Ce qui arrive lorsque les plans de transport ferroviaire vrac fonctionnent réellement

Ces gains se traduisent par des dizaines de millions de tonnes supplémentaires déplacées chaque année, sans avoir à poser un kilomètre de nouvelle voie, acheter des équipements supplémentaires ou ajouter des locomotives. Les pics de récolte ont ainsi été absorbés, les flux de charbon stabilisés et les goulets d'étranglement à l'exportation atténués.

Je le sais parce que j'ai travaillé deux côtés de l'industrie. J'ai passé 24 ans à travailler chez Union Pacific et des années à résoudre des problèmes liés à la technologie.

Mon objectif actuel est d'aider le transport ferroviaire en vrac en Amérique du Nord à réaliser les mêmes percées qui ont déjà transformé l'un des plus grands réseaux de transport ferroviaire de marchandises au monde. Dans une industrie où même une fraction de point de pourcentage peut avoir un impact notable, les gains auxquels j'ai assisté, pouvant atteindre 10 %, sont un facteur clé pour changer la donne sur le plan concurrentiel.

En Amérique du Nord, le chemin de fer a toujours été la colonne vertébrale du déplacement des produits en vrac. Aujourd'hui encore, plus de la moitié des wagons ferroviaires américains — 52 % — sont constitués d'expéditions en vrac telles que charbon, céréales, produits chimiques et engrais. Il ne s'agit pas de simples matières premières ; ces produits sont la force motrice des économies. En 2022, les chemins de fer ont transporté 3,4 millions de wagons chargés de charbon, fournissant environ 70 % de l'approvisionnement en charbon du pays aux centrales électriques, et 1,5 million de wagons chargés de céréales, ce qui a permis aux agriculteurs américains de répondre à la fois à la demande intérieure et aux contrats d'exportation.

J'ai observé ces flux de près. Lorsqu'ils se déplacent sans heurts, ils ancrent les industries. En cas de fléchissement, les effets en cascade sont immédiats. Les compagnies d'électricité font tourner les générateurs au ralenti. Les élévateurs à grain se saturent. Les exportateurs ratent leurs créneaux d'embarquement et encourent des frais de surestarie. En raison des quantités en cause, ces perturbations ont un coût démesuré.

Dans l'agriculture, les entreprises américaines de manutention de céréales ont perdu plus de 100 millions de dollars en un seul trimestre à cause des retards dans le service ferroviaire. Fertilizer Canada a averti qu'un arrêt du transport ferroviaire national coûterait à l'industrie jusqu'à 45 millions de dollars (63 millions de dollars canadiens) par jour.

Chaque perturbation érode la confiance dans le rail en tant que choix par défaut pour le transport en vrac.

Le rail est le moyen le plus efficace et le plus durable de déplacer du fret en vrac. Le rail ne représente que 2 % des émissions de gaz à effet de serre liées au transport aux États-Unis, tout en transportant environ 40 % du fret à longue distance. Il est également 18 fois plus sûr que les grands camions sur le plan des blessures et des décès.

Malgré ces avantages, l'industrie a eu du mal à défendre ses parts de marché. En 1970, les chemins de fer de classe I ont déplacé environ 875 milliards de tonnes-kilomètres de fret ; en 2015, ce nombre a atteint 2 600 milliards de tonnes-kilomètres. Toutefois, les volumes ont depuis chuté, tombant à environ 2 000 milliards de tonnes-kilomètres en 2020. Les camions ont été gagnants : entre 2017 et 2023, leur part du tonnage a augmenté de 3 %, tandis que celle du rail a diminué de 8 %.

En d'autres termes, les avantages innés du rail n'ont d'importance que si nous fournissons de la fiabilité.

