1 – Le système Urbanloop : présentation et perspectives
a) Un système de transport guidé individuel
Urbanloop est un projet né à Nancy de l’initiative de l’université de Lorraine et qui associe plusieurs écoles d’ingénieurs de Nancy, l’ICN et les Beaux-Arts, faisant ainsi écho à la tradition de l’École de Nancy.
Il s’agit d’un système de transport autonome et innovant sur rail, permettant un trajet sans arrêt ni correspondance, avec prise en charge immédiate.
« 1 km, 1 minute et 1 centime de consommation énergétique » : le système est 100 % électrique. Il fonctionne sans batterie et est très faiblement consommateur d’énergie, ce qui lui a déjà valu un premier record du monde (record de la plus faible consommation d’énergie pour un véhicule autonome en mai 2021).
C’est un système de transport souple et agile qui permet de transporter dans des véhicules très légers simultanément deux personnes (ou un adulte + deux enfants ; ou + un vélo ou + une poussette) et est accessible aux personnes à mobilité réduite.
Un document de présentation synthétique figure en annexe 1.
©Urbanloop
b) Genèse
Le système a été conceptualisé en 2017 et testé à l’aide d’un partenariat avec 3 laboratoires du CNRS et de l’université de Lorraine. Un démonstrateur miniature à l’échelle 1/10e a été réalisé en 2018. Ensuite un projet universitaire financé par la Région Grand Est a permis en 2019 de tester la chaîne de propulsion sans batterie sur une boucle de 400 m. Depuis 2021, un circuit d’essai de 1 200 m permet de développer les technologies en conditions réelles avec plusieurs véhicules.
En janvier 2023, la production industrielle des capsules d’Urbanloop a été lancée dans l’atelier Cini SA de Tomblaine.
Le projet Urbanloop s’est structuré en société par actions simplifiée (SAS) en 2019, l’université de Lorraine étant entrée au capital.
c) Développement
Le système Urbanloop sera l’objet d’une première expérimentation en grandeur réelle à l’occasion des Jeux Olympiques et Paralympiques 2024.
En effet, dans le cadre du Plan d’Investissement d’Avenir (PIA4) de l’État, la communauté d’agglomération de Saint-Quentin en Yvelines a souhaité expérimenter la solution Urbanloop sur son territoire dans le cadre des Jeux Olympiques et Paralympiques 2024, sur son site de l’île aux loisirs qui accueille le vélodrome national et le stadium BMX. Pour cela, elle a obtenu une délégation de compétence de l’Autorité Organisatrice Ile-de-France Mobilités (IDFM) : l’exploitation n’est pas intégrée dans l’organisation francilienne et son utilisation sera gratuite pour les usagers.
Il s’agira d’un démonstrateur transportant du public en conditions réelles qui sera organisé par un consortium (Communauté d’agglomération de Saint-Quentin en Yvelines, Urbanloop et Keolis). D’une durée de 17 mois, le coût de ce projet est de 5 M€ financé à raison de 50 % par l’ADEME, les 50 % restant étant partagés par le consortium. L’exploitation portera sur un tronçon d’un kilomètre.
Urbanloop est le pilote du projet et s’occupe de son organisation générale. L’entreprise est également en responsabilité de la conception des véhicules, de leur fabrication et de leur mise en service. Elle vérifie et assemble les pièces sous-traitées (châssis, portes, composants électroniques, etc.). Elle s’occupe de la qualification du système électronique, du système rail et des relations avec les prestataires. L’entreprise est aussi responsable du fonctionnement informatique (usage des algorithmes, détection des véhicules sur la voie et cyber sécurité). Urbanloop porte la responsabilité de la fiabilité de son système.
Saint-Quentin-en-Yvelines accueille le projet et à ce titre est responsable des premiers aménagements de l’espace. Cela implique des travaux de terrassement (sur la base des plans communiqués par Urbanloop), ainsi que les études d’impact environnementales.
