Crédit photo: Toronto Transit Commission
Les transports publics sont indispensables pour les communautés du monde entier, car ils constituent un moyen rapide, abordable et efficace de se déplacer dans les villes. Compte tenu de l'importance de ce mode de transport, tant du point de vue du nombre d'utilisateurs que des véhicules qui composent les flottes, la réduction de l'empreinte carbone des systèmes de transport public représente un défi urgent à relever. Pour aider le Canada à atteindre ses objectifs de réduction des gaz à effet de serre dans le secteur des transports, le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) met à profit son expertise dans les technologies à faible émission de carbone afin que l'industrie et diverses organisations gouvernementales adoptent plus facilement des systèmes de transport carboneutres.
Toronto, ville la plus peuplée du pays, est déterminée à trouver une solution durable pour électrifier sa flotte d'autobus. Le programme « Transports propres et écoénergétiques » du Centre de recherche sur l'automobile et les transports de surface du CNRC appuie ce projet ambitieux, de concert avec la Toronto Transit Commission (TTC), Transports Canada et Environnement et Changement climatique Canada (ECCC). Le projet, qui se déroulera en plusieurs phases, s'accorde avec le Plan de réduction des émissions du Canada et nous renseignera sur la manière d'implanter des autobus mus par batterie, leurs avantages et les difficultés qui pourraient surgir en hiver. Il débouchera sur l'élaboration de spécifications techniques qui contribueront à l'adoption de cette technologie par l'industrie et d'autres sociétés canadiennes de transport en commun.
Premier arrêt : mettre la TTC à l'épreuve
La TTC a entrepris l'un des plus vastes essais sur les autobus électriques à batterie en Amérique du Nord. Cette démarche consiste à tester soixante véhicules construits par trois fabricants. Chaque véhicule est équipé d'un système de télématique dont le CNRC a défini en partie les paramètres pour recueillir les données à analyser, notamment la distance parcourue par l'autobus en service et la performance de la batterie.
Le CNRC a d'abord évalué les données d'une année entière d'exploitation sur le réseau de la TTC (de 2020 à 2021). Des données ont aussi été recueillies en 2022, puis ont été analysées et comparées à celles de l'année antérieure.
Outre ces essais, réalisés lorsque les autobus roulaient dans le réseau de transport en commun torontois, la TTC a effectué trois tests supplémentaires en affectant chaque véhicule à un trajet précis, à divers moments de l'année, en vue de mieux les comparer durant leur fonctionnement.
L'équipe de chercheurs du CNRC a analysé ces données en examinant la vitesse du véhicule, l'énergie consommée par ses différents systèmes, l'état de la chaussée, la température ambiante et de nombreux autres facteurs susceptibles d'en affecter la performance. Elle a aussi analysé les données issues des essais physiques réalisés sur le véhicule par la TTC et ECCC. Munie de ces résultats, l'équipe du CNRC a alors consulté ses partenaires pour mieux préciser les contraintes techniques liées à l'usage des autobus électriques à batterie dans les conditions propres aux réseaux de transport en commun canadiens.
L'un des principaux rôles du CNRC dans ce projet de recherche pluriannuel consistait à faciliter l'évaluation des autobus électriques à batterie de la TTC par l'analyse des mégadonnées. Le CNRC devait notamment établir comment les données scientifiques seraient analysées. Au bout du compte, le projet renseignera les municipalités du Canada sur la performance des autobus dans des conditions d'exploitation réelles.
Prochain arrêt : faciliter la prise de décision fondée sur des données probantes
Les données ont révélé qu'un facteur déterminant limite la distance que peut parcourir l'autobus électrique à batterie : le froid à l'extérieur. On le doit en grande partie à l'énergie requise pour chauffer le véhicule. Pour atténuer ce facteur, on peut recourir à de petites chaufferettes au diésel en hiver.
« Le CNRC nous a été d'une grande utilité tandis que se poursuit la transition de notre parc de véhicules vers les technologies à faibles émissions ou carboneutres », a déclaré Mike Macas, ingénieur en chef de la flotte de véhicules automobiles et d'autobus de la Toronto Transit Commission. « Nous avons vraiment pu compter sur le CNRC, qui nous a fait profiter de son savoir-faire et de ses installations uniques. Nous sommes enchantés de collaborer avec lui en vue de rendre le système de transport en commun de Toronto plus résilient. »
L'équipe du CNRC procure les données qui aideront la TTC et diverses municipalités à prendre des décisions cruciales sur le plan opérationnel. L'information que diffuse le CNRC non seulement rassurera davantage les usagers, mais garantira aussi la sécurité des conducteurs comme celle des passagers.
Dernier arrêt : élaborer des lignes directrices
L'électrification de la flotte d'autobus économisera 95 % du carburant que consomment actuellement les véhicules de la TTC. Les données expérimentales pourront servir à établir une norme applicable dans des conditions réelles. Bien que la situation varie d'une ville à l'autre en raison du climat et de l'emplacement géographique, les scénarios climatiques et opérationnels retenus pour Toronto constitueront un bon point de comparaison qui éclairera de nombreuses municipalités canadiennes sur la performance des autobus électriques. Le travail réalisé par le CNRC aidera ces véhicules à passer plus aisément à l'électrification sans que le service s'en ressente.
On prévoit d'élargir le projet afin d'y intégrer des outils d'apprentissage automatique novateurs qui affineront l'analyse des données. « Le but ultime de nos travaux, estimeMerrina Zhang, chercheuse principale au CNRC, consiste à mettre à profit les données et l'expérience acquise lors des essais de la TTC pour créer des lignes directrices et des spécifications techniques qui permettront aux sociétés canadiennes de transport en commun qui souhaitent électrifier leur flotte de mieux saisir les implications réelles de l'intégration, de l'exploitation et de l'entretien des autobus électriques. »
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