CHEMINS DE FER

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À la lettre, ce n'est qu'un chemin, un chemin en acier, imaginé à l'origine pour deux raisons essentielles : permettre le guidage et, surtout, réduire la résistance au roulement, donc l'effort de traction nécessaire. Ces deux caractéristiques fondamentales sont encore celles du chemin de fer d'aujourd'hui. En outre, le guidage est un facteur de sécurité.

Mais l'expression « chemin de fer » évoque tout autre chose qu'un certain type de voie. Sous cette dénomination, l'usage a fait entrer, en même temps que les rails et les traverses, tout ce qui roule : les locomotives, les wagons..., et aussi tout ce qui concourt à l'écoulement du trafic : les gares de voyageurs ou de marchandises, la signalisation... Ce qui n'était, à l'origine, qu'un nouveau mode de roulement est devenu, en se développant, tout un système de transport.

Cet ensemble très complexe de moyens s'est trouvé un temps rassemblé, partout où il est apparu, dans les mains d'une seule entreprise. Alors que les autres chemins continentaux, la route, la voie d'eau, sont offerts à tous ceux qui veulent les emprunter, le chemin de fer n'a accepté sur ses voies que ses propres véhicules, conduits par son propre personnel. De cette centralisation a résulté une notion importante : le chemin de fer peut pousser très loin l'organisation. Cette organisation est aujourd'hui complètement remise en cause, tout particulièrement en Europe, où s'est imposé un système dans lequel l'infrastructure et son exploitation sont dorénavant complètement dissociées des opérations commerciales et de la conduite et de la gestion du matériel roulant (cf. transports).

Train de banlieue en 1955

Photographie : Train de banlieue en 1955

Les occupants d'un train de banlieue en périphérie de Philadelphie, en 1955. 

Crédits : Three Lions/ Hulton Archive/ Getty Images

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À l'origine, il y a le roulement fer sur fer devenu acier sur acier, inventé peu de temps après que la machine à vapeur eut apporté une véritable révolution dans la technique du transport. Le guidage et l'attelage ont permis de faire des convois, dont la charge et la vitesse augmentaient avec les perfectionnements de la locomotive à vapeur. Puis, celle-ci a progressivement laissé la place aux engins à moteurs électriques ou Diesel, dont les performances se sont sans cesse améliorées. Mais, en même temps, les autres modes de transport terrestres ou aériens et, surtout, les transports individuels se sont considérablement développés. Si le chemin de fer se trouve aujourd'hui sévèrement concurrencé, il conserve cependant de solides avantages qui se mesurent en termes d'économie d'énergie, de sécurité, de préservation de l'environnement, et maintenant de performances sans égales pour le transport des voyageurs à moyenne distance, du fait du succès des systèmes à grande vitesse.

Transcontinental canadien

Photographie : Transcontinental canadien

Une locomotive et ses voitures sur le Great Western Railway, au Canada, en 1860. Ce n'est encore qu'un tronçon du Canadian Pacific Railway qui reliera Montréal à Vancouver, en 1885. 

Crédits : William England/ Getty Images

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Un peu d'histoire

Deux cents ans avant la locomotive, le rail était né. Dès le début du xviie siècle, les mines de Newcastle utilisaient des chariots dont les roues, munies d'un rebord, roulaient sur des longrines de bois, fixées sur des traverses. Ces longrines furent ensuite protégées contre l'usure par des plaques de métal. C'était une préfiguration du rail.

La locomotive remonte aux premières années du xixe siècle. En 1671, Denis Papin avait découvert la force motrice de la vapeur d'eau. C'est en Angleterre que naquit l'idée de combiner le tracteur à vapeur et le roulement sur des rails (1804, Richard Trevithick). On doutait que la simple adhérence d'une roue métallique sur un rail lisse fût suffisante pour remorquer des charges importantes sans patiner sur place. La preuve expérimentale de l'adhérence fut apportée dès 1814 par la Puffing Billy de William Hadley, qui pesait 8 tonnes et pouvait remorquer 50 tonnes à 8 kilomètres par heure.

Locomotive à vapeur de Richard Trevithick

Photographie : Locomotive à vapeur de Richard Trevithick

La première machine à vapeur destinée à rouler sur des rails a été construite par le mécanicien britannique Richard Trevithick (1771-1833). Celle-ci tracta, en février 1804, des wagons transportant 10 tonnes de charbon et 70 personnes. Cette invention marque le début de l'application de... 

