De manière à exploiter et à gérer avec succès et efficacité un tunnel routier, les tâches d'exploitation et l'organisation qui va exécuter ces tâches doivent être définies afin de garantir que toutes les actions nécessaires seront effectuées de manière cohérente et sûre (voir la page « Les tâches de l’exploitant »). Le niveau de sécurité offert aux usagers des tunnels dépend fortement des caractéristiques spécifiques du tunnel, mais également des procédures d'exploitation et des compétences du personnel en charge du tunnel.
Le personnel chargé d'un tunnel n'appartient pas forcément à la même organisation : les acteurs et les rôles peuvent être totalement différents. Par exemple, les forces de police sont généralement en charge du trafic, mais la tâche est parfois effectuée par une administration routière, et dans certains cas, plusieurs tâches sont confiées à une société ou à un exploitant privé(e). De plus, une même tâche (par exemple : la gestion du trafic) peut être effectuée par plusieurs organisations différentes (personnel d'exploitation, forces de police, sous-traitant). Dans ce cas, les rôles et les responsabilités de chacun doivent être spécifiés. De même, des recommandations doivent être édictées afin d'améliorer le comportement des personnes impliquées dans l'exploitation du tunnel et leur niveau de coopération (voir la page « Coopération entre acteurs »).
Dans tous les cas, l'organisation de l'exploitation et la coordination entre les différentes entités doivent être définies par des procédures et des protocoles écrits, suffisamment simples et clairs. Cela afin d'être facilement compris par tous les intervenants et d'être efficaces face à la pression des situations d'urgence.
L'organisation de l'exploitation peut être totalement différente d'un tunnel à l'autre ; par conséquent, il est difficile de définir un cadre global commun. Toutefois, il convient d'évaluer pour chaque tunnel/groupe de tunnels la meilleure organisation à adopter, que ce soit en situation d'exploitation normale ou en situation d'urgence (voir la page « Organisation »)
Des procédures opérationnelles et organisationnelles spécifiques sont souvent requises pour les tunnels complexes et les réseaux routiers souterrains. Les types de tunnels suivants peuvent être considérés comme complexes :
Tous ces ouvrages présentent plusieurs caractéristiques communes :
Des informations complémentaires sur de telles infrastructures, avec des exemples spécifiques, sont disponibles dans le rapport technique des tunnels routiers 2016R19EN de l’AIPCR : Réseaux routiers souterrains complexes.
De plus, il est essentiel pour les exploitants et les services de secours d'établir des procédures d'exploitation normalisées indiquant les conditions minimales d'exploitation et les plans d'urgence. Il s'agit, en effet, d'une étape clé de la planification de réponses opérationnelles à d'éventuelles situations d'urgence. De fait, il doit exister des réponses spécifiques appropriées aux divers types d'incidents (voir la page : « Procédures d’exploitation »)
Des stratégies de ventilation doivent aussi être définies dès le stade de la conception. Plusieurs stratégies sont possibles :
La stratégie longitudinale consiste à créer un courant d'air longitudinal dans le tunnel, afin de repousser toutes les fumées, produites par un véhicule en feu, d'un seul côté du foyer. Si des usagers sont présents de ce côté, ils peuvent être affectés par des gaz toxiques et une visibilité réduite ; c'est pourquoi cette stratégie doit être employée avec la plus grande prudence dans les tunnels bidirectionnels ou congestionnés. La vitesse d'air minimale pour un bon contrôle des fumées dépend de l'incendie de dimensionnement et de la géométrie du tunnel (pente, profil en travers).
La stratégie transversale tire profit de la flottabilité des fumées d'incendie : celles-ci tendent à se concentrer en partie haute du tunnel, d'où elles peuvent être extraites mécaniquement. Le système est conçu de manière à préserver une couche d'air frais (visibilité correcte, faible toxicité) en partie basse de l'ouvrage pour permettre l'auto-évacuation. Il est donc important de maintenir un courant d'air longitudinal aussi faible que possible à proximité du feu pour éviter la destratification et une propagation longitudinale excessive des fumées. Cette stratégie est applicable dans n'importe quel tunnel mais la conception, la réalisation et l'exploitation du système sont plus difficiles et plus coûteuses.
Le choix parmi celles-ci est généralement guidé par les considérations de sécurité incendie ;: se référer au Chapitre V "Ventilation pour la maîtrise des incendies et des fumées" du rapport 05.05.B 1999.
La gestion et l'exploitation quotidienne, ainsi que la maintenance d'un tunnel, conduisent à des coûts et des financements d'exploitation élevés. En effet, les tunnels font partie des structures les plus coûteuses à exploiter d'un réseau routier (par exemple en termes d'énergie, de personnel, de surveillance). La définition et l'optimisation des différents éléments de coût pour un tunnel ainsi que les recommandations appropriées pour les réduire ont été analysées par le comité tunnels de l'AIPCR. Il convient également de prendre en compte l'utilisation efficace de l'énergie et la réduction progressive de la consommation énergétique en vue d'une exploitation durable des routes (voir la page « Coûts d'exploitation »).
