Ingénieur Ferroviaire
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Une formation ferroviaire spécialisée et des contacts privilégiés avec les entreprises
TGV, tramways, métros automatiques, l’innovation est au rendez-vous en matière de transports ferroviaire et guidés. Le savoir-faire français s’exporte aux quatre coins du monde. Le secteur ferroviaire est en pleine mutation et manque d’ingénieurs. Constructeurs, transporteurs, sociétés d’ingénierie et collectivités territoriales recherchent des ingénieurs pour développer de nouveaux véhicules, équipements ou services, pour mettre au point les innovations, pour suivre la fabrication et la maintenance. Des besoins importants se développent pour piloter des projets de transports publics dans les villes (tramway, transports en sites propres, etc), pour analyser la faisabilité des contrats internationaux, etc.
L’ESTACA est l’une des seules écoles, ou centre de formation, en France, qui propose une formation spécifiquement dédiée aux transports guidés et ferroviaires. C’est l’une des filières qui manque le plus d’ingénieurs aujourd’hui et les perspectives sont prometteuses.
Les + de la formation
Quelques exemples de projets étudiants
- Avant-projet d’architecture d’un système de transports urbains.
- Évolution des systèmes de freinage ferroviaire adaptés à la grande vitesse.
- Dimensionnement d’un engin de traction.
À l’obtention de votre diplôme d’ingénieurs ESTACA, et vos 12 mois d’expérience en entreprise, vous trouverez un emploi d’ingénieur dans le transport ferroviaire. Le marché français et mondial vous attend.
Principaux partenaires
Des associations pour vivre vos passions
Guided Ways pour les passionnés de ferroviaire : l’association organise des visites de sites, participe à des essais en ligne, propose des conférences sur le secteur des transports guidés, a construit un simulateur de conduite et organise la participation de l’École au plus grand salon ferroviaire mondial : Innotrans.
Les cours sont en grande partie dispensés par des ingénieurs en activité qui actualisent leurs enseignements en fonction des évolutions qu’ils vivent au quotidien dans leur activité. Le cursus comprend également de nombreux projets d’études menés en équipe et encadrés par des ingénieurs en activité dans l’industrie ou des enseignants-chercheurs de l’École.
Cette pédagogie par projet reproduit les modes de travail du monde de l’entreprise : savoir travailler en équipe pour répondre à un cahier des charges en un temps donné. L’expérience professionnelle complète la formation dispensée à l’École : chaque étudiant passe au minimum une année en entreprise dans le cadre des stages.
L’objectif de la formation est de permettre aux étudiants d’acquérir un savoir-faire technique indispensable au métier d’ingénieur mais aussi un savoir-être aujourd’hui essentiel à la réussite d’une carrière.
Cycle Prépa
- Pôle scientifique
- Pôle ingénierie des transports
- Pôle sciences humaines et culture de l’ingénieur
- Pôle expérience professionnelle
- STAGE OUVRIER (4 semaines)
- Pôle scientifique
- Pôle ingénierie des transports
- Pôle sciences humaines et culture de l’ingénieur
- Pôle expérience professionnelle
- STAGE DÉCOUVERTE DE L'ENTREPRISE (4 semaines)
Cycle ingénieur
- Pôle scientifique
- Pôle ingénierie des transports
- Pôle sciences humaines et culture de l’ingénieur
- Pôle expérience professionnelle
- Pôle scientifique
- Pôle ingénierie des transports
- Pôle sciences humaines et culture de l’ingénieur
- Pôle expérience professionnelle
- STAGE ÉLÈVE INGÉNIEUR (4 mois)
- Pôle ingénierie des transports
- Pôle expérience professionnelle
- STAGE FIN D’ÉTUDES (6 mois)
12 mois de stages obligatoires
• Stage exécution en 1re ou 2e année à la SNCF: maintenance technique pour le matériel ferroviaire dans le domaine des freins.
• Stage ingénieur en 4e année chez Deutsch Bahn Schenker Rail GmbH : projet européen de maintenance des wagons de frêt.
• Stage fin d’études en 5e année chez Egis Rail : mise en place des systèmes et équipements d’exploitation pour le tramway Montpellier.
• Visites de sites de maintenance, de centres d’essais et de centres d’études, agrémentées de conférences, par exemple : visite du poste de contrôle de la ligne 14.
Programme 1re année ferroviaire & transports guidés - Cycle prépa intégrée
Les Projets étudiants de 1re année
Chaque étudiant consacre 50 heures de travail personnel à des projets d’études. Proposés et encadrés par des enseignants de l’École, ils sont le plus souvent réalisés en binôme. Au sein du pôle scientifique, un projet est par exemple proposé en algorithmique. Un mini-projet est également réalisé dans le pôle sciences humaines dans le cadre de la Construction du Projet Professionnel et Personnel. Ces cas d’études constituent une première initiation au travail en mode projet.