Keolis assure l’exploitation avec la maintenance des niveaux 1 et 2. Urbanloop prend en charge la formation des personnels et Keolis assure leur sécurité et la propreté des véhicules. En tant qu’exploitant, Keolis est porteur du dossier de sécurité et sera en responsabilité pour le transport des voyageurs.
L’implication opérationnelle d’Urbanloop et le retour d’expériences des autres acteurs pourront ainsi être mis au profit de la réalisation, dans des conditions plus optimales, du projet de la Métropole du Grand Nancy.
d) Certification STRMTG
Tout nouveau système de transport public guidé doit se conformer aux règles de sécurité fixées par le décret n° 2017-440 du 30 mars 2017 modifié, relatif à la sécurité des transports publics guidés. Ces règles concernent la sécurité des usagers, des personnels d'exploitation et des tiers.
A ce titre la société Urbanloop travaille depuis l’origine du projet avec le service technique des remontées mécaniques et transports guidés (STRMTG) qui a en charge l’étude et l’approbation des dossiers de sécurité pour le compte de l’État. Urbanloop est accompagnée par l’organisme agréé (OQA) Certifer qui analyse et donne un avis sur l’ensemble des éléments de sécurité.
Ainsi le dossier de définition de sécurité (DDS) a été déposé le 27 juillet 2022 et approuvé le 27 décembre 2022 par le STRMTG dans le cadre de la construction d’une ligne Urbanloop à Saint- Quentin en Yvelines.
Le dossier préliminaire de sécurité (DPS), présenté au STRMTG pour faire l’objet d’échanges pour chaque sous-système et son référentiel technique, qui a été intégralement adapté à Urbanloop du fait de son caractère novateur, vient d’être déposé le 28 février 2023. Son approbation est attendue le 1er août 2023, ce qui permet le démarrage des travaux dans la foulée.
Le dossier de sécurité (DS) sera déposé début décembre 2023 pour une approbation début mai 2024 donnant lieu à une autorisation préfectorale d’ouvrir et d’exploiter la ligne.
Actuellement le système Urbanloop est d’un niveau technologique (TRL) 6, c’est-à-dire que le système fonctionne en conditions réelles. Concrètement, les capsules roulent automatiquement à vitesse réelle pouvant aller jusqu’à 60 km/h. L’exploitation programmée pour Saint-Quentin en Yvelines permettra d’atteindre le niveau 8, condition nécessaire pour le transport guidé et ferroviaire d’avoir les autorisations pour transporter du public.
e) Brevets industriels
Urbanloop a déposé 4 brevets dont la société est pleinement propriétaire :
f) Perspectives
La Métropole du Grand Nancy a adopté le 25 novembre 2021 en Conseil métropolitain son Plan Métropolitain des Mobilités (P2M) qui a pour objet de fixer la stratégie du plan de déplacement à l'horizon 2035 et les actions à engager. Le Projet Urbanloop est depuis lors intégré dans cette stratégie :
« La mise en œuvre du premier tronçon ouvert au public du système de transport innovant Urbanloop, en commençant par le Nord du secteur des Rives de Meurthe pour créer une liaison entre un P+R situé à proximité de la station d'épuration et le futur site de la Cité Judiciaire ; à ce premier tronçon s’ajoutera l’objectif d’en développer d’autres au sein du réseau de transports en commun de la Métropole, et notamment sur le secteur Picot / Flageul à Tomblaine pour accompagner l’aménagement du secteur, et entre Nancy Centre et le Parc Expo à Vandoeuvre, en fonction de l’évolution du site. »
2 – La première ligne Urbanloop à Nancy : au sein du quartier Rives de Meurthe Nord
Cette première ligne s’insère dans le plan guide d’urbanisme de l’ensemble du quartier Rives de Meurthe Nord porté par la Métropole en concertation avec les villes de Nancy et Maxéville et réalisé par l’agence d’urbanisme Intensités. L’aménagement de ce quartier se fera de manière exemplaire aussi bien du point de vue des caractéristiques urbaines que des solutions de mobilités : maîtrise de la densité de construction, qualité architecturale et du point de vue énergétique, qualité des espaces publics et forte présence du végétal, modération des accès véhicules et des places de stationnement, présence des transports en commun et équipements de mobilités actives.