L'objectif final de l'exploitation est clairement de garantir un niveau approprié de service et de qualité aux usagers. L'atteinte de cet objectif dépend manifestement de la nature et des performances globales des installations et des équipements du tunnel. Les performances des équipements dépendent souvent de la manière dont ils sont exploités par le personnel du tunnel, c'est-à-dire s'ils sont utilisés au moment opportun et de façon adéquate. Par conséquent, le personnel appelé à effectuer les tâches d'exploitation doit être sélectionné de manière appropriée lors du recrutement, bénéficier d'une formation initiale adaptée et suivre une formation continue tout au long de son déroulement de carrière (voir la page « Aspects liés au personnel »).
Le niveau de sécurité et la capacité de trafic dans un tunnel sont constamment influencés par les changements affectant le réseau routier et par l'évolution du trafic lui-même. L'exploitant du tunnel peut parfois avoir besoin d'apporter des changements mineurs ou majeurs au système ou aux critères de gestion afin de prendre en compte ces changements. Il est donc nécessaire de surveiller les changements et les accidents à l'aide des informations et du retour d'expérience d'exploitation, afin d'améliorer de façon continue et systématique la gestion et l'exploitation du tunnel.
L'exploitant doit disposer d'un retour d'expérience d'exploitation qu'il utilisera pour faire ses choix dans le cadre d'une stratégie d'amélioration (voir la page « retour d’expérience »).
Lorsque les équipements du tunnel ne répondent plus aux exigences ou aux réglementations permettant d'assurer une exploitation sûre, ou lorsque la nature ou le niveau de trafic change, il peut s'avérer nécessaire d'améliorer ou de renouveler des parties du système ou de rénover complètement le tunnel. Pour le renouvellement d'un tunnel existant, des recommandations sont définies concernant principalement des mesures visant à faciliter la gestion du réseau du trafic, la fiabilité et la durabilité des équipements et les coûts sur la totalité de sa durée de vie (voir la page « Maintenance et rénovation »).
Le présent chapitre 4 concerne essentiellement des tunnels de moyenne et grande longueur, supportant un trafic moyen ou important, disposant d'un environnement permettant des interventions extérieures rapides. Ces tunnels sont exploités avec une organisation / un exploitant spécifique, dédié à un seul tunnel ou un groupe de tunnels, faisant partie d’un même réseau routier.
La page « Tunnels courts/à faible trafic » présente les conditions spécifiques relatives aux tunnels courts ou les tunnels à faible trafic ou les tunnels éloignés géographiquement dans des zones à faible densité de population.
D'une manière générale, on considère que les tunnels offrent un niveau de sécurité adéquat, voire plus élevé que le réseau routier ouvert. Néanmoins, les conséquences potentielles des incidents (panne, accident ou incendie) peuvent être beaucoup plus graves dans les tunnels qu'à l'air libre. En outre, comme les tunnels sont très souvent des points de passage obligatoires et constituent parfois des goulets d'étranglement sur le réseau, chaque fermeture totale ou partielle peut entraîner des perturbations majeures du trafic ou obliger les usagers à parcourir de longues distances sur des itinéraires de substitution.
Pour ces raisons, les exploitants e
Figure 1 : Travaux de maintenance dans un tunnel (France)
Selon les réglementations nationales, les exploitants de tunnels et/ou les forces de l’ordre doivent gérer la circulation dans les tunnels (et sur l'itinéraire où se trouve le tunnel). En particulier ils doivent veiller à la sécurité des usagers et de l’ensemble du personnel qui peut travaillant à l'intérieur du tunnel (personnel d'exploitation, sous-traitants, etc.). Dans plusieurs pays, les forces de l’ordre sont chargées de la gestion globale du trafic et des patrouilles, tandis que l'exploitant est chargé des tâches opérationnelles telles que l'entretien, l'exploitation des équipements du tunnel, la surveillance du trafic et l'assistance à la circulation.
D'une manière générale, les tâches typiques des exploitants sont les suivantes:
• Surveillance du trafic et gestion des équipements des tunnels
Les grands tunnels (en termes de longueur, de densité du trafic et de complexité du tunnel) sont généralement gérés à partir d'un poste de contrôle du trafic. Très souvent, le poste de contrôle est équipé de systèmes de surveillance à distance (par exemple, vidéo-surveillance, détection automatique d’incidents) et peut commander à distance certains équipements (ventilation, signalisation, barrières de fermeture du tunnel, etc.)
• Patrouilles de circulation
Dans certains cas, l'exploitant peut également déployer des patrouilles qui peuvent assurer une surveillance directe des usagers du tunnel. Ces patrouilles peuvent intervenir très rapidement en cas de besoin.