• Logique
• Calculs dans R et dans C
• Géométrie dans le plan et dans l’espace
• Fonction d’une variable
• Suites
• Polynômes
• Algèbre linéaire
• Equations et systèmes différentiels
• Algorithmique et programmation
• Projet en langage C
• Référentiels et repères
• Systèmes de coordonnées
• Trajectoires et équations de mouvement
• Mécanique du point
• Schématisation et analyse des liaisons
• Technologies et fonctionnement des actionneurs
• CAO (SOLIDWORKS)
• Cinématique des systèmes
• Statique
• Les lois élémentaires
• Notation complexe
• Méthodes d’analyse des circuits
• Etudes des gaz parfaits
• Premier et deuxième principes
• Phénomènes de propagation et de superposition
• Equations de Maxwell
• Introduction à la chimie organique
• Mécanismes de réaction (aspects électronique, énergétique et cinétique)
• Alcanes, alcènes, alcynes et hydrocarbures
• Référentiels et systèmes de coordonnées
• Eléments de calcul vectoriel
• Analyse dimensionnelle
• Introduction au calcul différentiel
• Calcul d’incertitudes
• Eléments de calcul intégral
• Notion d’énergie
• Statique et cinématique des fluides
• Lois fondamentales de la dynamique des fluides
• Equation de continuité et équation de Bernouilli
• Viscosité et écoulements laminaires et turbulents
• Notions de pertes de charge et conduites
• Introduction aux similitudes et nombres sans dimension (Reynolds, Froude, Mach, etc.)
• Historique, Principaux acteurs et différents métiers
• Marché et visions d’avenir
• Spécificités techniques et règlementaires en comparaison avec les autres modes de transports
• Introduction au développement durable
- Ateliers « 2 Tonnes » (travail en équipe pour comprendre les enjeux du changement climatique)
- Bilan carbone, Bilan CO2 et empreinte C02 en lien avec l’analyse du cycle de vie (ACV)
- Cycle de conférences pour un futur durable et responsable
- Regards croisés d’industriels, chercheurs, étudiants et décideurs pour inventer les solutions de demain
• Rappels règles de syntaxe (orthographe et grammaire)
• Fresque du climat
• Synthèses de document
• Plan et structure de rapport
• Lettre de motivation, CV et techniques d’entretien
• Engagement dans la vie de l’École
• Initiation à la santé et sécurité au travail
• Connaissance de l’entreprise
• Programme en fonction du niveau de langues
• Programme en fonction du niveau de langues (Allemand, Chinois et Espagnol)
• Stage d’exécution en entreprise
Programme 2e année ferroviaire & transports guidés - Cycle prépa intégrée
Dès la 2e année, les étudiants font un choix de filière.
Projets étudiants
En 2e année, les étudiants consacrent environ 80 heures aux projets. Ils réalisent un projet d’algorithmique au sein du pôle scientifique ainsi qu’un premier projet dans la filière qu’ils ont choisie : Technologie Automobile, Technologie Aéronautique ou Technologie des Transports Guidés. Chaque sujet de projet est original et renouvelé chaque année. Un mini-projet leur est également proposé au sein du pôle sciences humaines et culture de l’ingénieur.
• Fonctions de plusieurs variables
• Analyse vectorielle
• Séries entières et séries de Fourier
• Transformées de Laplace et Transformées de Fourier
• Coniques
• Calculs des probabilités
• Variables aléatoires réelles
• Lois usuelles discrètes et continues
• Théorème central limite et approximations
• Introduction à la conception et programmation objet
• Projet en langage C++
• Excel avancé
- Rappels de cinématique et de statique, notions de dynamique et d’énergétique,
- mise en équation de problèmes mécaniques.
- Travaux pratiques : moments d’inertie et théorème de Huyghens.
• Chaînes de côtes
• Analyse spécifications
• CAO (SOLIDWORKS)
• Traction / compression / torsion / flexion
• Contraintes et déformations
• Lois de comportement
• Analyse et dimensionnement des poutres
• Propriétés physiques et mécaniques
• Différents types de matériaux
• Cristallographie
• Modélisation des systèmes (mise en équation et fonctions de transfert)
• Boucle élémentaire de commande
• Etude fréquentielle des systèmes
• Application sous Matlab
• Signaux périodiques
• Approche fonctionnelle (amplificateurs et filtres)
• Réponses fréquentielles
• Aspects fonctionnels des convertisseurs
• Redresseurs, transformateurs et machines à courant continu
• Étude des caractéristiques d’une combustion
• Enthalpie libre
• Oxydoréduction
• Piles simples, alcalines et à combustibles
• Cinématique des fluides
• Dynamique des fluides parfaits et visqueux
• Pertes de charges
• Champs électrostatique et magnétostatique
• Deuxième principe
• Changement d’état
• Application aux machines thermiques
- Modélisation des systèmes (mise en équation et fonctions de transfert)
- Boucle élémentaire de commande
- Etude fréquentielle des systèmes
- Application sous Matlab
• Équations de Maxwell
• Applications aux ondes acoustiques et aux ondes
électromagnétiques dans le vide
- Architecture et dimensionnement du matériel roulant
- Infrastructures
- Signalisation et équipements de sécurité
- Enjeux et principes du freinage
- Dynamique et confort des voyageurs
- Traction électrique
- Enjeux de l’exploitation ferroviaire.