a) Mise en œuvre du P2M et au-delà
La Métropole du Grand Nancy souhaite mettre en service, en 2026, le système de transport innovant Urbanloop sur 3,3 km pour desservir le quartier Rives de Meurthe Nord depuis un parking relais à la porte nord (Maxéville) jusqu’à la station Saint-Georges du Trolleybus au sud.
Le projet de mobilité comportera deux tronçons :
Le plan du tracé figure en annexe 2.
Il est précisé également dans le P2M que cette liaison s’inscrit dans une démarche d’appui du Grand Nancy auprès des savoir-faire universitaires de son territoire et de la promotion de l'innovation.
b) Études d’insertion pour l’intégration au sein du projet rives de Meurthe Nord
La première ligne Urbanloop sera déployée sur les emprises de l’ancienne voie de chemin de fer Saint-Georges et les parcelles connexes, qui appartiennent à la Métropole et à la SNCF. Elle sera intégralement conçue au sein et en même temps que l’aménagement de l’ensemble des espaces publics du quartier, qui a été décidé consécutivement à l’abandon du projet de voie routière de la Meurthe. La ligne Urbanloop devra impérativement limiter son emprise foncière, afin de préserver le maximum de place pour la piste cyclable, la voie piétonne, les zones végétalisées et les espaces publics en général. Compte tenu de l’intermodalité avec un parking relais au nord, et la ligne 1 au sud, le système devra proposer un temps d’accès à la nouvelle cité judiciaire plus rapide avec le système qu’en voiture, rupture de charge incluse.
Les premières études d’insertion réalisées par le cabinet Intensités dans le cadre du plan guide de tout le quartier ont démontré la faisabilité d’une insertion urbaine satisfaisante de la ligne avec les caractéristiques attendues suivantes :
c) Avantages par rapport aux autres solutions de transport public urbain
Comparé à d’autres modes de transports urbains pour des déplacements courts et compte tenu des prévisions de trafic, Urbanloop a des caractéristiques techniques en parfaite adéquation avec les enjeux métropolitains. Effectivement, outre son très faible impact environnemental, Urbanloop est également faiblement consommateur d’espace urbain avec une emprise au sol qui n’excède pas 3 mètres, sauf au niveau des 7 stations où l’emprise est portée à 6 mètres.
Sa vitesse commerciale de 30 km/h lui confère également un avantage concurrentiel incontestable dans la catégorie des modes de transports devant répondre à des niveaux de trafic inférieur à ceux des réseaux de bus.
En considérant l’ensemble des coûts (investissement et fonctionnement), des études ont démontré qu’un trajet avec le système Urbanloop est d’un coût inférieur de 36 % à celui d’un bus.
L’intérêt économique est également assuré avec un ratio optimisé pour le coût d’investissement par kilomètre qui se situe dans une fourchette de 5 à 8 M€.
L’avantage en termes d’émissions sonores plaide également pour Urbanloop.
En d’autres termes, les objectifs poursuivis par la Métropole en termes de service de mobilité, d’innovation, de coûts financiers et de performances environnementales pour la desserte de ce quartier ne peuvent aujourd’hui être atteints que par le système Urbanloop.
d) Études de fréquentation
Une étude de fréquentation a été confiée au cabinet spécialisé Kisio Analysis. La méthode retenue repose notamment sur l’estimation d’un potentiel de trafic captable basée sur les données locales de population, d’emploi et de fréquentation des équipements publics sur un territoire de 400 m autour des points d’arrêt. Sont également considérés les projets d’urbanisation avec la livraison de projets immobiliers, les friches en reconversion, les surfaces commerciales et la création de la cité judiciaire qui sera un fort générateur de trafic. Le P+R de Maxéville en tant qu’équipement dédié au transport sera également générateur de flux.
