur le modèle des VB2N, la modification du diagramme pour améliorer la circulation à l’approche des escaliers, une nouvelle livrée et l’installation d’annonces sonores et visuelles. A l’intérieur, le nouveau revêtement des parois et plafonds a singulièrement amélioré l’image de ce matériel, et réduit la présence de dégradations : un bleu gris combiné à des barres jaunes et un plafond pelliculé d’une vaste frise ont fortement amélioré l’image de ce matériel. L’application de la livrée Translien bleu et blanc avec berlingots de couleurs sur les portes a également diminué les dégradations sur la caisse.

Evolution de l'aménagement intérier avant et après rénovation. Ougtre le remplacement des sièges et l'ambiance plus colorée, la nouvelle disposition des sièges en entrée de salles est destinée à inciter les voyageurs debout à ne pas rester uniquement près des portes. © transportparis

En 2009, le programme a été généralisé à l’ensemble des Z2N à l’exception des Z0900. La climatisation fut écartée vues les conséquences sur la capacité assise (20%). Sur le RER C, un habillage spécifique a été retenu en cours de rénovation, correspondant avec l’apparition de la nouvelle livrée SNCF Carmillon.

En outre, la SNCF a appliqué sur quelques Z5600 6 caisses du RER C un pelliculage intérieur créé sur la base de photos des salles du château de Versailles. Entièrement redécorées, les éléments ont gagné en notoriété et ont surpris les voyageurs par la réussite technique et le caractère inattendu d’une telle décoration reproduisant parfaitement ce haut lieu du patrimoine français desservi par la ligne. D'autres décorations, le plus souvent très réussies, ont été par la suite appliquées.

Une seconde rénovation intérieure a été lancée une décennie plus tard, avec adoption de la livrée Ile-de-France Mobilités et passage à des tons plus sobres à l'intérieur (gris et bleu aussi), et installation de prises USB.

Chézy-sur-Marne - 18 septembre 2021 - Une Z20500 dans sa dernière décoration après la seconde rénovation : si la livrée bleu-blanc-rouge a disparu, il y a toujours 3 livrées différentes sur cette famille d'automotrices compte tenu de leur nombre et des échéances de rénovation étalées sur 20 ans. © transportparis

Forces et faiblesses des Z2N

Au chapitre des avantages indéniables de la Z2N, la forte capacité assise (60% de la capacité totale) en fait un matériel plutôt apprécié des voyageurs, toutes proportions gardées pour du matériel de banlieue. Sa bonne fiabilité lui vaut aussi une réputation satisfaisante chez l’exploitant.

En outre, son emmarchement intérieur lui permet de desservir toutes les hauteurs de quais, quoique les cas de quais très bas à 32 cm posent un sérieux problème d’accès, la marche intermédiaire étant située à 76 cm. Cette situation reste rare mais porte sur des gares très fréquentées comme Saint-Michel - Notre-Dame, Versailles Chantiers ou Saint-Cyr-l’Ecole.

La forte capacité assise a toutefois un revers : les Z2N s’avèrent inadaptées aux lignes à forts échanges, singulièrement les RER, du fait du manque de portes et de leur concentration sur les extrémités de caisse. C’est d’ailleurs cet argument qui justifia le développement des MI2N à 3 portes. Les longues caisses ne facilitent pas le mouvement des voyageurs, en raison de l’étroitesse des couloirs, ce qui allonge les temps de stationnement, incompatibles avec une exploitation performante type RER.

Cette capacité assise est aussi procurée au prix d’un confort précaire avec un pas de siège de 1540 mm aujourd’hui dépassé et un siège raide : la rénovation a quelque peu amélioré le confort d’assise par rapport au modèle d’origine, grâce au nouveau siège installé dès 2001. Les Z20900 ont toutefois rehaussé le niveau ne serait-ce que par la présence de la climatisation.

La polyvalence par rapport aux hauteurs de quais se traduit en outre par une lacune horizontale élevée lorsque la Z2N dessert des quais hauts.

Ainsi, au final, la Z2N s’avère relativement adaptée aux lignes de grande banlieue où les flux croisés de voyageurs sont faibles, et malgré tout de préférence sur des quais hauts, ce qui restreint singulièrement le champ de pertinence. Il en résulte que l’accessibilité ne pourra être envisagée qu’avec le retrait des Z2N, c'est-à-dire pas avant 2030 voire 2040 pour certaines lignes qui utiliseront les Z20900.

Modulaire en composition, la Z2N ne l’est pas en performance : si la version 4 caisses dispose de capacités en traction et en freinage très correctes par rapport à l’époque de conception, l’allongement à 5 et a fortiori à 6 caisses se fait à iso-puissance donc en dégradant l’accélération et le freinage. Résultat, notamment sur le RER C, les marches sont tracées sur la base de la rame à 6 caisses, la moins performante des compositions de la ligne.

Fin de carrière

Les Z2N devraient commencer à être réformées à partir de 2023 pour les Z5600, 2025 pour les Z8800 et 2028 pour les Z20500, mais la série ne s’éteindra définitivement que vers 2043 au retrait des Z20900.

L'arrivée des Régio2N a réduit les effectifs de Z5600. Le RERng entrainera la réforme de cette première génération et des Z8800, du fait du décalage des Z20500 du RER D vers le RER C. A cette occasion, les remorques courtes devraient logiquement être éliminées. Ne resterait donc qu'à traiter le remplacement des Z20500 de la banlieue Est, qui pourrait passer par des RERng (à condition d'utiliser des rames avec marche mobile pour éviter de rehausser tous les quais jusqu'à Château-Thierry), et celles de la liaison La Défense - La Verrière, pour lesquelles il faudra composer à la fois avec deux hauteurs de quais (550 mm et 920 mm) et une longueur limitée à 196 m. Le Francilien aurait été un bon candidat... mais le marché est clos et la version courte est déjà utilisée à plein régime.