La branche nord (Aéroport Charles-de-Gaulle 2 TGV / Mitry - Claye — Gare du Nord) est exploitée par la SNCF tandis que la branche sud (Gare du Nord — Saint-Rémy-lès-Chevreuse / Robinson) est exploitée par la RATP.
L'ouverture de la liaison Orlyval en 1991, a permis, dès lors, à la ligne de relier les deux aéroports parisiens en 1 h 15, avec seulement un changement à Antony (de quai à quai en direction d'Orly).
Les branches de Saint-Rémy-lès-Chevreuse et de Robinson à partir du tunnel Châtelet-Gare du Nord, sont exploitées par la RATP sur un réseau électrifié en 1 500 volts continu. Les branches de Aéroport Charles-de-Gaulle 2 TGV et de Mitry - Claye sont, à partir de Gare du Nord, exploitées par la SNCF sous une tension de 25 000 volts courant alternatif.
La présence de ces deux tensions a obligé la RATP à faire construire du matériel roulant bi-tension lors de l'ouverture de la branche SNCF (appelé aussi matériel d'interconnexion, MI).
De plus, l'interconnexion occasionne un changement de conducteur de train en station qui est effectué en Gare du Nord. Toutefois, une conduite de bout en bout de la ligne par un même agent (SNCF ou RATP) devrait être expérimentée dans le cadre de l'amélioration de l'interconnexion en Gare du Nord prévue dans le cadre du projet RER B Nord +. Le Syndicat des transports d'Île-de-France (STIF) a voté la suppression progressive de la relève étalée de juillet 2008 à fin août 2009, la première de ce nouveau dispositif ayant eu lieu le 7 juillet 2008.
Mais un incident d'exploitation ou un mouvement social peut provoquer sa rupture ; dans ce cas, à Gare du Nord :
Comme les autres lignes RER et comme celles du réseau Transilien d'Île-de-France, la ligne a adopté le système des codes-missions qui identifie les missions de la ligne. Composés de 4 lettres, ils apparaissent sur le fronton des trains, dans les horaires, et sur les écrans d'affichage. Ils sont utilisés par la RATP pour l'exploitation de la ligne mais aussi pour faciliter la vie des usagers.
Les codes-missions se conforment aux règles suivantes :
Ces lettres sont changées lorsque le compteur suivant le nom de la mission (de 01 à 99 vers le nord, de 02 à 98 vers le sud) arrive au maximum. Ainsi deux missions qui ont deux premières lettres identiques desservent les mêmes gares, comme PEPE et PERA, ou EKLI et EKIL.
Les trains qui ne se conforment pas à ces règles sont :
Il y a en 15 minutes...
Branches RATP. Dans la partie sud de la ligne, il y a en 12 minutes...
Branches SNCF. Dans la partie nord, la desserte est plus compliquée...
Changements de desserte dès 7 h 30. Les différents trains alternent les différentes destinations (exemple : depuis Mitry - Claye partent des trains pour Robinson, pour Massy - Palaiseau, pour Orsay - Ville et pour Saint-Rémy-lès-Chevreuse, alternativement). À partir de 7 h 33, la desserte en direction du sud change : tous les trains en provenance de Mitry - Claye ont pour terminus Laplace (missions UBAN et ULLE), les trains en provenance d'Aulnay-sous-Bois sont en direction de Robinson (mission SVIC) et les trains en provenance d'Aéroport Charles-de-Gaulle 2 TGV se dirigent vers Massy - Palaiseau et Saint-Rémy-lès-Chevreuse (missions KJAR et PLAN).
Le trafic (notamment dans la partie SNCF) est inversé par rapport au matin (par exemple, il y a des trains qui partent de La Plaine - Stade de France, mais il n'y a pas de train qui y termine). À partir de 18 h, la desserte est modifiée : vers le sud tous les quarts d'heure, il y a quatre trains (PSIT de Aéroport Charles-de-Gaulle TGV 2 à Saint-Rémy-lès-Chevreuse, LYRE de Aéroport Charles-de-Gaulle TGV 2 à Orsay - Ville, KMAR de Mitry - Claye à Massy - Palaiseau et SVIC/SVAN d'Aulnay-sous-Bois à Robinson). Vers le nord, tous les quarts d'heure, il y a aussi quatre trains (EWIL de Saint-Rémy-lès-Chevreuse à Aéroport Charles-de-Gaulle TGV 2, ELAS de Massy - Palaiseau à Aéroport Charles-de-Gaulle TGV 2, IQOI d'Orsay - Ville à Mitry - Claye et IGNY de Robinson à Mitry - Claye).
La desserte est suivante : il y a toutes les 15 minutes...
Les samedis, dimanches et fêtes, le service est celui des heures creuses.
