L'idée est de créer un tunnel permettant de relier les principale gares parisiennesInterconnexion sud
Les trains qui assurent les liaisons Bordeaux ou Nantes vers Lyon Lille ou Strasbourg doivent transiter par la Grande Ceinture entre Créteil et Massy, qui est saturée à cause des RER Ct des trains de fret. On envisage donc de double ce tronçon par une LGV entre Massy et la LGV interconnexion est. Le tunnel pourrait éviter de construire cette ligne.
Temps de parcours
La ligne droite est la plus court trajet entre deux points. Un Lille - Le-Mans par Roissy,Marne-la-Vallée-Massy met aujourd'hui 2h32. Un Lille-Paris 1h02 et un Paris-Le Mans 0h54. En ajoutant 15mn (traversée du tunnel et temps d'arrêts en gare) on arrive donc à Lille – Le-Mans par Paris en 2h11, soit un gain de temps de 20mn.
Il paraît difficile d'obtenir les même gains en améliorant la ligne d'interconnexion sud. En effet Marne-la-Vallée Massy prend 30 mn en roulant 25 km sur ligne classique (grande ceinture) et 44 km sur la LGV interconnexion est. Il est impossible de pouvoir gagner 20mnn en améliorant 25km de voie, surtout si on prévoit un arrêt intermédiaire à Orly.
Coûts
Le tracé le plus probable de la LGV interconnexion sud coûte 2,6 milliards d'euros
Un tunnel dans Paris coûte entre 120 et 200 millions d'euros le km. Un projet de tunnel entre Gare du Nord et Gare de Lyon avait ainsi été estimé à 1 milliard par la SNCF. Le trajet Montparnasse – Gare du Nord représentant à peu près la même distance de 5km, le coût devrait être similaire.
Desserte de la banlieue sud
La LGV inteconnexion Sud avait aussi pour objectif d'améliorer la desserte de la banlieue sud, de l'aéroport d'Orly notamment. Avec le tunnel, la gare de Massy TGV reste desservie puisqu'elle est située sur la LGV atlantique.
On ne règle pas le problème de desserte TGV d'Orly mais ce problème peut être résolu en transférant à Orly les lignes a vocation régionales de Roissy (charter, destinations couvertes par les autres aéroports régionaux) et à Roissy les lignes nationales (Antilles, Afrique...). On aurait à Orly un aéroport central (par exemple en augmentant la capacité d'Orlyval, en faisant une correspondance avec le RER C vers quai d'Antonny et en le prolongeant jusqu'à Juvisy) destiné à la population régionale, et à Roissy un aéroport plus excentrée par rapport à l'agglomération parisienne mais a vocation plus nationale. Massy TGV pourait desservir l'aéroport via les RER B ou C et Orlyval.
Desserte de Marne la Vallée et Roissy
La LGV interconnexion Est continuera d'être utilisée par les liaisons entre les grandes gares de l'est de la France: entre Lille, Lyon, Marseille, Nice et Strasbourg.
Reste le problème l'accès à Nantes ou Bordaux à partir des gares LGV de l'interconnexion Est.
Dans un premier temps on peut faire passer les Nantes-Strasbourg et les Bordeaux-Strasbourg par la gare du Nord via la LGV interconnexion Est (et donc la gare de Roissy TGV). Si plus tard il est décidé de raccorder la gare de l'Est au tunnel (pour dé-saturer à nouveau la gare du Nord) on pour faire l'inverse: faire passer des trains à direction de la LGV nord par la gare de l'est et la LGV interconnexion.
La desserte de Marne-La vallée est plus difficile mais Marne-la-Vallée Paris fait seulement 30km ( Marne-la-Vallée – Roissy 20km) on est loin de la limite de pertinence pour une liaison TGV.
Saturation des gares parisiennes
Les gares du Nord, de Lyon et de Montparnasse sont aujourd'hui tout près de la saturation.
Toutes ces gares sont en cul-de-sac. Or si un quai dans une gare terminus permet de desservir 3 trains l'heure, le même quai dans une gare de passage permet de desservir entre 9 et 12 trains à l'heure. Par ailleurs deux voies dédiées (par exemple au seul trafic TGV) peuvent être parcourues entre 2*20 et 2*24 trains à l'heure.
En convertissant 6 quais, pour desservir un tunnel à double voie, on passe donc de 18 trains à l'heure à 48 trains à l'heure. C'est donc comme si on avait augmenté la capacité de la gare de 10 quais: on double par exemple la capacité TGV de la gare du Nord (11 quais pour les grandes lignes et TGV nord ou Thalys).
Trains supplémentaires
A quoi bon augmenter la capacité des gares si il faut plus de trains pour répondre à la nouvelle demande (province-paris + province-province): on ne fait que reporter le problème de saturation sur les lignes radiales.
