Conformité normative dans les appels d'offres : maîtriser STI, CENELEC et DIN EN

Introduction

Quiconque ouvre pour la première fois un cahier des charges dans l'industrie ferroviaire rencontre, sur presque chaque page, des sigles tels que TSI LOC&PAS, EN 50126, DIN EN 45545-2 ou ISO 22163. Ces références normatives ne sont pas décoratives : elles définissent le cadre technique et réglementaire dans lequel un véhicule peut être homologué. Une offre qui néglige une seule exigence normative critique risque, au mieux, une correction coûteuse et, au pire, l'exclusion de la procédure de passation.

Selon l'étude UNIFE World Rail Market Study 2024, le marché européen du matériel roulant pèse 63,3 milliards d'euros, avec une croissance annuelle de 7,3 % en Europe occidentale. Sur ce marché, les constructeurs se distinguent par le prix, la technique et leur capacité à traiter des paysages normatifs complexes de manière complète et sans erreur. Ceux qui échouent perdent le marché ou risquent des années de retard dans l'homologation du véhicule.

Le paysage normatif de l'industrie ferroviaire a peu d'équivalents. Contrairement à l'automobile, où quelques cadres centraux (par exemple les règlements UNECE) fixent les règles, la construction de matériel roulant superpose des directives européennes d'interopérabilité, des normes EN harmonisées, des règles nationales particulières et des standards de qualité sectoriels. Le comité DIN pour les infrastructures et véhicules ferroviaires (FSF) représente les intérêts allemands au sein des organismes de normalisation européens et internationaux CEN/TC 256 et ISO/TC 269. Une recherche de « rail » dans la base ISO renvoie à elle seule plus de 880 résultats.

Cet article offre une vue structurée des principaux groupes de normes, explique leur pertinence pour le responsable d'offre et illustre les pièges typiques par des exemples concrets. Pour comprendre le processus global, du cahier des charges au cahier des charges fonctionnel, vous trouverez là-bas le contexte plus large.

Vue d'ensemble du paysage normatif

Les normes citées dans un cahier des charges de matériel roulant peuvent être réparties en quatre grands groupes. Chaque groupe a sa propre origine, son propre champ d'application et ses propres conséquences en cas de non-respect. Un cahier des charges typique pour un véhicule de transport ferroviaire régional cite, directement ou indirectement, plusieurs centaines de normes.

TSI : le niveau européen de l'interopérabilité

Sans les spécifications techniques d'interopérabilité (TSI), aucun nouveau véhicule ne circule dans l'UE. Elles sont élaborées par l'Agence de l'Union européenne pour les chemins de fer (ERA) et constituent, depuis le quatrième paquet ferroviaire (adopté en avril 2016, pleinement applicable depuis juin 2019), l'instrument central de l'autorisation des véhicules dans l'UE. Chaque TSI est du droit de l'UE directement applicable.

Les TSI suivantes sont particulièrement pertinentes pour les véhicules ferroviaires :

• TSI LOC&PAS : locomotives et matériel roulant destiné au transport de passagers. C'est de loin la TSI la plus étendue pour les constructeurs, avec des exigences relatives à la structure, la traction, le freinage, les portes, l'information voyageurs et bien davantage. L'ERA propose un guide d'application dédié à LOC&PAS.
• TSI SRT : sécurité dans les tunnels ferroviaires : protection incendie, évacuation, éclairage de secours.
• TSI PRM : accessibilité pour les personnes à mobilité réduite : aides à l'embarquement, emplacements, systèmes d'information.
• TSI NOI : émissions sonores : limites pour le bruit de passage, le bruit à l'arrêt et les niveaux intérieurs.
• TSI CCS : contrôle-commande et signalisation : compatibilité ETCS et ERTMS. Selon les statistiques ERTMS, 15 % des corridors du réseau central sont jusqu'ici équipés d'ETCS, avec l'objectif d'équiper l'intégralité du réseau central TEN-T d'ici 2030.