• Gestion des travaux de génie civil
Les travaux de génie civil dans le tunnel font l'objet d'inspections régulières. Il y a également un entretien régulier des installations telles que les systèmes de drainage, les caniveaux et toutes les structures secondaires (locaux à l'intérieur du tunnel, locaux techniques, etc.),
• Gestion des équipements
Dans les grands tunnels, l'exploitant déploie plusieurs types d'équipements qui, dans la phase d'exploitation, sont sous son propre contrôle. Les tunnels sont également équipés de systèmes qui permettent à l'opérateur de surveiller l'état des équipements. L'exploitant doit assurer la maintenance des équipements installés dans le tunnel. Là encore, il est possible d'avoir accès à des outils informatiques pour l'assister dans cette tâche.
• Gestion des situations d'urgence
Quelle que soit la nature de l'incident, qu'il s'agisse d'un problème lié au trafic (accident, sur-accidents, incendie, etc.) ou à l'équipement (perte d'alimentation électrique, dysfonctionnement du réseau de transmission de données, etc.), intervenir ou informer/activer le service/l'autorité compétente est la mission principale de l'opérateur chargé de la surveillance.
• Gestion technique et administrative
En plus des tâches directement liées à l'exploitation du tunnel, l'exploitant est doté de services techniques et administratifs qui viennent en appui à la gestion de l'infrastructure et, bien sûr, du personnel. L'exploitant prend en charge l’amélioration des équipements, la direction des travaux, les budgets d'investissement et d'exploitation pour le bon fonctionnement du tunnel. Enfin, l'exploitant élabore également des statistiques et contrôle la réalisation de ses propres objectifs en préparant des rapports périodiques sur l'exploitation du tunnel/de l'itinéraire (indicateurs financiers, indicateurs de trafic, etc.).
Le rapport technique 05.13.B "Bonnes pratiques pour l'exploitation et l'entretien des tunnels routiers" traite de ce sujet dans les parties 2 et 4.
La gestion du transport routier est une tâche très complexe. Elle est encore plus complexe dans un environnement de tunnel. Cette complexité est en partie due au fait que les aptitudes et les compétences requises pour la gestion des tunnels sont dispersées entre différents services. La coopération des différentes parties prenantes est clairement une condition préalable essentielle pour une gestion efficace des tunnels, la gestion du trafic et des incidents.
Figure 1 : Services d'incendie, personnel de l'exploitant du tunnel et autorités lors d'un exercice de sécurité
Les principales parties prenantes qui doivent coopérer sont :
• L’exploitant du tunnel ;
• Les exploitants des différentes parties du réseau routier qui doivent être informés en cas de fermeture d'un tunnel ou de restrictions de circulation;
• Les autorités administratives nationales et locales auxquelles les rapports doivent être soumis conformément à la réglementation ;
• Le maître d’ouvrage (si ce n'est pas la même entité que l'exploitant du tunnel), qui doit également être tenu informé ;
• Les forces de l’ordre et les services d’incendie et de secours, avec lesquels des plans d'intervention coordonnés doivent être préparés afin de pouvoir intervenir de manière efficace pour tout type d'incident;
• Autres sous-traitants (nettoyage, entretien, dépannage des usagers, etc.)
Le rapport technique 2007R04 "Guide pour l'organisation, le recrutement et la formation du personnel d'exploitation des tunnels routiers" définit les tâches organisationnelles de manière plus précise.
Bien que l'organisation de l'exploitation des tunnels varie d'un pays à l'autre, elle implique généralement les groupes suivants :
• Personnel chargé de l’exploitation et de la surveillance du trafic
• Personnel chargé de la maintenance et de la gestion des équipements et du génie civil ;
• Personnel administratif.
Dans quelques cas, les services de secours d'urgence font partie du personnel d'exploitation.
Dans certains cas, une seule organisation peut être responsable de tout le personnel nécessaire à l'exploitation du tunnel. Dans d'autres cas, les missions liées à l’exploitation peuvent être partagées entre plusieurs organisations publiques et privées. Par exemple, le propriétaire du tunnel ou l'administration des routes peut confier à une organisation publique ou privée l'exploitation dans son ensemble, puis sous-traiter des tâches opérationnelles spécifiques (par exemple, des tâches de maintenance).
Les mesures de gestion des incidents dépendent des réglementations nationales et des exigences locales spécifiques à chaque tunnel. Par conséquent, l'organisation de l'exploitant et des forces de l’ordre dépend du contexte local. Le rapport technique 2007R04 définit plus en détail l'organisation de l'exploitation dans son chapitre 4 "Personnel d'exploitation : tâches et moyens".
