Quelle place les chemins de fer auront-t-il dans le futur de l’utilisation du spectre radio? A l’instar des sons et de la lumière (couleurs), les ondes radio sont limitées à la capacité utilisable du spectre des ondes.

Ainsi, sans tomber dans les détails trop techniques, les transmissions par radio se font entre un émetteur et un récepteur principalement grâce à signal électrique ayant un mode de modulation (émission d’un signal), tel le morse, l’AM (modification de l’amplitude des ondes), le FM (modification de la fréquence des ondes) et les différents types de modulation numérique (ex: radios amateurs en PSK31). Peu importe le choix du mode, ces émissions sont toutes limitées à des longueurs d’ondes précises.

Actuellement, les chemins de fer utilisent principalement une série de canaux situées aux environs de 160 et 161 mHz pour leurs communications.

A titre de référence, la radio commerciale se situe entre 0.5 et 1.7 mHz pour la bande dite AM et 88 et 108 mHz pour la bande dite FM.

Le milieu ferroviaire utilise aussi deux fréquences (sauf exceptions), 452.9375 et 457.9375 mHz, pour communiquer les données entre la locomotive de tête et l’appareil de télémétrie (surnommé FRED ou EOT) qui a remplacé les wagons de queue.

Un autre usage, celui-ci moins connu, est l’ATCS où à certains endroits les données électroniques des signaux le long des voies sont échangées par ondes radio. Ainsi, à l’aide d’un programme informatique, il est possible de capter ces codes pour développer et avoir accès en direct à un tableau de la circulation ferroviaire identique à ceux du répartiteur (CCF).

De cette façon, un contremaitre dans sa camionnette peut voir la circulation sur son ordinateur portable, puis communiquer électroniquement avec le répartiteur pour demander et annuler ses permis d’occuper la voie (POV). Cette méthode permet aussi la réduction des communications verbales et réduit ainsi les malentendus, les délais d’attente et la possibilité d’erreurs humaines. De plus, notons qu’il y a un mouvement qui prend de l’empleur pour éliminer les communications verbales pour que tout se fasse par ordinateur. Les fréquences ATCS se retrouvent près des envirions des fréquences de téléphone sans fil et cellulaires, soit les 900 mHz.

Comme les communications sans fil sont de plus en plus populaires, les autorités gouvernementales qui gèrent le spectre radio (ex: FFC aux États-Unis ou Industrie Canada) demandent que les utilisateurs fassent usage le plus efficacement possible de leurs fréquences assignées.

Ainsi, l’industrie des chemins de fer étudie la possibilité de restructurer ses fréquences avec des bandes plus étroites (moins d’espaces entre les canaux) et d’introduire l’utilisation de systèmes numériques de type « trunking » (un pool de fréquences partagées où les communications sont programmées pour changer de fréquences plusieurs fois par seconde pour offrir plus d’espace sur les canaux).

Outre l’augmentation de la capacité, l’optimisation des réseaux et de leurs infrastructures, le grand souci de la sécurité nationale, surtout aux États-Unis, font reflechir certains quant à la possibilité de rendre ces communications encryptées et par conséquant, d’éliminer leur « auditoire non-officiel ».

Ce sont des options sérieusement étudiées, mais celà demande beaucoup de préparation pour remplacer près de 250 000 radios actuellement en service.

Outre l’utilisation accrue de la technologie GPS qui va maintenant plus loin que localiser un wagon ou surveiller la température à l’intérieur, certains opérateurs de citernes exploitent ce système à des fins de surveillance (« geofencing ») où des photos en direct peuvent être mêmes transmises à un centre de surveillance sans que l’intrus s’en apperçoive.

Toutefois, le grand aspect qui est en train de révolutionner l’industrie est la loi américaine obligeant en 2015 que le contrôle positif des trains (PTC) soit présent partout où les trains de produits dangeureux et passagers circulent. En gros, il s’agit d’indiquer la présence positive où les trains sont sur une voie et non, la présence de disponibilité de la voie (cantons) entre ceux-ci.

Pour se faire, l’industrie a acheté la bande de fréquences des 220 mHz pour équiper les locomotives de la technologie permettant leur repérage. Actuellement, les principaux problèmes sont les coûts rattachés à l’implantation de la technologie et le développement d’un standard commun aux différents fabriquants d’appareils pour qu’ils soient tous conformes et compatibles partout entre toutes les locomotives d’une même entreprise autant qu’avec celles des autres quand elles se promènent ailleurs (« foreign power », locations, Amtrak/Via Rail qui sautent d’une ligne à une autre durant un même voyage, etc…).

Avec un usage supplémentaire des technologies sans fil et de bases de données centralisées, il a même été analysé qu’il serait possible de développer une meilleure communication qui améliorerait la maintenance basée sur les performances des locomotives et une utlisation accrue des unités étrangères en tête de convois.