Crédits : Atcheson, Topeka and Santa Fe Railway Company

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James Watt (1)

Photographie : James Watt (1)

L'ingénieur et inventeur écossais James Watt (1736-1819) 

Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

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George et Robert Stephenson fondent, en 1823, la première usine de construction de locomotives. En 1825, le premier train de voyageurs circule sur la ligne de Stockton à Darlington.

Marc Seguin apporta aux locomotives, d'origine anglaise, qui furent mises en service en France en 1827 sur une première section de ligne d'Andrézieux à Saint-Étienne, deux perfectionnements notables : le tirage forcé et la chaudière tubulaire.

La ligne Lyon - Saint-Étienne fut achevée en 1832. Mais, déjà en 1830, l'Angleterre avait ouvert la ligne Liverpool-Manchester. Un concours avait été lancé pour de nouveaux modèles de locomotives, et c'est la fameuse Fusée, ou Rocket, de Stephenson (dotée d'une chaudière tubulaire de même inspiration que celle de Seguin) qui avait été couronnée en 1829 :elle remorquait 13 tonnes à 26 kilomètres par heure et elle avait atteint la vitesse record de 47 kilomètres par heure (cf. encadré, Traction ferroviaire [France]).

Locomotive Rocket

Photographie : Locomotive Rocket

La Rocket, locomotive construite dans l'usine des frères George et Robert Stephenson, à Newcastle (Grande-Bretagne), en 1829. 

Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

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En même temps que le rail s'allongeait en Europe, il partait à la conquête du continent américain. Au milieu du xixe siècle, vingt ans après la mise en service de Liverpool-Manchester, le chemin de fer comptait déjà 90 000 kilomètres de lignes dans le monde, dont 14 000 kilomètres aux États-Unis, 10 500 en Angleterre, 5 800 en Allemagne et un peu moins de 4 000 en France. En multipliant la vitesse par dix et les charges remorquées par cent, le chemin de fer apportait une véritable révolution dans l'économie des nations. Les relations commerciales en reçurent un vigoureux coup de fouet, ainsi que la production industrielle, du fait de la réduction considérable du prix des transports, permettant notamment la diffusion de la houille loin du carreau des mines. Cet essor, commencé vers 1850, se prolongea jusque vers 1900 en Europe et aux États-Unis. Entre ces deux dates, la longueur des voies ferrées a été, en gros, multipliée par dix en Europe et par vingt aux États-Unis. En dix ans, de 1850 à 1860, toute la région de l'est des États-Unis et celle des Grands Lacs se sont quadrillées de voies ferrées, qui y drainaient la population et la richesse. En 1869, la jonction était faite entre l'Est et l'Ouest, le chemin de fer reliait New York à San Francisco (5 000 km). Le travail avait été conduit dans une véritable fièvre : on posait quelquefois le rail à même le sol, l'essentiel étant d'aller vite.

En France, dès 1833, le plan Legrand avait tracé autour de la capitale les grandes lignes en étoile qui vont confirmer la géographie économique et sociale du pays. En 1859, à l'inspiration du duc de Morny, les lignes concédées sont réparties en six grandes compagnies. En 1878, le plan Freycinet prévoit de porter le réseau ferré français de 20 000 kilomètres environ à près de 40 000, y compris un grand nombre de lignes secondaires, qui ont connu de sérieuses difficultés économiques bien avant le développement de l'automobile. Si, en France, les chemins de fer ont été à l'origine construits et exploités par de petites entreprises, dès le milieu du xixe siècle, six grandes compagnies avaient constitué un regroupement significatif de celles-ci : le Nord, l'Est, le P.L.M. (Paris-Lyon-Méditerranée), le P.O. (Paris-Orléans), l'Ouest et le Midi. Celles qui desservaient les régions les plus active [...]

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Train de banlieue en 1955
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Transcontinental canadien

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Locomotive à vapeur de Richard Trevithick

Locomotive à vapeur de Richard Trevithick
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  • : directeur de la coopération internationale à la Société nationale des chemins de fer français
  • : président de la rédaction de la Revue générale des chemins de fer

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Pour citer l’article

Jean-Philippe BERNARD, Daniel BRUN, « CHEMINS DE FER », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/chemins-de-fer/