1. Trafic
2. Évacuation d'urgence - Accès d'urgence
3. Ventilation
4. Communication avec les utilisateurs
5. Interfaces et coopération entre les parties prenantes
6. Interfaces et coopération entre les opérateurs
7. Sécurité
L'exploitation de tunnels et de réseaux souterrains complexes doit tenir compte de facteurs spécifiques et notamment :
1. Trafic
Le volume du trafic est généralement un facteur important. Plus le trafic est élevé, plus les risques d’embouteillages sont fréquents. De fait, le nombre de personnes dans le tunnel est beaucoup plus élevé. En cas d'incident, le nombre d'usagers à évacuer sera donc plus important.
Les échangeurs et bretelles d’insertion sont des endroits où peuvent se concentrer le risque d'accident.
Le principe selon lequel il ne doit pas y avoir de congestion dans le tunnel et qui prévaut parfois dès le début des projets, doit être analysée avec beaucoup de prudence. Il est en effet possible de réguler le volume du trafic entrant dans un réseau souterrain afin d'éliminer tout risque de congestion. Néanmoins, cela conduit à une diminution importante de la capacité de l'infrastructure (en termes de volume de trafic) qui va souvent à l'encontre du raisonnement qui justifie sa construction. Avec le temps, les mesures de réduction du trafic entrant doivent être assouplies, voire abandonnées en raison de la nécessité d'augmenter la capacité du trafic. La probabilité et la récurrence des phénomènes de congestion augmentent, sans tenir compte de l'hypothèse initiale sur laquelle le réseau était basé (notamment en termes de sécurité et de ventilation lors d'incidents).
2. Évacuation d'urgence - Accès d'urgence
Les questions à prendre en compte sont notamment les suivantes :
• Le nombre potentiellement élevé d'usagers à évacuer avec la nécessité qui en découle de fournir des informations, des moyens de communication et des aides à l'évacuation adéquats ,
• La complexité liée au "réseau" et à ses nombreuses ramifications, la multiplicité éventuelle des exploitants et des interfaces qui en résultent, la localisation précise des incidents et des usagers à sécuriser et à évacuer,
• Les délais de réponse, en tenant compte du trafic et de la congestion éventuelle du réseau de surface, une identification correcte des lieux de l'incident, et une définition adéquate des points d'accès et des méthodes de résolution de l'incident,
• La nécessité pour les équipes d'intervention d'avoir une bonne connaissance du réseau, ce qui entraîne un renforcement des formations et des exercices terrain.
3. Ventilation
Les systèmes de ventilation dans les tunnels complexes et les réseaux souterrains doivent être pris en compte :
• Le volume et la classification du trafic, ainsi que son évolution dans le temps,
• Les risques de congestion du trafic, rendant généralement indispensable la construction d'un système d'extraction des fumées,
• Les contraintes environnementales, notamment les points de rejet de l'air pollué, les méthodes de rejet et leur acceptabilité. Cela peut nécessiter :
o La construction de points de décharge éloignés du tracé principal et la construction de galeries de ventilation indépendantes du tunnel pour relier le tunnel aux puits,
o La mise en place de systèmes de filtration de l'air dans les tunnels avant leur rejet dans l'atmosphère
• La multitude de branches du réseau et la nécessité de les rendre indépendantes les unes des autres sur le plan opérationnel pour éviter la propagation des fumées dans le réseau en cas d'incendie.
4. Communication avec les utilisateurs
La communication avec les usagers du tunnel doit être renforcée et adaptée sur l’ensemble du réseau. La communication doit pouvoir être différenciée entre les différents tubes et galeries en fonction des besoins opérationnels, notamment en cas d'incendie.
Les usagers doivent pouvoir identifier leur position à l'intérieur du réseau, ce qui nécessiterait, par exemple, l'installation de signes spécifiques, de codes de couleur, etc.
Les panneaux de direction et d'information préalable aux échangeurs ou aux bretelles d’accès doivent faire l'objet d'un examen attentif, notamment en ce qui concerne leurs lisibilité et leurs distances de visibilité .
5. Interfaces et coopération entre les parties prenantes
Une attention particulière doit être accordée aux interfaces et à la coopération entre les parties prenantes , notamment pour les questions de gestion du trafic et les questions de sécurité (en particulier les incendies), y compris l'évacuation des usagers et l'intervention des services de secours en cas d'incendie.
6. Interfaces et coopération entre les exploitants
Un réseau souterrain complexe est généralement exploité par de nombreux exploitants dont les cultures, les compétences, les objectifs et les organisations sont multiples et souvent différents. Cependant, les conditions de sécurité à l'intérieur du réseau et le niveau de service fourni aux usagers exigent une bonne coordination entre tous les acteurs, ainsi qu'une excellente compréhension et confiance mutuelles.
Un comité de coordination doté d'une direction forte est donc absolument essentiel.
