L'interopérabilité dans le domaine ferroviaire désigne la possibilité de faire circuler sans entrave des trains sur des réseaux ferroviaires différents, notamment des réseaux situés dans des États différents.
Du fait de l'évolution historique du système ferroviaire, notamment sur le plan technique, les frontières nationales sont souvent des obstacles infranchissables, particulièrement pour le matériel moteur, imposant par exemple des changements de locomotives dans les gares frontières. Le cas du Danemark illustre bien cette évolution. Alors que les pays voisins (Allemagne, Suède, Norvège) avaient choisi dès le début du XXe siècle d'électrifier leurs réseaux en courant alternatif 15 kV 16 2/3 Hz, le réseau danois continuait son exploitation en traction thermique (d'abord vapeur puis diesel). Passant à l'électrification plus tardivement, il choisit une solution plus moderne, le courant industriel 25 kV, 50 Hz. cette situation ne s'est pas révélée trop génante du fait de sa situation géographique en impasse, jusqu'au moment où fut ouverte la liaison avec la Suède par le Pont de l'Oresund.
Cette situation concerne particulièrement l'Europe, du fait du morcèlement politique de ce continent. L'Union européenne s'est souciée depuis de nombreuses années d'améliorer l'interopérabilité ferroviaire afin de faciliter la création d'un grand marché du transport ferroviaire dans lequel la concurrence puisse s'exercer librement. Son action s'est portée d'abord sur les lignes à grande vitesse dans la mesure où il est plus facile d'harmoniser un réseau en construction. Pour le réseau classique, l'harmonisation sera une œuvre de longue haleine car les investissements sont dans certains cas trop élevés pour être rentables. On peut citer l'exemple du gabarit réduit du réseau britannique qui interdit au matériel continental de pénétrer en Grande-Bretagne. Le reconstruction de l'ensemble du réseau n'étant pas envisageable, seule pour l'instant la nouvelle ligne CTRL reliant Londres au tunnel sous la Manche est au gabarit UIC.
La question de l'interopérabilité ferroviaire comporte de nombreux aspects, dont certains sont déjà pris en charge par des organisations internationales comme l'union internationale des chemins de fer (UIC) et l'organisation intergouvernementale pour les transports internationaux ferroviaires (OTIF) qui prescrivent notamment des normes techniques uniformes.
Dans l'Union européenne, l'interopérabilté ferroviaire concerne la conception, la construction, la mise en service, le réaménagement, le renouvellement, l'exploitation et la maintenance des éléments des systèmes ferroviaires ainsi que les qualifications professionnelles et les conditions de santé et de sécurité du personnel qui contribue à son exploitation.
Dans la directive 2001/16/CE du Parlement européen et du Conseil du 19 mars 2001 relative à l'interopérabilité du système ferroviaire transeuropéen conventionnel, elle est définie comme " l'aptitude du système ferroviaire transeuropéen conventionnel à permettre la circulation sûre et sans rupture de trains en accomplissant les performances requises pour ces lignes. Cette aptitude repose sur l'ensemble des conditions réglementaires, techniques et opérationnelles qui doivent être remplies pour satisfaire aux exigences essentielles. " [1]
La Directive 96/48/CE, quant à elle, définit l'interopérabilité du système ferroviaire à grande vitesse.
Les problèmes d'interopérabilité ferroviaire sont liés aux anciennes réglementations nationales.
D'un point de vue technique, elles concernent :
D'un point de vue réglementaire :
Il existe en Europe quatre normes d'écartement des rails différentes sur le réseau principal :
Les lignes à grande vitesse sont toutes à écartement standard, y compris en Espagne.
Il existe en outre de nombreux réseaux secondaires à voie métrique (écartement de 1000 mm ou 1067 mm)
Les solutions techniques à ce problèmes sont les suivantes :
Les signaux électriques et visuels ne sont pas les mêmes. En Allemagne, les trains circulent à droite, en France à gauche.
Il existe en Europe plusieurs normes d'électrification qui se sont imposées pour des raisons historiques :
Le réseau français est partagé entre deux types de courant : continu 1500 V et alternatif 25 kV, 50 Hz (courant industriel), ce qui impose à la SNCF de posséder des engins bicourant, y compris dans le parc TGV.
Les lignes à grande vitesse sont équipées en courant alternatif 25 kV, 50 Hz sauf en Allemagne qui a conservé le courant alternatif 15 kV, 16 2/3 Hz.
L'alimentation se fait généralement par caténaires (fil conducteur aérien), cependant les normes techniques varient selon les pays, notamment la hauteur de la caténaire.
Le courant continu 750 V est généralement amené par troisième rail (cette technique a quasiment disparu sur le continent, sauf pour certains réseaux secondaires, mais reste répandue en Grande-Bretagne).
Les États-Unis ont des trains très longs, ce qui rend le transport de fret par rail rentable. En Europe, des contraintes techniques limitent la longueur des trains.
| Pays | Écartement des rails | Gabarit | Électrification | Largeur de l'archet | Signalisation |
| Allemagne, Autriche | 1435 mm | G2 EBO | 15 kV 16,7 Hz ~ | 1950 mm | Indusi, PZB, LZB |
| Suisse | 1435 mm | < G2 EBO
> UIC 505-1 |
15 kV 16,7 Hz ~ | 1450 mm | Integra-Signum, ZUB 121 |
| Pays-Bas | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 1500 V = | 1950 mm | ATB |
| Belgique | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 3000 V =
25 kV 50 Hz ~ |
1950 mm | TBL |
| Luxembourg | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 25 kV 50 Hz ~ | 1450 mm | Crocodile, TBL |
| France | 1435 mm | UIC 505-1 | 1500 V =
25 kV 50 Hz ~ |
1950 mm
1450 mm |
Crocodile, TVM |
| Italie | 1435 mm | UIC 505-1 | 3000 V = | 1450 mm | RS4 Codici, SCMT |
| Espagne | 1674 mm
1435 mm (LGV) |
3000 V =
25 kV 50 Hz ~ |
ASFA, ZUB 121, LZB | ||
| Portugal | 1668 mm | 25 kV 50 Hz ~ | EBICAB 700 | ||
| Grande-Bretagne | 1435 mm | < UIC 505-1 | 750 V =
25 kV 50 Hz ~ |
courant continu : Troisième rail | AWS |
| Irlande | 1600 mm | 1500 V = | |||
| Danemark | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 25 kV 50 Hz ~ | 1800 mm | ZUB 123 |
| Norvège | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 15 kV 16,7 Hz ~ | 1800 mm | |
| Suède | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 15 kV 16,7 Hz ~ | 1800 mm | ATC |
| Finlande | 1524 mm | 25 kV 50 Hz ~ | EBICAB 900 | ||
| Estonie, Lettonie | 1524 mm | 3000 V = | |||
| Lituanie | 1524 mm | 25 kV 50 Hz ~ | |||
| Pologne | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 3000 V = | 1950 mm | PHP |
| République tchèque, Slovaquie | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 3000 V =
25 kV 50 Hz ~ |
1950 mm | LS90 |
| Hongrie | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 25 kV 50 Hz ~ | 2050 mm | EVM 120 |
| Slovénie | 1435 mm | 3000 V ~ |