À partir de 21 h 30, la desserte est encore une fois modifiée (cf. les horaires). Des missions à destination/origine Denfert-Rochereau font leur apparition. En direction du sud, et ce jusqu'à 23 h 20, seuls les trains à destination de Robinson garderont la même desserte (SPOT). Les tains (mission JIBY) à destination de Denfert-Rochereau sont directs de Aéroport Charles-de-Gaulle 1 à Gare du Nord (hormis aux horaires d'été), et les trains en direction de Massy - Palaiseau et Saint-Rémy-lès-Chevreuse seront omnibus sauf en gares de Gentilly, Laplace, Arcueil - Cachan et Bagneux (missions PMAR et KDIT). À partir de 23 h 20, la desserte devient aussi compliquée qu'en direction du nord.
Le RER B est une ligne qui souffre régulièrement de problèmes techniques, dont par exemple trois recensés entre fin mars et mi-avril 2009 : rupture de caténaires, problèmes électriques... Les travaux de modernisation fragilisent souvent encore plus des infrastructures vieillissantes. Des incendies dans des campements roms bloquent régulièrement le trafic à Saint-Denis, comme en 2007 et 2009.
Le vieillissement des rames, le manque d'entretien et les nouvelles procédures substituant aux révisions périodiques des révisions ponctuelles consécutives aux pannes constatées se traduisent par une dégradation progressive de la qualité du service sur la ligne B, sensible depuis le milieu des années 2000 (trains en panne, portes ne fermant plus, rails cassés, caténaires arrachées, problèmes électriques divers, etc.). Le STIF délivre des chiffres de régularité, notamment pour cette ligne. En 2008, la régularité sur la ligne B est de l'ordre de 80 % d'après les chiffres du STIF. Cela veut dire qu'un train sur cinq est en retard ou supprimé, soit deux incidents (en moyenne) par semaine pour un usager faisant cinq allers-retours. Des chiffres internes à la RATP, et obtenus par le quotidien « Le Monde », en phase avec des chiffres diffusés par courrier électronique fin 2009 par le STIF, sont accablants : Pour le RER B, les retards varient entre 33 % et 45 %, selon les branches.
Par ailleurs, le personnel du RER B est un des plus mobilisés pour suivre les mouvements sociaux. Ainsi, lors de la grève de novembre 2007 sur les retraites des agents SNCF et RATP, aucun train ne circula pendant neuf jours sur cette ligne B du RER.
Le RER B assure un trafic équivalent à celui des lignes de métro les plus chargées.
Année | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 |
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Nombre de voyageurs | 130,4 | 127,9 | 127,5 | 113,7 | 122,3 | 121,3 | 130,5 | 140,1 | 141,5 | 149,2 | 150,9 | 149,2 | 165,1 | 166,0 | 169,2 | 160,7 |
Le matériel utilisé est principalement composé de rames dites MI 79 (dans la dénomination RATP) ou Z 8100 (dans la dénomination SNCF), commandées en 1979. La SNCF possède 50 rames Z 8100, et la RATP a reçu deux contingents de matériel : d'abord 31 rames MI 79 A, puis 38 rames MI 79 B. Ces rames sont bi-courants, car la partie nord (SNCF) est électrifiée en 25 kV alternatif, tandis que la partie sud (RATP) est électrifiée en 1500V continu.
L'année 1998 a vu l'arrivée de 8 rames dites MI 84, évolution du MI 79, provenant de la ligne A. Celles-ci ainsi que 6 rames MI 84 de la ligne A, réaffectées à la ligne B, vont être rénovées d'ici 2014.
La tarification de la ligne est identique à celle en vigueur sur tout le reste du réseau et est accessible avec les mêmes titres de transport. Le prix d'un billet Île-de-France varie en fonction de la distance. Comme pour toutes les autres relations Transilien, un carnet de dix tickets offre 20 % de réduction sur le plein ou demi-tarif. Il est en revanche possible d'emprunter la ligne dans Paris intra-muros avec un simple Ticket t+, avec une ou plusieurs correspondances possibles avec les autres lignes de métro ainsi que le RER.
Le financement du fonctionnement de la ligne (entretien, matériel et charges de personnel) est assuré par la RATP et la SNCF. Cependant, les tarifs des billets et abonnements dont le montant est limité par décision politique ne couvrent pas les frais réels de transport. Le manque à gagner est compensé par l'autorité organisatrice, le STIF, présidé depuis 2005 par le président du Conseil régional d'Île-de-France et composé d'élus locaux. Il définit les conditions générales d'exploitation ainsi que la durée et la fréquence des services. L'équilibre financier du fonctionnement est assuré par une dotation globale annuelle aux transporteurs de la région grâce au versement transport payé par les entreprises et aux contributions des collectivités publiques.