Chemin de fer - Définition

Introduction

Trajet intégral de la voie ferrée de Bergensbanen, en Norvège. (version haute qualité)

Voie ferrée électrifiée.

Dessin de 1912 représentant le chemin de fer

Le chemin de fer est un système de transport guidé servant au transport de personnes et de marchandises. Il se compose d'une infrastructure spécialisée, de matériel roulant et de procédures d'exploitation faisant le plus souvent intervenir l'humain, même si dans le cas des métros automatiques cette intervention se limite en temps normal à de la surveillance.

Par métonymie, « chemin de fer » désigne aussi les sociétés exploitantes, souvent appelées autrefois « compagnies ». Les employés du chemin de fer sont les « cheminots ».

L'expression « chemin de fer » est apparue officiellement dans l'ordonnance royale du 26 février 1824 autorisant la construction de la première ligne française à Saint-Étienne. L'adjectif correspondant, « ferroviaire », qui dérive de l'italien ferrovia, est apparu vers 1911.

Le système ferroviaire est aussi utilisé sous diverses déclinaisons spécialisées : métros, tramways, chemins de fer à crémaillère.

L'infrastructure des chemins de fer est appelée voie ferrée. Elle se compose, la plupart du temps, de deux files de rails posés sur des traverses, d' appareils de voie, passages à niveau, de la signalisation et, le cas échéant, des installations de traction électrique (sous-stations, caténaires, etc.).

Le matériel roulant circule communément en convois, appelé trains ou rames. Les convois sont composés de wagons ou de voitures tractés par des locomotives. Il peut également s'agir de rames autotractées, c'est-à-dire incluant leur propre système de traction.

L'humain est au centre des systèmes ferroviaires couramment rencontrés, que ce soit pour la conduite des trains, l'orientation des convois vers leur destination, la sécurisation des voyageurs ou marchandises transportées. Le travail de l'humain est encadré par des procédures. Très tôt, on a légiféré sur le chemin de fer. En France, la loi du 15 juillet 1845 (encore en vigueur) pose les bases de la Police du Chemin de Fer (statut des voies ferrées, servitudes, droits et devoirs des exploitants et des tiers, contrôle des titres de transport, etc.). Depuis, de nouvelles lois et de nombreux règlements sont venus la compléter, en ce qui concerne la sécurité, l'organisation et le service public.

Histoire

The Rocket, la machine de Stephenson, construite en 1829

L'un des premiers exemples de chemin guidé est celui du Diolkos, un système permettant aux bateaux de franchir l'isthme de Corinthe en Grèce, construit au VI^e siècle av. J.-C. Des chariots poussés par des esclaves et par des bêtes de somme circulaient dans des blocs de pierre entaillés. Ce « chemin de fer » primitif a fonctionné approximativement jusqu'en l'an 900.

Les premiers wagons tractés par des chevaux sont apparus en Grèce et dans l'Empire romain aux alentours de l'an 1, utilisant eux aussi une voie constituée de pierres entaillées.

La réapparition des transports guidés a eu lieu en Europe aux alentours de 1550, pour des voies minières. Celles-ci utilisaient des rails de bois. La première voie ferrée a été établie au Royaume-Uni au début du XVII^e siècle, principalement pour le transport du charbon d'une mine à un canal, d'où il pouvait être chargé sur des barges. On trouve des traces de ce genre de chemins de fer à Broseley dans le Shropshire. Les rails étaient constitués de bois nu, les roues étaient munies de boudins, comme sur les véhicules ferroviaires actuels. En 1768, la compagnie Coalbrookdale eut l'idée de remplacer ses rails en bois par des rails en fonte moulée, pour limiter l'usure de la voie et transporter de plus lourdes charges.

Les rails de fer sont apparus au début du XVIII^e siècle. L'ingénieur William Jessop conçut des rails prévus pour être utilisés avec des roues sans boudin : ils constituaient une sorte de cornière. Ces rails devaient être utilisés pour un projet dans le secteur de Loughborough, Leicestershire en 1789. En 1790 il était de ceux qui fondèrent une aciérie à Butterley, Derbyshire pour produire des rails (entre autres). Le premier chemin de fer ouvert au public a été le Surrey Iron Railway, ouvert en 1802 par Jessop. Les convois étaient tractés par des chevaux.

La première locomotive à vapeur a fonctionner sur des rails a été construite par Richard Trevithick et essayée en 1804 à Merthyr Tydfil au Pays de Galles. Cette tentative ne fut pas couronnée de succès, l'engin étant si lourd qu'il brisait la voie.

Les chemins de fer en Europe en 1896

En 1811, John Blenkinsop conçut la première locomotive réellement utilisable. Il fit breveter (No 3431) un système de transport du charbon mû par une locomotive à vapeur. La ligne fut construite, raccordant Middleton Colliery à Leeds. La locomotive a été construite par Matthew Murray de Fenton, Murray and Wood. Le Middleton Railway fut donc le premier chemin de fer à utiliser la vapeur avec succès dans un objectif commercial. C'est également le premier à faire l'objet d'actes juridiques.

Le premier réseau voit le jour en Europe continentale dans la région de Saint-Étienne, en France, entre 1827 (Louis-Antoine Beaunier) et 1830 (Marc Seguin).

En Europe et en Amérique du Nord, la période de plus grand développement du chemin de fer va de 1848 à 1914. Après la Première Guerre mondiale, le chemin de fer continue à se développer, notamment les lignes secondaires à voie étroite, mais il est fortement concurrencé, sur les courtes distances, par l'automobile et le camion. Après la Seconde Guerre mondiale arrive la concurrence de l'avion sur les longues distances ; les lignes secondaires disparaissent.

La crise pétrolière de 1973 marque le début du renouveau du chemin de fer, principalement pour les transports de voyageurs à l'intérieur des grandes métropoles et grâce à de nouvelles lignes intercités, parcourues par des trains à grande vitesse.

La sustentation magnétique (dite Maglev), dont une ligne de 43 km a été mise en exploitation en 2005 à Shanghaï (Chine), pourrait devenir un concurrent viable.