Dans ces conditions, le trafic journalier, en considérant que la tarification est celle du réseau Stan, devrait se situer entre 1 300 et 1 500 voyageurs à l’ouverture en 2026, et entre 1 500 et 1 800 en 2035. En considérant des hypothèses très optimistes le trafic pourrait se situer à 2 500, soit un niveau tout à fait compatible avec les capacités du système.
Le trafic annuel devrait se situer entre 398 000 et 477 000 voyageurs à l’ouverture et de l’ordre de 573 000 voyageurs en 2035.
En considérant la tarification actuelle avec la gratuité les weekends, les recettes de trafic escomptées se situent entre 314 000 € et 363 000 € sur une année.
Il convient également de préciser que l’observatoire des mobilités décidé par la Métropole du Grand Nancy et désormais opérationnel a également contribué à affiner les estimations.
e) L’estimation du coût et son financement à ce jour
En valeur de juin 2022, l’estimation du coût d’investissement s’élève à 22 M€. Ce coût comprend l’infrastructure (voie, palissage, quais …), les trémies et tunnels, les ouvrages d’art, la voie ferrée, le matériel roulant (40 capsules), le centre de maintenance, le poste de supervision et les stations (abri). Ont également été intégrés des frais de maîtrise d’ouvrage et de maîtrise d’œuvre. Compte tenu du caractère innovant du système, des aléas importants ont été retenus à hauteur de 30 %, ce montant permettant d’anticiper de possibles dérives de coûts.
La décomposition entre le volet génie civil et le système Urbanloop est de l’ordre de 50/ 50, soit 11 M€ pour chaque programme.
Une attention particulière sera portée au respect de cette enveloppe financière qui pourrait être amenée à évoluer à la suite du retour d’expériences de l’expérimentation de Saint-Quentin en Yvelines et de l’évaluation du risque technologique qui sera l’objet d’une expertise.
A ce jour, les subventions acquises s ‘élèvent à 5 M€ de la Région Grand Est. Des démarches sont donc programmées afin de trouver d’autres contributeurs non seulement au niveau de l’Europe et de l’État, auprès d’acteurs publics tels la Caisse des dépôts et consignation et la Banque des territoires, mais également dans le secteur privé avec des investisseurs sur des projets d’infrastructures. Il est à noter qu’Urbanloop a déjà fait l’objet d’un soutien appuyé de l’État, au titre d’un projet innovant de transports décarbonés, et qu’il est permis de compter sur la poursuite de ce soutien.
Sur le plan budgétaire, le projet fera l’objet d’une autorisation de programme de projet (AP de projet) permettant de financer de manière pluriannuelle un programme individualisé en une seule opération. L’AP de projet sera insérée dans le Plan des Mobilités Métropolitaines (P2M) dans le cadre du prochain budget 2024.
Le financement de la partie propre du système Urbanloop, sur une base estimée de 11 M€ (voir plus haut), sera effectué sur 36 mois de projet allant de la commande jusqu’à la livraison et la retenue de garantie.
3 – Le montage juridique et contractuel du projet
Le projet Urbanloop requiert :
Les travaux préalables à l’installation de l’infrastructure doivent être conçus et réalisés dans le cadre de l’aménagement global du quartier Rives de Meurthe Nord. Ils comprennent :
Plusieurs études ont été engagées pour déterminer le montage juridique et contractuel le plus pertinent pour la réalisation du projet Urbanloop.
La Mission d’appui au Financement des Infrastructures du ministère de l’Économie (« Fin Infra ») a établi pour la Métropole une première étude dressant la liste des contrats et montages envisageables ainsi que leurs avantages et inconvénients :
- Les marchés publics classiques allotis, le montage traditionnel pour la réalisation d’opérations d’investissement public. Ce montage a été exclu du fait qu’il conduirait à faire peser sur la Métropole l’essentiel des risques alors même qu’elle ne dispose pas nécessairement des moyens humains et techniques pour ce faire.
