Modéliser l’évolution du réseau d’infrastructures ferroviaires à grande vitesse en Europe

Pourquoi les trains rapides à travers l’Europe comptent

Pour de nombreuses personnes en Europe, les longs trajets signifient encore choisir entre l’avion et la voiture, le rail paraissant souvent lent, fragmenté ou peu pratique — surtout au‑delà des frontières. Cette étude pose une question simple aux conséquences majeures : si l’Europe souhaite réellement un réseau ferroviaire à grande vitesse efficace et favorable au climat, capable de concurrencer l’avion, comment faut‑il ajouter de nouvelles lignes à grande vitesse au cours des prochaines décennies, et dans quel ordre, pour que l’argent soit investi là où il produit le plus d’effet ?

Une nouvelle manière de développer la toile ferroviaire

Les auteurs développent un outil de planification nommé ENGINEER qui considère le réseau à grande vitesse comme un objet qui grandit pas à pas plutôt que comme un ensemble apparaissant soudainement à une année cible. Plutôt que de décider d’une carte finale en supposant qu’elle pourra être construite, le modèle se demande, chaque année, quel nouveau tronçon offre le meilleur équilibre entre son coût de construction et le temps, l’argent et la pollution qu’il économise aux voyageurs. Il combine une image détaillée, au niveau du terrain, des coûts de construction en Europe avec une vue d’ensemble des déplacements entre grandes villes, et prend en compte un budget annuel réaliste pour que seuls les projets abordables avancent.

Comment le modèle pèse les choix

Sous le capot, ENGINEER cartographie d’abord où vivent les gens et à quelle fréquence ils voyagent entre paires de villes en voiture, train ou avion, en se basant sur des facteurs tels que la population, le revenu, les frontières et la langue. Il estime ensuite comment de nouvelles liaisons ferroviaires ou des liaisons plus rapides modifieraient les temps de trajet et combien de voyageurs changeraient de mode une fois une ligne à grande vitesse en place. Côté coûts, le modèle utilise une grille hexagonale fine recouvrant l’Europe, incluant l’altitude et l’usage des terres, pour estimer le coût de poser des voies en surface, de percer des tunnels ou de traverser mers et montagnes selon les régions. Pour chaque connexion potentielle, l’outil calcule les bénéfices attendus sur la durée de vie et les compare aux coûts de construction et d’entretien, en ciblant les projets offrant un fort rapport qualité‑prix.

À quoi le réseau futur pourrait ressembler

Appliqué à 28 pays européens, y compris le Royaume‑Uni, la Suisse et la Norvège, ENGINEER laisse le réseau croître à partir du mélange actuel de lignes à grande vitesse existantes et déjà planifiées. Entre 2023 et 2065, le modèle suggère d’ajouter environ 13 200 kilomètres de nouvelles liaisons en plus des quelque 11 000 kilomètres déjà en place aujourd’hui, créant une toile de corridors rapides plus continue. Les premiers investissements relient principalement les grandes villes et comblent les lacunes entre systèmes nationaux. Les étapes suivantes s’étendent davantage à travers le continent puis comblent des raccourcis et des itinéraires de secours autour des nœuds très fréquentés. Certaines zones déjà denses en TGV, comme l’Espagne, reçoivent peu ou pas de nouveaux investissements, tandis que l’Europe centrale — notamment l’Allemagne, la Pologne, la République tchèque, l’Autriche, la Suisse et le Royaume‑Uni — connaît une forte croissance car elles concentrent soit une forte demande, soit se situent entre de nombreuses paires origine‑destination populaires.

Pourquoi les liaisons transfrontalières ont un impact disproportionné

Un motif marquant dans les résultats est que certains des plus grands sauts d’usage ferroviaire se produisent lorsque de nouvelles voies franchissent des frontières, par exemple entre la France et l’Italie ou entre l’Allemagne, l’Autriche, la Pologne et la République tchèque. Ces liaisons débloquent des itinéraires plus rapides à travers plusieurs pays à la fois, augmentant les flux de passagers et améliorant le dossier économique pour des projets complémentaires le long du même corridor. Globalement, le modèle prédit qu’avec des niveaux d’investissement historiquement réalistes — environ 269 milliards d’euros en valeur 2023 — la part des déplacements longue distance effectués par train pourrait passer de 13 % en 2023 à 27 % en 2065, et que les bénéfices l’emporteraient sur les coûts d’environ trois pour un. Dans le même temps, certains pays plus riches pourraient contribuer davantage à un budget mutualisé qu’ils n’en retirent directement, soulevant des questions politiques sur le partage équitable des coûts et des gains.

En quoi cela diffère des plans politiques actuels

L’étude compare également sa trajectoire de croissance guidée par l’économie au plan officiel européen connu sous le nom de TEN‑T, qui dessine un réseau à grande vitesse très étendu à l’horizon 2050. Alors que le TEN‑T met l’accent sur une large couverture, la cohésion et des objectifs stratégiques — même là où la demande est modeste ou les coûts de construction élevés — ENGINEER a tendance à se concentrer sur les corridors où beaucoup de personnes voyagent déjà ou sont susceptibles de le faire une fois le service amélioré. En conséquence, le réseau proposé est plus compact et centré sur les régions les plus fréquentées ; il exclut certains tronçons coûteux ou faiblement utilisés qui figurent dans les plans politiques, tout en ajoutant d’autres liaisons transfrontalières que le TEN‑T ne priorise pas.

Ce que cela signifie pour les voyageurs et les décideurs

Pour les non‑experts, le message clé est que construire un système ferroviaire européen à grande vitesse véritablement connecté ne consiste pas seulement à poser plus de voies, mais à choisir les bonnes liaisons dans le bon ordre. Une approche coordonnée à l’échelle européenne qui pèse coûts, demande et effets induits dans le temps pourrait à peu près doubler le rôle du rail dans les déplacements longue distance tout en s’autofinançant plusieurs fois. Pourtant, atteindre les objectifs plus ambitieux de l’Union européenne nécessiterait des investissements plus rapides et plus importants que ce que l’histoire laisse entrevoir, ainsi qu’une attention soignée à la manière dont les bénéfices sont répartis entre pays. Des outils comme ENGINEER offrent aux décideurs un moyen d’explorer ces compromis de manière transparente, aidant à transformer le patchwork actuel de lignes nationales en un réseau plus rapide et plus vert qui fonctionne pour le continent dans son ensemble.

Citation: Borgogno, F., Massobrio, R., Grolle, J. et al. Modelling the evolution of the European high-speed rail infrastructure network. Sci Rep 16, 8683 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-34669-x

Mots-clés: train à grande vitesse, planification des transports, mobilité européenne, investissement dans les infrastructures, report modal