Les centres de contrôle doivent tenir compte des interfaces au sein du réseau et entre les divers exploitants. Ils doivent permettre la transmission d'informations communes essentielles à chaque acteur et faciliter l'éventuelle hiérarchie temporaire d'un centre de contrôle à un autre. La conception architecturale du réseau de centres de contrôle, de leurs performances et de leurs méthodes doit faire l'objet d'une analyse globale des organisations, des responsabilités, des enjeux et des risques. Cette analyse doit refléter une série de conditions opérationnelles, comme par exemple en situation normale ou en situation de crise, et doit examiner l'interaction entre les différentes sous-sections du réseau et les responsabilités respectives de chaque centre de contrôle.
7. Sécurité
Les conditions de sécurité d'un réseau souterrain complexe ne diffèrent pas fondamentalement de celles d'un tunnel standard. Cependant, tout est plus complexe, en raison de :
• la complexité géométrique du réseau, de ses nombreuses branches et de toutes les infrastructures associées,
• la multiplicité des exploitants, leurs différentes cultures et expériences, ainsi que leurs périmètres d'actions très diversifiés
• la multiplicité des interfaces et le besoin de coordination et de solidarité,
• des difficultés d'intervention spécifiques pour les services de secours, notamment en ce qui concerne la localisation de l'événement (en particulier d'un incendie), le retour d'information sur l'ampleur de l'événement et la situation des usagers concernés, ainsi que les stratégies d'intervention.
Une excellente connaissance des réseaux et des conditions rencontrées au sein du réseau en cas d'urgence est donc absolument essentielle. Certains outils peuvent être utiles, tels que :
• un modèle virtuel en 3D de l'infrastructure et des installations,
• un modèle et un simulateur virtuels permettant de bien connaître et comprendre les performances et le fonctionnement de la ventilation, son efficacité aéraulique et le comportement réel du réseau.
• des plans d'urgence complets pour tous les scénarios possibles, intégrés dans une banque de données informatique. Un système d’aide à la décision peut ensuite proposer les scénarios les mieux adaptés à l'événement à traiter.
Cependant, bien que ces outils soient nécessaires, ils ne remplaceront jamais la formation et les qualités humaines telles que la capacité d'initiative et d'adaptation qui restent fondamentaux pour faire face à un événement de grande envergure.
Chaque exploitant de tunnel produit et met à jour des procédures écrites (parfois appelées "Instructions d'exploitation") qui définissent les objectifs et les conditions de mise en œuvre des actions possibles des différents intervenants, qui peuvent affecter le tunnel ou la route. Tous les types d'événements liés à l’exploitation doivent être pris en considération dans les procédures, y compris les incidents de routine, les accidents graves et les urgences. Les "Instructions d'exploitation" contiennent les actions de base à réaliser avec les procédures associées et les contraintes existantes.
Le personnel exploitant a également besoin d'un plan d'urgence pour les interventions après un accident de la route et une défaillance technique d’équipements dans le tunnel. Ce plan répond généralement aux exigences réglementaires et comprend des procédures et des instructions d'exploitation impliquant, au minimum, les exploitants du tunnel et le personnel d'intervention en cas d'incident ou de défaillance technique. Les procédures d'intervention d'urgence devraient être coordonnées avec celles appliquées par les services d'urgence et de secours. Le contenu détaillé de ce plan pourrait être défini par des instructions ou des directives nationales spécifiques à chaque pays et doit être adapté aux aspects techniques et organisationnels spécifiques du tunnel.
Le rapport technique 2007R04 définit plus en détail l'organisation de l'exploitation dans son chapitre 4 "Personnel d'exploitation : tâches et moyens".
Le système de ventilation du tunnel devrait assurer une qualité d'air adéquate pendant l'exploitation normale et les activités d'entretien, ainsi que la gestion souhaitée des fumées en cas d'incendie. En outre, les voies d'évacuation devraient être maintenues à l'abri de la fumée.
Toutefois, lors du choix et de l'exploitation d'un système de ventilation, le fonctionnement normal et la gestion des fumées ne peuvent être considérés indépendamment l'un de l'autre.
En fonctionnement normal, il est nécessaire de maintenir le niveau de polluants à l'intérieur du tunnel en dessous de valeurs seuils définies pour la visibilité due aux particules ou aux gaz toxiques dans chaque section du tunnel. Certains systèmes de ventilation de tunnel peuvent être conçus et exploités principalement afin de minimiser l'impact sur l'environnement aux entrées du tunnel. De plus amples informations sur les critères de conception pour l'exploitation normale peuvent être trouvées dans la section spécifique de la page Conception et dimensionnement .
Le contrôle du fonctionnement normal doit être réalisé à des coûts d'exploitation minimaux. Il est classique de contrôler le fonctionnement du système de ventilation par la mesure des polluants concernés (y compris l'opacité et le CO et le NOx, ou l'un ou l'autre), afin d'optimiser l'utilisation du système. Dans certains cas, les exploitants de tunnels doivent utiliser des systèmes de supervision pour vérifier le bon fonctionnement des systèmes de contrôle automatique. Pour plus d'informations, voir la page Contrôle et surveillance.