J'ai constaté et j'applaudis l'accent mis sans relâche sur l'efficacité par le secteur. J'ai également été témoin d'innombrables tentatives qui n'ont pas été à la hauteur ou ont endommagé le secteur, avec des conséquences imprévues. Precision Scheduled Railroading (PSR) a remodelé le fonctionnement des transporteurs de classe I, en abaissant les ratios d'exploitation et en augmentant la productivité de chaque locomotive, de chaque wagon et de chaque équipe. Cela a montré ce qui était réalisable lorsque l'industrie s'aligne sur l'efficience.

D'autre part, la planification rigide du modèle PSR a rendu difficile son adaptation en cas de changement des conditions, en raison de conditions météorologiques, de poussées soudaines de la demande ou de maintenance imprévue. Les gains d'efficience étaient réels, mais les frustrations des chargeurs laissés en attente l'étaient aussi.

La leçon est claire : l'efficacience sans capacité d'adaptation est une impasse. La prochaine étape de la planification ferroviaire doit combiner les deux aspects.

C'est là qu'une planification mathématiquement précise et axée sur des algorithmes entre en jeu. La planification ferroviaire est un candidat idéal pour cette approche : chaque variable, chaque contrainte et chaque objectif peut être exprimé sous forme de données. En appliquant les mathématiques industrielles, les solutions de planification telles que RACE Planner, développées par notre équipe et utilisées dans les principaux réseaux ferroviaires vrac, permettent de passer en revue des millions de combinaisons possibles pour fournir le meilleur plan. Non pas en jours, mais en heures, voire en minutes.

Le processus est transparent et déterministe, vous savez donc exactement pourquoi un plan a été choisi. Et lorsque les circonstances changent, vous pouvez replanifier rapidement en toute confiance, en trouvant la meilleure option sans vous inquiéter. Au lieu d'espérer que vos plans tiennent, vous savez qu'ils seront tenus. À chaque fois.

Et la clarté est importante, en particulier lorsque les plans impliquent autant de pièces en mouvement. Des outils visuels tels que les diagrammes de Gantt et les diagrammes de Marey fournissent une compréhension en un coup d'œil des calendriers et des flux de réseau, tout en donnant aux parties prenantes une vue commune. Lorsque toutes les personnes disposant d'autorisations et d'une connexion Internet peuvent consulter le même plan, la collaboration s'améliore et la confiance s'installe.

L'Australie a le cinquième plus grand réseau de transport ferroviaire de marchandises au monde en volume, avec 448 milliards de tonnes-kilomètres déplacées par an. Les producteurs de matières premières en vrac — y compris l'exploitation minière, la fabrication de métaux et l'agriculture — font partie des principaux utilisateurs. L'exploitation minière domine, avec une dépense de 1,5 milliard de dollars australiens (un peu moins de 1 milliard de dollars américains), soit trois fois plus que le secteur suivant le plus important, celui de toutes les industries de fabrication de métaux confondues.

L'Australie prouve également clairement que la technologie de planification avancée non seulement permet de récupérer la valeur laissée à l'écart depuis longtemps par inefficacité, mais ouvre également la porte à de nouvelles opportunités dans le secteur ferroviaire. Regardez ce que la planification mathématiquement optimisée a permis de réaliser pour la seule industrie du charbon du pays :