- Les conditions juridiques du recours au marché de conception-réalisation ne sont pas remplies.
- Le marché global de performance apparaît adapté et permet de transférer une part de risques sur le titulaire.
- La concession n’est pas adaptée dès lors que l’infrastructure du projet a vocation à être intégrée, après sa mise en service, dans le périmètre de la future délégation du service public du réseau STAN, et compte tenu en outre du caractère innovant du projet qui fait exister une incertitude sur la capacité pour un opérateur d’accepter de prendre un risque d’exploitation sur ce seul projet à un coût raisonnable.
- Le marché de partenariat implique un recours important au financement privé et les conditions juridiques du recours à ce type de marché ne sont pas remplies en l’état.
Fin Infra attirait par ailleurs l’attention de la Métropole sur la possibilité d’un marché passé sans publicité ni mise en concurrence avec la société Urbanloop, compte tenu des droits d’exclusivité détenus par celle-ci.
c) Solution préconisée : Marché public global de performance (MPGP) sans mise en concurrence avec la SAS Urbanloop pour le système de transport lui-même
Une étude juridique a été établie à la suite de la première étude de Fin Infra, dont il ressort que le montage juridique le plus efficient serait le suivant :
- Un marché global de performance passé sans publicité ni mise en concurrence avec la société Urbanloop ou une société de projet SEMOP, hors travaux d’infrastructure.
- Un marché public de travaux classique sous maîtrise d’ouvrage de la Métropole, avec l’assistance technique de la SEMOP, pour les travaux d’infrastructure.
Marché passé avec la société Urbanloop : les brevets déposés par la société Urbanloop lui confèrent un monopole d’exploitation, donc une exclusivité sur l’objet des brevets.
Dès lors que la société Urbanloop est la seule entreprise susceptible de fournir le système de mobilité sur lequel elle dispose de droits exclusifs, un marché peut être passé avec cette société sans publicité et mise en concurrence en application de l’article R. 2122-3 du code de la commande publique, sous certaines conditions :
- Le marché a uniquement pour objet des fournitures et prestations sur lesquelles la société Urbanloop dispose de droits d’exclusivité, ce qui exclut les travaux de génie civil ;
- La société Urbanloop est en mesure d’attester qu’elle n’a pas autorisé d’autres entités à utiliser ou exploiter ses inventions ;
- Les besoins de la Métropole ne peuvent être satisfaits que par le système Urbanloop ;
- Besoin de faire coexister transport avec voie piétons et voie cyclable ;
- Passage par des voies étroites ;
- Vitesse commerciale élevée de 30 – 50 km/h ;
- Absence de fondations pour faciliter/accélérer insertion urbaine ;
- Système léger et prêt à mettre en service en 2026 ;
- Avoir le choix de passer en dénivellation et à moindres coûts les axes routiers pour ne pas les perturber.
Les prestations à confier à la société Urbanloop seraient les suivantes :
Le marché comportera alors des engagements de performance mesurables de la part de la société Urbanloop, qui auront pour objet de faire varier la rémunération des prestations d’exploitation ou de maintenance du marché global en fonction d’indicateurs de performance qui peuvent notamment porter sur le niveau d’activité, la qualité de service, l’efficacité énergétique, l’incidence écologique ou encore la fréquentation.
Travaux d’installation de l’infrastructure : ces travaux ont pour objet le terrassement, le nivellement de la plateforme, les ouvrages de dénivellation des carrefours et peut-être de clôture. Ils seraient confiés distinctement par marché de travaux après publicité et mise en concurrence.
Exploitation commerciale du service : elle serait confiée au délégataire du réseau STAN en intégrant le périmètre de la concession de service public.
d) Hypothèse d’une SEMOP pour conduire le projet
Créée par la loi n° 2014-744 du 1er juillet 2014, la Société d’Économie Mixte Locale à Opération unique dite SEMOP a pour objet, conformément à l’article L. 1541-1 du CGCT, de permettre à une collectivité territoriale ou à un groupement de collectivités territoriales de créer, avec au moins un actionnaire opérateur économique, une société d’économie mixte, laquelle revêt la forme de société anonyme.