D'autres objectifs sont parfois poursuivis, par exemple pour minimiser le risque de condensation sur les pare-brise des véhicules et empêcher l'entraînement du brouillard à l'extérieur du tunnel. Pour les travaux de maintenance dans le tunnel, la ventilation du tunnel doit garantir les critères de qualité de l'air pour une exposition plus longue des travailleurs.
En cas d'incendie dans un tunnel, le système de ventilation doit être mis en œuvre afin d'établir et de maintenir des conditions appropriées pour les opérations d'auto-évacuation et de sauvetage.
Pendant la phase d'auto-évacuation (également appelée phase d'auto-sauvetage, pendant laquelle les usagers du tunnel tenteraient, de leur propre gré, d'évacuer le tunnel), le système de ventilation vise à créer et à maintenir un environnement tenable pour l'évacuation des usagers du tunnel. Plus précisément, cet environnement consiste en des niveaux acceptables de visibilité et de qualité de l'air.
Pendant la phase de lutte contre l'incendie, le fonctionnement du système de ventilation doit être décidé par le chef des opérations d'urgence, qui doit choisir la meilleure solution en tenant compte des possibilités du système de ventilation et des besoins opérationnels des pompiers.
De plus amples informations sont disponibles dans la section 8.3 "Exploitation des systèmes de désenfumage" du rapport AIPCR 2007 05.16 "Systèmes et équipements pour la maitrise des incendies et des fumées dans les tunnels routiers " .
Contrairement à l'exploitation normale, où les conditions dans le tunnel changent assez lentement, les conditions pendant un incendie peuvent changer rapidement, ce qui entraîne une détérioration des conditions à l'intérieur du tunnel. Le concepteur définit d'abord les objectifs du système de ventilation, dimensionne les équipements nécessaires et propose les actions que l'exploitant doit entreprendre dans divers scénarios. Le concepteur doit donc comprendre le comportement de la fumée, ce que l'utilisateur du tunnel pourrait faire (comportement humain) et ce que l'exploitant, et plus tard les services d'urgence, devraient faire en cas d'urgence.
Différentes stratégies de ventilation peuvent être utilisées dans les tunnels. Le choix entre elles est généralement guidé par des considérations de sécurité incendie ; l'utilisation du système en fonctionnement normal est adaptée en conséquence.
Le rapport AIPCR 1999 05.05 "Maitrise des incendies et des fumées dans les tunnels routiers " fournit de nombreux détails sur la gestion des fumées et le rapport AIPCR 2011 R02 "Tunnels routiers" : Stratégies d’exploitation de la ventilation en situation d'urgence" traite des différentes méthodes de ventilation et des stratégies opérationnelles.
Pour les exploitants de tunnels, cela se traduit par une série de choix qui peuvent être faits quant à la configuration des équipements de ventilation existants. En général, ces choix sont basés sur des configurations d'utilisation d'équipement planifiées à l'avance, d'où les questions suivantes à prendre en compte :
• Quelle est l'objectif de la conception ?
• Comment le système devrait-il être exploité pour atteindre cet objectif ?
• Indépendamment de la conception - que peut réaliser le système de ventilation et comment ?
Les objectifs de la conception doivent fournir un moyen utile de caractériser la performance opérationnelle potentielle du système de ventilation, tandis que les caractéristiques réelles du système définissent le résultat réalisable d'un point de vue opérationnel. Cette distinction peut s'avérer essentielle pour répondre à un incident réel - et l'importance de l'interface conception-exploitant est cruciale.
En outre, il est essentiel d'établir des procédures d'exploitation standard pour les incendies dans les tunnels routiers. L'élaboration d'un plan d'intervention d'urgence intégré est une première étape essentielle dans la planification des réponses opérationnelles aux urgences dans les tunnels. Le plan devrait spécifier des réponses particulières à divers types d'incidents, y compris la description de la manière dont le système de ventilation doit être utilisé. Pour sa préparation, une coordination et une interaction appropriées entre les concepteurs du tunnel (dans certains cas), les exploitants du tunnel et tous les organismes extérieurs qui pourraient en fin de compte devenir des intervenants actifs en cas d'incident d'urgence dans le tunnel, sont nécessaires.
Dans le cas de systèmes souterrains urbains ou complexes, les exploitants de tunnels doivent faire face à des défis supplémentaires : en fonctionnement normal, contrôler correctement le flux d'air frais à l'intérieur du tunnel et s'assurer que toutes les branches peuvent recevoir la quantité d'air nécessaire à la dilution des polluants ; et en cas d'incident avec un incendie, minimiser les effets nocifs de la fumée en isolant les différentes sections du tunnel pour éviter que la fumée ne contamine l'ensemble du réseau de tunnels.