En heure pleine on peut éviter de recourir a de nouveaux trains en organisant un meilleur remplissage et en utilisant du matériel plus capacitaire, la plupart des liaison utilisant déjà le matériel le plus capacitaire (TGV duplex en unité double) sont entre les grandes villes de Lille, Lyon et Marseille dont les liaison intersecteurs passent par la banlieue parisienne.
On peut par contre espérer des relations supplémentaires en heures creuse qui deviennent rentable par l'addition des trajets vers Paris et des intersercteurs.
Consequences
Desserte des gares de province
On peut imaginer des intersecteurs entre une petite gare de province et une des grandes métropoles régionales. Par exemple un Saint Omer - Paris de 6h30-8h30 se prolonge par un Paris-Nantes en heure creuse (8h40 – 10h50) qui peut se satisfaire d'un train de 300 places.
La jonction de deux petites dessertes pourrait par ailleurs permettre des rotations supplémentaires. On peut par exemple imaginer créer un Arcachon- Saint-Omer à la mi journée qui serait rentabilisée par les nouvelles possibilités de correspondance en gare du Nord ou de Montaparnasse, même si les voyageurs qui empruntent la ligne de bout en bout seront extrêmement peu nombreux.
Utilisation du matériel
La diametralisation permet d'utiliser plus intensivement le matériel, en évitant les temps de retournement en gare. Elle repousse aussi la maintenance et le nettoyage en province, en bout de ligne.
Robustesse
C'est le plus gros problème de la diametralisation: un incident sur la LGV nord aura des conséquences sur les liaisons Paris-Bordeaux par exemple. Il faudra prévoir un mode dégrade qui permettra de continuer à fonctionner en cas d'incident: par exemple si la LGV nord est bloquées les trains pourront continuer à fonctionner sur la LGV atlantique en devenant terminus gare du Nord.
Extensions
Le premier besoin est la liaison Gare du Nord – Montparnasse. La liaison Gare de lyon-Montparnasse est presque aussi nécessaire, mais une LGV Courtalain Passily pourrait la remplacer.
Si on réalise Gare de lyon-Montparnasse , il faut se poser la question de l'organisation des tunnels:
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soit un réseau en « triangle » avec une branche Gare du Nord – Montparnasse et une branche Gare du Nord – Gare de Lyon.
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Soit un réseau en étoile avec trois tranche qui se rejoignent vers Chatelet.
Les deux ont des avantages et des inconvénients:
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le réseau en triangle permet de faire circuler jusqu'à 96 trains à l'heure alors que le réseau en étoile est limité à 72 trains à l'heure (dont 24 sur la liaison Gare du Nord – gare de Lyon qui ne présente pas un grand intérêt pour l'interconnexion). Il augmente la capacité de Montparnasse de 20 quais et celles de Lyon et du Nord de 10 quais.
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le réseau en étoile permet de construire une gare de correspondance entre les trois lignes à Chatelet, au cœur du réseau régional de transport de l'Ile de France. Il augmente la capacité de chacune des gares de Lyon, Montparnasse et Nord de 16 quais si les trains vers Chatelet ne s'arrêtent pas dans ces gare, de seulement 10 quais dans le cas contraire.
Pour choisir entre ces deux solutions il faut donc étudier ce qui revient le moins cher. Les deux solutions ont a peu près la même distance de tunnel à percer. Il faudra donc comparer les coût de création d'une gare souterraine avec celui de création de 6 quais traversants dans chacune des trois gares historiques .
Si on réalise un réseau en triangle il serait intéressant de se laisser la possibilité de créer plus tard une gare à Chatelet sans pénaliser le trafic pendant les travaux. Il faudra aussi
profiter des travaux pour créer deux autres voies entre gare du Nord et Chatelet afin de résoudre le problème actuel de saturation des RER A et D.
Les autres gares parisiennes sont moins saturées par les grandes lignes. On pourra a terme envisager de relier Gare de l'est par un embranchement sur le tunnel gare du nord et Austerlitz sur le tunnel gare de Lyon. Saint-Lazare est plus isolée et sert surtout de gare de banlieue, la configuration en étoile permettrait de la relier à Chatelet, en diminuant la capacité des autres lignes.
Possibilité de forer ?
Le sous sol parisien est très encombré. Il faut donc trouver la place pour passer les tunnels. Il y a 5 km entre gare du nord et Montparnasse, avec la pente maxi admissible par le TGV (3,5%) on peut aller jusqu'à 90m de profondeur au milieu de la ligne. Avec une pente à 1% on arrive à 25m de profondeur, ce qui permet de passer en dessous e des voies RER a Chatelet. Reste à vérifier que l'on peut trouver un passage sur le reste du trajet, pour rejoindre les gares en surfaces...