La SEMOP est une forme de gouvernance d’un projet. Elle ne constitue pas un montage contractuel en elle-même, mais est nécessairement adossée à l’un des contrats prévus par le code de la commande publique. Constituée pour une durée limitée, elle a pour objet exclusif la conclusion et l’exécution de ce contrat avec la personne publique actionnaire.
Son objet est unique, non modifiable, limité dans le temps et dans son contenu. La Semop ne peut pas créer de filiales ni prendre de participations dans d’autres sociétés. Elle est dissoute de plein droit au terme du contrat.
En l’occurrence, la SEMOP serait constituée avec Urbanloop avant l’attribution du marché : c’est à elle que le marché global de performance serait confié. Elle serait ainsi substituée à la SAS Urbanloop.
Dans cette forme de société de projet, le capital est au minimum de 37 000 euros ; la Métropole détiendrait entre 34 et 85% du capital et 34% au moins des voix dans les organes délibérants. La part de capital de l’opérateur économique Urbanloop serait de 15% au minimum.
Pour le projet Urbanloop, la SEMOP présente plusieurs intérêts :
La création de la SEMOP intervient après la décision d’attribution du marché. La création de la SEMOP s’inscrit nécessairement dans le cadre de la procédure de dévolution du marché.
e) Possibilité d’entrer au capital de la SAS Urbanloop
Il s’agit d’une option dont l’objet est de permettre à la Métropole de bénéficier ultérieurement d’un retour sur investissement lorsque la société se développera dans d’autres territoires.
L’intervention d’une collectivité territoriale au capital d’une société commerciale est en principe interdite, sauf autorisation donnée par un décret en Conseil d’État (article L. 2253-1 du code général des collectivités territoriales).
A titre d’exemples d’autorisations données en ce sens par décret : participation du département du Haut-Rhin au capital de la société de diversification du bassin potassique (2000), participation de la ville de Paris à la société « salle Pleyel » (2008), participation de la région Rhône-Alpes, du département du Rhône et de la CU de Lyon au capital d’Euronews (2011), participation de la métropole de Bordeaux à la société de réalisation immobilière et d’aménagement de l’université de Bordeaux (2019), etc.
Un tel décret permettrait à la Métropole d’entrer au capital de la SAS Urbanloop, ce qui nécessite une délibération transmise au préfet puis au ministère de l’Économie, au Premier Ministre et enfin au Conseil d’État.
En l’occurrence, l’université de Lorraine est déjà actionnaire de la SAS Urbanloop.
Compte tenu des caractéristiques du projet porté par cette société et de l’implication de la Métropole, et sous réserve bien sûr de l’accord des autres actionnaires de la SAS, une prise de participation au capital de la société revêt un intérêt général justifiant une autorisation dérogatoire par décret en Conseil d’État.
f) Évaluation du risque industriel
Compte tenu des enjeux financiers et du fait que le système Urbanloop repose sur une technologie non encore éprouvée, la Métropole du Grand Nancy se dotera, en complément des agréments du STRMTG, d’une expertise afin de bénéficier d’un éclairage sur sa faisabilité technique tout en favorisant la démarche d’innovation engagée.
Ce travail se fera en bonne intelligence avec la société Urbanloop avec l’idée de challenger les différentes technologies du système.
Cette prestation sera effectuée dans le cadre d’un marché d’Assistance à maîtrise d’ouvrage.
4 – Planning et poursuite de la préparation du projet
a) Objectif 2026 et au plus tard pour la mise en service Nouvelle cité Judiciaire
Les principales étapes sont les suivantes :
Pour tenir ce calendrier et sécuriser le projet sur les plans techniques, juridiques et financiers, la Métropole du Grand Nancy s’attachera les compétences d’une Assistance à maîtrise d’ouvrage adaptée.