De plus amples informations sur les principales questions liées à la ventilation de ces tunnels sont disponibles au chapitre 6 "Ventilation" du rapport 2016 R19 "Tunnels routiers" : Réseaux routiers souterrains complexes".
L'expérience montre qu'un kilomètre dans un tunnel est toujours plus coûteux qu'un kilomètre de la même route à l'extérieur. Les structures souterraines nécessitent des systèmes et des équipements qui assurent une exploitation sûre dans des conditions normales d'exploitation et permettent la protection et l'évacuation des usagers et l'intervention des services de secours en cas d'incident, d'accident ou d'incendie. Ces installations impliquent non seulement des coûts d'investissement considérables, mais aussi des coûts d'exploitation et de maintenance particulièrement élevés. Le rôle de l'exploitant est donc d'assurer la continuité et la sécurité de l'exploitation dans un contexte de coûts maîtrisés.
Dans tous les cas, même un niveau élevé d'exploitation du tunnel peut ne pas permettre l'optimisation des coûts d'exploitation si la conception et la construction du tunnel ont été entreprises à un faible niveau de qualité. Les coûts d’exploitation doivent donc être une considération majeure au cours des différentes phases du projet et de l'exécution des travaux. Les solutions doivent être trouvées bien avant de devenir un problème pendant la phase d'exploitation.
Les activités d’exploitation doivent être organisées à un niveau adéquat afin de garantir que la durée de vie prévue de l'équipement est respecté, sans compromettre les exigences réglementaires en matière de performance opérationnelle. La durée de vie des équipements dans les tunnels est normalement plus court que dans d'autres environnements, car l'atmosphère dans les tunnels est particulièrement corrosive.
Le rapport technique 05.06.B "Tunnels routiers : réduction des coûts d'exploitation" est entièrement consacré aux coûts d'exploitation et se consacre en particulier sur la manière de les réduire.
Les tâches confiées au personnel d'exploitation sont essentielles pour la sécurité et l'efficacité globale de l'exploitation des tunnels. D’autant plus que le contexte évolue : les questions d'exploitation prennent de plus en plus d'importance et les systèmes d'exploitation deviennent de plus en plus complexe.
Figure 1 : Personnel d'exploitation dans un centre de contrôle des tunnels (Espagne) (MISSING FIGURE)
Le personnel chargé de l'exploitation du tunnel doit donc satisfaire aux exigences suivantes :
• Il doit être bien choisis dans le cadre d'un processus de recrutement
• Il doit être bien formé avant de prendre ses fonctions
• Il doit recevoir une formation continue tout au long de leur carrière
• Il doit participer à des exercices, éventuellement organisés en coopération avec les services extérieurs.
Lors des phases de recrutement, les qualifications requises pour les futurs opérateurs doivent être définies en fonction de la nature des tâches opérationnelles. Même si les tâches sont similaires dans tous les pays, les personnes chargées de leur exécution n'appartiennent pas nécessairement au même type d'organisation dans chaque pays. Néanmoins, les compétences et les aptitudes requises sont similaires.
Lors de la conception de la formation du personnel (initiale ou continue), les deux questions suivantes doivent être abordées :
• Quel type de formation doit être dispensé au personnel d'exploitation (ou, quelle devrait être la formation obligatoire) ?
• Quels sont les critères à appliquer par le responsable d’exploitation pour valider la qualité de la formation et les résultats obtenus ?
En l'absence de règles nationales sur le contenu de la formation, l'exploitant doit adapter son programme de formation aux caractéristiques et exigences spécifiques de ses tunnels.
Le rapport technique 2007R04 "Guide pour l'organisation, le recrutement et la formation du personnel d'exploitation des tunnels routiers" précise plus en détail le recrutement et la formation du personnel, aux chapitres 7 "Recrutement du personnel d'exploitation" et 8 "Formation du personnel d'exploitation" .
L'exploitant doit régulièrement tester les procédures et l'efficacité du personnel, en s'assurant que ce dernier est familiarisé avec les différents équipements installés dans le tunnel. Il est ainsi possible de détecter toutes les insuffisances possibles dans l'exécution de tâches spécifiques.
En plus des exercices internes, l’exploitant et les services d'urgence doivent organiser des exercices de sécurité communs avec la participation des forces de l’ordre, de l'opérateur, des services médicaux et des services d'incendie et de secours. Les résultats de chaque exercice doivent être analysés. Si les leçons tirées d'un exercice révèlent des lacunes, les stratégies d'intervention doivent être revues.
Pour les tunnels routiers, les exercices doivent être considérés comme faisant partie intégrante du processus de planification des mesures d’exploitation / de maintenance dans les tunnels. Dans de nombreux pays, les règlements de sécurité des tunnels routiers précisent les intervalles de temps entre les exercices et donnent parfois quelques indications sur leur contenu.