• Hunter Valley Coal Chain Coordinator (HVCCC) supervise les activités de la plus grande et la plus complexe chaîne de charbon au monde, composée de 12 producteurs, de 45 mines de charbon, de 4 fournisseurs de transport exploitant 13 flottes distinctes (comprenant 70 unités ferroviaires distinctes) et de trois terminaux, et exportant vers des clients du monde entier. Sur une période de deux semaines, la chaîne de charbon peut charger environ 75 navires desservis par plus de 1 000 trajets ferroviaires distincts. Chaque jour, RACE Planner génère automatiquement un calendrier ferroviaire, un plan d'assemblage de la cargaison et une liste des navires synchronisés, pour garantir que l'ensemble de la chaîne du charbon fonctionne à un débit maximal.
• Aurizon est la plus grande société de fret ferroviaire d'Australie et le plus grand transporteur de charbon au monde de la mine au port. Elle possède et exploite le Central Queensland Coal Network (CQCN), l'un des plus grands systèmes ferroviaires de charbon au monde, où 5 opérateurs sont en concurrence pour l'accès aux voies ferrées tout en travaillant à l'exécution des commandes des clients. Grâce à l'optimisation mathématique avancée obtenue via RACE Planner, Aurizon a transformé sa planification d'un processus hebdomadaire statique à un cycle quotidien glissant et dynamique. Ce changement a permis d'atteindre des débits de terminal sans précédent et des vitesses de déplacement du charbon plus rapides, tout en réduisant les temps de planification de plusieurs jours à quelques heures, et en garantissant que la capacité des voies est allouée de manière équitable et conforme aux lois sur la concurrence.
• Pacific National est la plus grande société de transport ferroviaire de fret privée d'Australie et le premier fournisseur de services intermodaux long courrier du pays. Sa flotte comprend plus de 6 000 wagons de charbon et 600 locomotives, répartis sur sept chaînes de charbon sur la côte est de l'Australie. Pour répondre aux contrats exigeants avec ses clients, Pacific National utilise notre optimisation avancée pour équilibrer les opérations ferroviaires complexes et les activités de maintenance courantes, tout en maintenant les services fiables et les engagements intacts.

Ce ne sont que quelques exemples des résultats mesurables qui ont conduit à une large adoption parmi les sociétés de transport ferroviaire vrac australiennes, en particulier celles qui s'occupent de l'exploitation minière et de l'agriculture. Les résultats étaient si bons que la Queensland Competition Authority (QCA) a modifié les règles du système Aurizon pour intégrer une exigence d'optimisation dans le plan ferroviaire intégré (IRP) et soutenir la participation de tous les utilisateurs du réseau afin de maximiser l'efficacité globale et de garantir que l'Australie reste compétitive.

Les sceptiques de ce côté-ci du monde disent souvent : « Les voies ferrées de l'Australie appartiennent à l'État ; l'Amérique du Nord se caractérise par la propriété privée, les conditions sont donc incomparables. »

Oui, les pays sont différents, mais chaque compagnie ferroviaire l'est aussi. La meilleure solution de planification — en fait la seule — doit être hautement personnalisable pour fournir un ajustement parfait, en optimisant vos indicateurs de performance clés spécifiques, en respectant vos contraintes et en maximisant vos actifs.

En ce qui concerne les solutions de planification éprouvées, ce sont les similitudes entre les deux pays qui comptent. Il s'agit notamment :

• Échelle géographique massive
• Flux de produits de base complexes (charbon, céréales, potasse, minerai de fer, intermodal, etc.)
• Les conditions météorologiques difficiles et les perturbations climatiques (inondations, incendies de forêt, tempêtes, etc.)
• Dépendance à l'égard des ports, des producteurs et des chaînes d'approvisionnement tierces
• Des KPI privilégiant le rendement, la fiabilité, la sécurité, l'efficacité des coûts, etc.

Lorsque vous pouvez générer et mettre à jour des plans à l'aide de données en temps réel pour un débit maximal, la structure de propriété importe moins que la complexité opérationnelle ; l'Australie a démontré que les algorithmes de RACE Planner peuvent gérer tout ce que vous pouvez imaginer.

Les transporteurs de classe I en Amérique du Nord sont confrontés à des défis persistants qui affaiblissent leur position dans le transport de fret en vrac. Un trop grand nombre d'entre eux dépendent encore de systèmes hérités, qui ralentissent la planification et laissent les actifs sous-utilisés. Les chemins de fer investissent des milliards d'euros dans les infrastructures, mais ces investissements ne peuvent pas toujours générer leur pleine valeur lorsque la planification elle-même reste sous-optimale.