La révision TSI 2023 : ce qui a changé

En mars 2023, l'important paquet de révision TSI 2023 a été adopté par le Railway Interoperability and Safety Committee. Il est entré en vigueur le 28 septembre 2023. Pour le travail d'offre, la révision est perceptible immédiatement, car elle introduit des règles transitoires en deux phases : une phase de conception et une phase de production sans limite de temps. La conformité aux TSI est démontrée à la fin de la phase de conception.

En pratique, des cahiers des charges établis avant septembre 2023 peuvent citer l'ancienne version des TSI. Les offres remises en 2025 ou 2026 doivent déterminer si l'ancienne ou la nouvelle version s'applique et quelles règles transitoires sont applicables. Cela ne se décide pas derrière un bureau : il faut s'accorder avec le donneur d'ordre.

CENELEC EN 5012x : sécurité fonctionnelle

La série EN 50126 / EN 50128 / EN 50129 (souvent désignée collectivement comme EN 5012x) régit la sécurité de tous les systèmes électroniques et logiciels des véhicules ferroviaires. Elle s'appuie sur l'IEC 61508, mais est adaptée au ferroviaire. Les Safety Integrity Levels (SIL) en sont le cœur : quatre niveaux définissent la fiabilité requise d'un système de sécurité et déterminent directement l'effort de développement et de démonstration.

EN 50716 : la nouvelle norme logicielle

Le 30 octobre 2023, CENELEC a adopté l'EN 50716:2023. Elle remplace les précédentes EN 50128 (logiciel de signalisation) et EN 50657 (logiciel de véhicules) par une norme unique et harmonisée. Selon QA Systems, EN 50716 remplacera complètement EN 50128 d'ici 2026.

Les principales nouveautés :

• Développement agile : EN 50716 autorise des modèles de développement itératifs (agile, Scrum) grâce à une validation par phases. C'est une rupture avec le modèle en cascade rigide de l'EN 50128.
• IA et machine learning : la norme contient des règles explicites pour les composants IA/ML dans les logiciels critiques pour la sécurité, une nouveauté dans le corpus normatif ferroviaire CENELEC.
• Cybersécurité : intégration de la CENELEC TS 50701 pour les exigences de cybersécurité, qui n'étaient pas prévues dans EN 50128.
• Méthodes formelles pour les SIL inférieurs : EN 50716 étend les exigences de preuve formelle aux SIL 1 et SIL 2, auparavant obligatoires seulement pour les niveaux SIL supérieurs.

Le modèle en V de l'EN 50126 structure l'ensemble du processus de développement : sur le côté gauche (descendant), les exigences sont affinées progressivement, de la définition système à l'analyse de risque puis à la conception détaillée. Sur le côté droit (ascendant), ces exigences sont démontrées systématiquement par les essais et la validation. Chaque niveau à gauche possède un niveau de vérification correspondant à droite.

Concrètement, lorsqu'un cahier des charges impose un niveau SIL déterminé pour un sous-système, cela affecte directement l'effort de développement, les documents de preuve et le coût de l'offre. Un système SIL 4 demande une vérification incomparablement plus lourde qu'un système SIL 1. Les coûts augmentent sensiblement à chaque niveau SIL, car des essais plus étendus, des méthodes formelles et une évaluation indépendante sont exigés. Cette différenciation doit être correctement reflétée dans l'offre.

Normes EN harmonisées : les détails techniques

Outre les TSI et les normes de sécurité CENELEC, les cahiers des charges renvoient à des dizaines de normes européennes harmonisées pour des domaines techniques précis. Le comité DIN FSF coordonne leur élaboration et leur transposition nationale sous forme de DIN EN. Le spectre va du comportement au feu des revêtements intérieurs à la compatibilité électromagnétique de l'électronique de puissance.

Quelques-uns des groupes de normes les plus fréquemment cités dans les cahiers des charges :

Fréquence relative de citation dans des cahiers des charges typiques de transport ferroviaire régional (appréciation qualitative fondée sur l'expérience du secteur, pas une étude quantitative).

