Auteurs : M. CHOE Hyun-joon, Inspecteur général, M. KIM Sang-hye, Auditeur principal, Mme JEON Ju-won, Auditrice
1. Introduction
Le Comité d’audit et d’inspection (BAI) a réalisé un audit des Chemins de fer nationaux de Corée (KORAIL) afin de les préparer à un éventuel gauchissement des voies ferrées qui pourrait être causé par des vagues de chaleur intense, l’empreinte du réchauffement de la planète. Il a semblé utile de partager les méthodologies d’audit utilisées dans le cadre de cet audit avec les membres de l’INTOSAI et la communauté des auditeurs du secteur public, notamment parce que ces méthodologies reposent sur l’analyse scientifique de la corrélation entre les températures de l’air et des voies ferrées, ainsi que sur la simulation de scénarios de températures futures.
2. Contexte
Depuis 2000, il y a eu au total six cas de déraillement de train ou de problèmes techniques avec les chemins de fer en Corée du Sud, qui se sont tous produits sur des voies de chemin de fer soudées en continu. Il s’est avéré que ces catastrophes ont été causées par un pic intense de la température des rails, qui a déclenché le flambage des voies ferrées soudées.
Dans ce contexte, il est devenu nécessaire d’établir une norme pour l’installation de voies ferrées soudées en continu, qui tienne compte des changements de température prévus à l’avenir, afin de prévenir le gauchissement des voies ferrées et les accidents par déraillement de train, entre autres risques.
3. Méthode d’analyse et ses résultats
A. Analyse des prévisions des températures de l’air futures
Le BAI a analysé les données sur les températures de l’air dans le cadre des scénarios de la voie socio-économique partagée (SSP) SSP1-2.6 et SSP5-8.5(1), qui sont des scénarios de changement climatique des changements socio-économiques mondiaux prévus dans le sixième rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat des Nations Unies, afin de calculer les intervalles de récurrence des températures, ou les probabilités de connaître effectivement les températures prévues, dans le cadre des scénarios anticipés. Le BAI les a ensuite comparés au statu quo actuel.
Le BAI a constaté que la probabilité que la température de l’air atteigne 40℃ ou plus (ce qui équivaut à une température ferroviaire de 60℃ ou plus) serait 25,1 fois plus élevée en 2040 qu’aujourd’hui dans le cadre du scénario SSP5-8.5, comme le montre le tableau 1.
[Tableau 1] Comparaison de la probabilité que la température de l’air atteigne 40℃ ou plus (Unité : %, année, nombre de multiplications)
Source : Les chiffres calculés sont basés sur l’analyse de l’Université nationale de Kangwon.
Cette analyse a démontré que les changements climatiques auront un impact tel que le nombre de jours où la température ferroviaire atteindra 60℃ ou plus dans le scénario à long terme (de 2071 à 2100) représentera jusqu’à 30,2% des jours entiers de la saison estivale, dans le cadre du scénario SSP5-8.5.
[Tableau 2] Prévision du nombre de jours avec une température ferroviaire atteignant 60℃ ou plus pendant l’été (entre juillet et septembre) (Unité : nombre de jours, %)
Source : Données fournies par l’Administration météorologique de Corée et analyse réalisée par l’Université nationale de Kangwon.
B. Analyse de la corrélation entre les températures de l’air et des voies ferrées en Corée
Afin d’anticiper les températures ferroviaires futures, le BAI a analysé, comme le montre le tableau 3, la corrélation entre les températures de l’air et des voies ferrées, en utilisant des données réelles sur les températures ferroviaires. Il a ensuite comparé la corrélation avec quatre équations de corrélation de la température de l’air et de la température des voies ferrées, et a constaté que l’équation utilisée par KORAIL était la plus fiable des quatre.