L'agilité est un autre point faible. En cas de changements météorologiques, de pics de demande ou de perturbations des calendriers de maintenance, la plupart des transporteurs ont du mal à s'adapter rapidement. Il en résulte une inefficacité coûteuse : des retards pour les trains, une capacité gaspillée et des revenus non engrangés. Les clients le remarquent et nombre d'entre eux ont choisi le transport par camionnage à la recherche de fiabilité, même lorsque le rail devrait être la meilleure option.

L'optimisation mathématique trouve des points forts cachés dans ces faiblesses. L'évaluation de chaque option et de chaque contrainte garantit que chaque plan est le meilleur possible, et en cas de perturbations, les planificateurs peuvent générer rapidement un nouveau plan optimal, permettant aux équipements et aux équipes de fonctionner à leur plein potentiel, le bon déroulement de la chaîne d'approvisionnement et le fonctionnement de chaque train de fonctionner de manière optimale.

La planification du transport ferroviaire en vrac n'est jamais un exercice effectué par un seul joueur. Les producteurs, les fournisseurs de transport, les propriétaires de voies, les terminaux et même les opérateurs maritimes ont tous un intérêt. Chacun a ses propres priorités et les perturbations peuvent faire dévier les cycles hebdomadaires en quelques heures.

L'industrie a besoin d'une approche holistique, qui ne résout pas les problèmes isolément, mais rassemble toutes ces pièces dans un seul système. C'est ainsi que vous obtenez des plans qui tiennent dans la pratique, et pas seulement sur papier.

Les perturbations climatiques ne sont plus des événements ponctuels. Les inondations dans le Midwest, les ouragans dans le golfe et les incendies de forêt au Canada ont chacun mis hors service des axes de transport de vrac. Lorsque le charbon, les céréales ou les produits chimiques ne peuvent pas être déplacés, les chaînes d'approvisionnement deviennent rapidement fragiles.

Nous ne pouvons pas nous permettre de les traiter comme des chocs isolés. Il s'agit de réalités structurelles et la planification doit s'adapter. Cela signifie qu'il faut renforcer la résilience dès le départ, et non pas procéder à des modifications après coup. L'optimisation et la modélisation de scénarios nous donnent les outils pour suspendre ou réacheminer les trains avant les tempêtes, minimiser les temps d'arrêt et restaurer les services plus rapidement.

Ma longue carrière dans le secteur ferroviaire a été extrêmement enrichissante. Pendant la plupart de ces années, j'étais exactement où je voulais être. Il y a à peine un an, je n'avais pas l'intention de changer, jusqu'à ce qu'une opportunité unique se présente et me permette de résoudre des problèmes qui ont freiné l'industrie du ferroviaire vrac en Amérique du Nord pendant des décennies. La décision fut prise sans hésiter. J'ai pu voir un potentiel qui allait au-delà de la transformation de cette industrie que j'aime. Les avantages se multiplient :

• Les producteurs réduisent leurs coûts et gagnent en fiabilité
• Les chemins de fer augmentent leurs revenus tout en contrôlant les dépenses
• Les collectivités remarquent des autoroutes plus sûres et moins d'émissions
• La société sécurise les chaînes d'approvisionnement énergétique et alimentaire

J'ai travaillé dans le secteur ferroviaire suffisamment longtemps pour savoir que le secteur ne manque pas de détermination. Ce qui lui manque parfois, c'est la confiance nécessaire pour dépasser le familier.

Pour le transport ferroviaire vrac, le choix est clair. Nous pouvons nous accrocher uniquement à l'efficience et risquer de perdre du terrain, ou nous pouvons évoluer, en combinant efficience et résilience grâce à de nouvelles approches de la planification. L'opportunité est là. Nous avons les outils. Nous avons l'expertise. Il reste la volonté de les combiner.

Si nous le faisons, le transport ferroviaire vrac conservera non seulement son rôle central en Amérique du Nord, mais renforcera cette région également, en récupérant une part du camionnage, en sécurisant les chaînes d'approvisionnement critiques et en offrant des avantages qui vont bien au-delà de notre propre industrie.