EN 45545 : la protection incendie comme norme directrice

Rares sont les cahiers des charges qui se passent d'EN 45545. La série comprend sept parties et a été mise à jour de façon substantielle pour la dernière fois en 2024 : l'EN 45545-3:2024 (résistance au feu des barrières coupe-feu) et l'EN 45545-4:2024 (exigences de protection incendie relatives à la conception des véhicules) ont été publiées en mars 2024.

L'EN 45545-2 (exigences relatives aux matériaux et composants) définit trois niveaux de danger : HL1 (risque le plus faible), HL2 et HL3 (risque le plus élevé, par exemple pour les véhicules circulant en tunnel). Chaque composant est affecté à un groupe de matériaux et doit satisfaire aux critères d'essai du niveau de danger concerné. En pratique, cela signifie qu'un même revêtement intérieur peut avoir des exigences d'autorisation différentes selon le profil d'exploitation (liaisons interurbaines ou métro avec de longs tronçons en tunnel).

Chacune de ces normes possède à son tour ses propres versions, parties et annexes nationales. La vue d'ensemble de l'entreprise Wissmann (2019) sur les normes DIN dans la construction de matériel roulant montre l'étendue du champ, ne serait-ce que pour un seul fournisseur. Pour un constructeur responsable du système global, l'effort se multiplie.

ISO 22163 (IRIS) : management de la qualité pour l'industrie ferroviaire

Alors que les TSI et les normes EN imposent des exigences techniques au produit, l'ISO 22163:2023 s'adresse au système de management du constructeur. En tant qu'extension sectorielle d'ISO 9001, elle définit des exigences supplémentaires pour le ferroviaire, notamment :

• Gestion de projet : avec des exigences spécifiques de planification, de suivi et de gestion des risques allant au-delà d'ISO 9001.
• Gestion de configuration : regroupée avec la gestion des modifications depuis la révision 2023. Particulièrement pertinente pour la traçabilité des exigences sur tout le cycle de vie du produit.
• Conception et développement : avec des exigences de traçabilité complète des exigences client jusqu'à la preuve de conception (Requirements Traceability).
• Gestion de l'obsolescence : cruciale pour des véhicules dont la durée de vie dépasse 30 ans et qui contiennent des composants électroniques aux cycles de disponibilité bien plus courts.

L'IRIS Certification Rev. 04 est applicable aux audits de certification depuis le 1er avril 2024. Les certifications Rev. 03 existantes peuvent être converties en Rev. 04 depuis avril 2024. DQS décrit Rev. 04 comme plus légère et plus efficace dans le processus de certification. DNV souligne en outre les nouvelles exigences de durabilité.

Règles nationales particulières : le facteur souvent sous-estimé

Malgré l'harmonisation européenne, de nombreux États membres de l'UE conservent des prescriptions techniques nationales qui s'appliquent en plus des TSI. Ces « prescriptions techniques nationales notifiées » (NNTV) concernent souvent des domaines qui ne sont pas ou pas complètement couverts par les TSI. L'ERA les gère via la Single Rules Database (SRD), qui a remplacé l'ancienne plateforme NOTIF-IT depuis novembre 2020.

L'activité de ce domaine est illustrée par un exemple : la seule Autriche a notifié trente-trois règles nationales dans la SRD en mai et juin 2024. Après examen, l'ERA a conclu que certaines parties n'étaient pas conformes au cadre juridique de l'UE. Réglementation nationale et harmonisation européenne tirent dans des directions différentes, et cela reste un sujet permanent pour le travail d'offre.

En Allemagne, l'Office fédéral des chemins de fer (EBA) publie les prescriptions nationales applicables et met à disposition son propre manuel des véhicules ferroviaires comme guide de fabrication et d'homologation. Un progrès important a été la déclaration d'intention commune de VDB, EBA, BMDV, VDV et DB AG, signée le 30 janvier 2025, pour rendre la procédure d'autorisation plus efficace. Le mémorandum concerne notamment l'application des NNTV dans les procédures d'homologation des véhicules ferroviaires, y compris le contrôle des modules.