[Tableau 3] Simulation de la corrélation entre les températures de l’air et des voies ferrées
| Conduit par et pendant : Université nationale de Kangwon, avril – juin, 2023 Champ d’analyse : Corrélation entre les températures de l’air et des voies ferrées Méthodologie d’analyse : Analyse de la corrélation entre les températures de l’air et des voies ferrées sur la base des données relatives aux températures de l’air ainsi que de la température des voies ferrées mesurée par le scanner thermique du chemin de fer ; Comparaison des équations de corrélation existantes pour les températures de l’air et des voies ferrées, dont l’une était utilisée par le KORAIL ; et Formulation d’une équation finale de corrélation des températures entre l’air et les voies ferrées. |
[Graphique 1] Comparaison des équations de corrélation des températures entre l’air et les voies ferrées
Source : Analyse des données par l’Université nationale de Kangwon
C. Analyse de l’évolution de la température des voies ferrées dans le cadre des scénarios de changement climatique
En étroite collaboration avec l’Université nationale de Chungnam et l’Université nationale de Kangwon, BAI a effectué une simulation de la conversion des températures de l’air du futur en une gamme de températures possibles pour les voies ferrées, en utilisant l’équation de corrélation expliquée ci-dessus utilisée par KORAIL, comme le montre le tableau 4.
[Tableau 4] Simulation de l’évolution des températures des voies ferrées à l’avenir en raison du changement climatique
| Réalisé par et pendant : Université nationale de Chungnam, avril – juillet Portée de l’analyse : Évolution de la plage de température, de la température moyenne et de la température de consigne des voies ferrées. Méthodologie d’analyse : Conversion de la température de l’air prévue pour l’avenir en celle des voies ferrées, en tenant compte de la probabilité de récurrence de la température de l’air prévue pour l’avenir dans le cadre du scénario SSP1-2.6 et 5-8.5 ; et Analyse de l’évolution de la température moyenne et des températures de consigne Limites de l’analyse : Les températures des voies ferrées fluctuent en fonction de la température de l’air, de l’humidité, de la quantité de nuages, etc. Néanmoins, cet audit n’a pris en compte que la température de l’air. |
Cette analyse a montré que la fourchette actuelle des températures des voies ferrées, qui est de 80℃ (moins 20 à 60℃ ), s’élargira d’au moins 3℃ (pendant l’intervalle de récurrence de 50 ans, selon le scénario SSP1-2.6) ou de 11,7℃ au maximum (pendant l’intervalle de récurrence de 100 ans, selon le scénario SSP5-8.5).
[Tableau 5] Perspectives d’évolution de la température des voies ferrées dans le cadre des scénarios SSP (Unité : ℃)
Les chiffres entre parenthèses indiquent les changements dans les températures des voies ferrées et les températures moyennes, par rapport aux niveaux actuels (maximum 80℃ , valeur médiane 20℃).
Source : Données analysées par l’Université nationale de Kangwon
D. Analyse de la probabilité de gauchissement des rails des trains à grande vitesse, à l’aide de scénarios liés au changement climatique
Le BAI a analysé l’augmentation de la probabilité du gauchissement des voies ferrées lorsque la température des voies ferrées augmente, comme indiqué dans le tableau 5. Le résultat a montré que la probabilité de gauchissement des voies ferrées atteindra jusqu’à 0,2 % au cours de la période 2071-2100 (long terme), comme indiqué dans le tableau 6, avec des températures du rail augmentant jusqu’à 73℃ (intervalle de récurrence de 100 ans appliqué dans le cadre du scénario SSP5-8.5). Il en ressort que la norme de sécurité actuelle pour le gauchissement des voies ferrées n’est pas suffisante pour se préparer au changement climatique futur.
[Tableau 6] Perspectives de la probabilité de gauchissement des voies ferrées dans le cadre du scénario SSP (Unité :℃ , %, nombre de multiplications)
Source : Données analysées par l’Université nationale de Chungnam
4. Résultat de l’audit
Le BAI a demandé au président de l’entreprise des Chemins de fer « Korea National Railway » de renforcer la sécurité de ses voies ferrées en établissant des normes pour la plage et l’objectif des températures sur les voies ferrées à soudure continue, en utilisant des scénarios de changement climatique, afin de réduire le risque de gauchissement des voies ferrées qui peut être causé par des pics de température de l’air. Ces normes contribueront à améliorer la sécurité des transports dans tout le pays en réduisant les risques liés à l’augmentation des températures, et à renforcer la résilience climatique.