Pour les exploitants de tunnels, l'organisation de tels exercices représente une tâche considérable.
Le rapport technique 2012R25FR "Bonnes pratiques pour les exercices de sécurité dans les tunnels routiers", inspiré d'une enquête sur l'expérience internationale actuelle dans ce domaine d'expertise, fournit un guide étape par étape sur la manière de définir les objectifs, de préparer, de réaliser et d'évaluer un exercice de la manière la plus efficace possible. Il comprend également des informations pratiques sur les ressources nécessaires, les coûts et les résultats à atteindre.
La collecte de données concernant les incidents et les accidents ainsi que leur analyse est essentielle tant pour l'évaluation des critères d'exploitation que pour l'évaluation des risques dans le tunnel. Tout cela est important dans l'optique d'une amélioration continue de la sécurité dans les tunnels. En particulier, les données collectées permettent d'évaluer la fréquence des évènements. Les données fournissent également un retour sur les conséquences des événements et sur l'efficacité des mesures de sécurité et des équipements. Elles fournissent également des informations supplémentaires sur le comportement réel des usagers du tunnel.
La collecte et l'analyse des données relatives aux incidents et aux accidents devraient permettre d'atteindre les deux objectifs suivants :
• Au niveau local (c'est-à-dire au niveau de chaque tunnel) : elles constituent une base importante pour la définition et l'évaluation des améliorations, qui doivent être décidées par le maître d’ouvrage. Elles constituent également une aide à la décision pour l'amélioration générale de la sécurité dans un réseau routier donné ;
• Au niveau national et international : elles constituent la base essentielle du cadre de référence permettant aux autorités de formuler et d'adapter les politiques générales liées à la sécurité des tunnels. Elles permettent notamment d'évaluer l'ampleur (en termes de fréquence et de gravité) des événements critiques qui peuvent mettre en danger la vie des usagers. Elles permettent également de mesurer l'efficacité des installations de sécurité et, dans certains cas, de comparer le niveau de sécurité dans un tunnel donné avec les données de sécurité nationales ou internationales.
Enfin, elles fournissent des informations (statistiques nationales selon le type de tunnel) utiles pour l'analyse des risques relatifs aux tunnels en projet (c'est-à-dire en cours de construction) ou aux tunnels en exploitation qui ne disposent pas encore d'une base de données adéquate.
Les enseignements tirés, notamment lors des incidents et des accidents, doivent être analysés. En effet, si les résultats de ces analyses révèlent des lacunes, il est possible d'intervenir en améliorant les stratégies et/ou les consignes ou mesures d'exploitation.
Le chapitre 3 "Collecte et analyse des données d’incident et d’accident dans les tunnels routiers" du rapport technique 2009R08 définit en détail les conditions d'analyse des données relatives aux incidents et/ou aux accidents.
Figure 1 : Tâches de maintenance effectuées sur l'éclairage du tunnel
Les tâches de maintenance ne sont pas très différentes d'un tunnel à l'autre lorsqu'il y a des équipements similaires. Toutefois, certains tunnels présentent des caractéristiques spécifiques (trafic dense et ininterrompu, très long itinéraire de déviation, etc.) qui rendent très difficile la fermeture totale ou même partielle du tunnel. Dans ce cas, l'exploitant peut être amené à maintenir un certain niveau d'exploitation pendant les interventions de maintenance. Cela n'est possible qu'en déployant des mesures spéciales qui doivent garantir non seulement la sécurité offerte aux usagers mais aussi celle du personnel de maintenance.
Le chapitre 2 du rapport technique 2008R15 "Exploitation des tunnels routiers urbains existants" définit les conditions d'exécution de la maintenance lorsque le tunnel est en exploitation.
Les mêmes difficultés que celles mentionnées ci-dessus sont susceptibles d'être rencontrées lors d'une rénovation d'équipements dans un tunnel qui ne peut pas être fermé facilement. En ce qui concerne ces interventions de maintenance, ce type de travaux peut nécessiter plusieurs semaines, voire plusieurs mois, pour être achevés. En conséquence, des mesures plus élaborées (et souvent plus coûteuses) doivent être prévues.
Chapitre 6 du rapport 05.13.B "Rénovation des tunnels". aborde les aspects relatifs à la rénovation.
Figure 1 : Tunnel court avec éclairage en zone rurale
Pour ces tunnels particuliers, il est recommandé d'effectuer une analyse spécifique détaillée pour chaque tunnel (ou groupe de tunnels situés sur le même itinéraire routier), en tenant compte :
• des conditions géographiques et climatiques,
• des ressources locales ou régionales disponibles à proximité: autorités administratives, exploitant, services de secours, etc.
• du contexte économique,
• de l'exposition au risque et du niveau de risque.
Cette analyse permettra ensuite d'organiser et de mettre en œuvre le mode d'exploitation le plus adapté aux conditions spécifiques de ces tunnels.