Même lorsqu'un cahier des charges renvoie principalement aux TSI, les règles nationales du pays d'exploitation doivent également être contrôlées. Pour des véhicules transfrontaliers, par exemple une rame destinée à circuler entre l'Allemagne et la Suisse, les exigences nationales des deux pays peuvent s'appliquer. Le premier Stadler FLIRT avec ETCS GUARDIA destiné au trafic dans trois pays montre à quel point la certification des véhicules multinationaux devient complexe en pratique.

Défis typiques dans la pratique

Connaître les normes est une chose. Les traiter correctement dans le processus d'offre en est une autre. Les mêmes problèmes reviennent régulièrement dans la pratique.

1. La quantité considérable

Un cahier des charges typique pour un véhicule de transport ferroviaire régional cite directement et indirectement plusieurs centaines de normes. La seule TSI LOC&PAS renvoie en interne à des dizaines d'autres normes EN. Chacune doit être examinée pour sa pertinence, sa version correcte identifiée et son statut de conformité évalué. Chez un OEM comme Alstom, qui travaille selon sa propre page fournisseurs avec plus de 21 000 fournisseurs dans 83 pays, cette tâche se multiplie sur toute la chaîne d'approvisionnement.

2. Renvois croisés et chaînes de normes

Les normes renvoient à d'autres normes. EN 45545-2 (protection incendie) renvoie à des méthodes d'essai dans EN 45545-1, laquelle renvoie à son tour à des normes d'essai ISO. Une seule exigence du cahier des charges peut ainsi déclencher une chaîne de cinq documents ou plus qui doivent tous être examinés. Le problème s'aggrave lorsque différentes normes de la chaîne ont des dates d'édition différentes, une situation qui survient régulièrement avec la révision TSI 2023 et les parties EN 45545 mises à jour en parallèle.

3. Conflits de versions

Il s'écoule souvent des années entre la rédaction du cahier des charges, la remise de l'offre et l'autorisation du véhicule. Selon une étude du Parlement européen (2023), il faut typiquement 7 à 8 ans en Allemagne entre l'appel à concurrence et la production en série. Pendant ce temps, les normes sont mises à jour. La question de savoir si la version citée dans le cahier des charges ou celle valable au moment de l'autorisation fait foi devient régulièrement un sujet de litige.

4. Marge d'interprétation

De nombreuses normes formulent volontairement les exigences de façon abstraite. Ce que signifient concrètement des « mesures appropriées pour minimiser le risque d'incendie » dépend du sous-ensemble, du profil d'exploitation et de l'interprétation par l'organisme notifié (Notified Body). Deux experts peuvent parvenir à des évaluations différentes, ce qui ne facilite pas le routage des experts dans le processus d'offre.

5. Erreurs de documentation aux effets durables

Un exemple récent montre ce qui arrive lorsque la conformité aux normes n'est pas correctement suivie dans la documentation : pour des trains Stadler FLIRT en Norvège, une documentation obsolète a entraîné des dommages sur 16 automotrices. Dans le Schleswig-Holstein, des problèmes logiciels sont également apparus sur de nouveaux trains Stadler BEMU, affectant la disponibilité des véhicules. La conformité aux normes ne s'achève pas avec la remise de l'offre : elle s'étend sur tout le cycle de vie du véhicule.

Conformité aux normes dans le processus d'offre

Le contrôle des normes n'est pas une étape de travail isolée : il traverse tout le chemin du cahier des charges au cahier des charges fonctionnel. Il s'agit, au fond, de répondre systématiquement à quatre questions pour chaque exigence liée à une norme :

Le guide VDB de la gestion des exigences recommande pour cette affectation l'échange électronique au format ReqIF (Requirements Interchange Format), afin de conserver de façon cohérente le lien aux normes au-delà des limites des outils. En pratique, ReqIF n'est toutefois pas encore utilisé partout ; de nombreux processus de cahier des charges reposent toujours sur Excel et Word. Le standard EuroSpec de gestion des exigences définit six domaines centraux, dont explicitement la traçabilité et la validation/vérification, directement pertinentes pour la conformité aux normes.

Outils pour la conformité aux normes

La gestion des références normatives lors de la préparation des offres dispose aujourd'hui d'un large éventail d'outils, des tableaux manuels aux systèmes intégrés de gestion des exigences.

Depuis 2025, Siemens a intégré des fonctions d'IA dans Polarion, qui peuvent analyser automatiquement les documents d'appel d'offres entrants et en extraire les exigences. IBM DOORS est aussi utilisé dans de grands projets ferroviaires pour le suivi des exigences, par exemple au Metro Tunnel Project de Melbourne (11 milliards AUD), où des milliers d'exigences ont été coordonnées entre plusieurs contractants. Des outils spécialisés comme Reqtify de Dassault Systèmes proposent en outre une couche de traçabilité comptant plus de 100 interfaces.

En définitive, l'outil précis importe moins que la discipline : chaque référence normative doit être identifiée, versionnée, évaluée et affectée à un responsable, qu'il s'agisse d'un tableau Excel ou d'un système ALM. Nous décrivons dans Excel vs. plateforme où Excel atteint ses limites dans cette tâche.

IA et conformité aux normes

Reconnaître automatiquement les références normatives dans des documents non structurés, les comparer aux versions en vigueur, résoudre les chaînes de normes : c'est là que les systèmes d'IA peuvent réellement aider. Prover Technology identifie trois problèmes majeurs dans les spécifications de la phase d'appel d'offres : elles sont incomplètes, incohérentes ou erronées. Les trois peuvent être atténués par l'assistance de l'IA.

Scénarios d'utilisation typiques :

• Extraction : reconnaissance automatique des identifiants de normes (par exemple « EN 45545-2:2020 » ou « DIN EN 50155:2017 ») dans les exigences en texte libre, même avec une orthographe incohérente ou des références abrégées.
• Contrôle des versions : comparaison de la version citée dans le cahier des charges avec l'édition actuellement valide. Particulièrement pertinent après la révision TSI 2023 et les mises à jour EN 45545 de 2024.
• Analyse des renvois croisés : identification des normes citées indirectement (la norme A renvoie à la norme B, non explicitement nommée dans le cahier des charges). L'IA peut alors résoudre automatiquement toute la chaîne normative.
• Réutilisation : proposition d'évaluations de conformité de projets antérieurs lorsque la même norme est citée dans un contexte comparable. Selon Bidara, le taux de réutilisation de contenu est de 66 % tous secteurs confondus, un potentiel particulièrement grand pour la conformité aux normes.
• Aide à la classification : proposition d'une évaluation initiale (OK/OKB/NOK) fondée sur la référence normative et la base de connaissances interne, que l'expert vérifie et valide. En savoir plus dans notre article L'IA dans le processus d'offre.

Conclusion

TSI (révisées en septembre 2023), normes de sécurité CENELEC (avec la nouvelle EN 50716), normes EN harmonisées (EN 45545-3/4 mises à jour en mars 2024), ISO 22163 (IRIS Rev. 04 depuis avril 2024), règles nationales particulières (toujours actives malgré l'harmonisation) : le paysage normatif de l'industrie ferroviaire ne se simplifie pas. Sans processus structurés et outils adaptés, ce maillage est difficile à maîtriser.

Mais il peut être maîtrisé : avec une matrice de normes fiable, avec des plateformes telles que Tendric, avec un routage structuré des experts, avec une extraction et un contrôle des versions assistés par IA. Ceux qui travaillent proprement sur la conformité aux normes ne gagnent pas seulement le prochain marché : ils s'épargnent aussi des années de reprises lors de l'homologation.