- Atelier OGRE (serious game sur les Ordres de Grandeur des Énergies)
- Technologies de l’énergie et énergies bas carbone
- Ressources, énergie
- consommation et déchets / Revue des énergies fossiles, du nucléaire et des énergies renouvelables (solaire, éolien, géothermie, hydroélectricité, biomasse, eau, etc.)
- Approvisionnement, stockage et chaîne de valeur
• Connaissance de soi
• Communication
• Histoire du management
• Devenir ingénieur
• Engagement dans la vie de l’école
• Santé et sécurité au travail
• Connaissance des métiers des transports
• Introduction aux enjeux, métiers et méthodologies
• Programme en fonction du niveau de langues
• Programme en fonction du niveau de langues (Allemand, Chinois et Espagnol)
Stage d’exécution en entreprise :
- Évaluation en 1A au S1
- Atelier d’insertion professionnelle – soft skills et recherche de stage au S2
Programme 3e année ferroviaire & transports guidés - Cycle ingénieur
La troisième année marque le début du cycle ingénieur. Le choix de la filière doit être confirmé par l’étudiant.
Projets étudiants
En 3e année, le temps consacré aux projets atteint 150 heures. Les étudiants réalisent trois grands projets dans l’année. Les deux premiers s’intègrent au pôle culture de l’ingénieur et portent sur les processus d’ingénierie appliquée et la sûreté de fonctionnement. Le troisième est proposé dans le cadre de la filière choisie par l’étudiant : architecture et performances automobile, architecture et performances aéronautique ou architecture des transports guidés. Par exemple, dans le cadre des projets de la filière Ferroviaire.
• Isostatisme d’un mécanisme, analyse, détermination et incidence fonctionnelles
• Théorie du contact entre solides
• Dimensionnement des éléments de guidage, d’assemblage et de transmissions de puissance
• Introduction à la fatigue
• Introduction aux différents modes de transferts thermiques
• Conduction (équation de la chaleur, régimes stationnaire et variable)
• Convection
• Rayonnement
- Approche micro-macro
- Critères de choix matériaux
• Conception, dimensionnement et maquettage (CATIA)
• Modélisation 3D (CATIA)
• Energétique des systèmes
• Puissances virtuelles et équations de Lagrange
• Analyse vibratoire
• Dynamiques des fluides
• Analyse dimensionnelle et similitude
• Etude de la couche limite (laminaire et turbulent)
- Thermique
- Dimensionnement des liaisons mécaniques
- Mécanique des systèmes
- Thermodynamique appliquée aux moteurs thermiques
• Dualité temporelle fréquentielle
• Stabilité
• Correcteurs PID
• Présentation d’UML
• Diagrammes statiques et dynamiques d’UML
• Développement d’une application
- Présentation d’UML
- Diagrammes statiques et dynamiques d’UML
- Développement
d’une application
• Electronique de puissance
• Conversion électromécanique (bilan d’énergie)
• Structure et principe des machines électriques (synchrone et asynchrone)
• Applications aux moteurs électriques et convertisseurs
• Analyse des signaux périodiques
• Energie et puissance des signaux
• Conversion analogique numérique
• Introduction au filtrage numérique
- Systèmes linéaires
- Interpolation, approximation et intégration
- Equations différentielles ordinaires (méthodes explicite et implicite)
- Equations aux dérivées partielles (différences finies)
- Systèmes linéaires
- Interpolation, approximation et intégration
- Equations différentielles ordinaires (méthodes explicite et implicite)
- Equations aux dérivées partielles (différences finies)
- Introduction au management de projet
- Initiation à la recherche Innovation et création d’entreprise
- Projet associatif
- Projet industriel
• Introduction à la turbulence
• Introduction à la CFD
- Introduction aux phénomènes aérodynamiques
• Inférence Statistique
• Maîtrise Statistique des Processus
• Expérimentique
• Analyse du besoin de transport ferroviaire (économie et politique européenne)
• Technologies du transport ferroviaire (systèmes, infrastructures, énergies, signalisation et matériel roulant)
• Tracé des lignes et franchissement des obstacles
- Principe du freinage ferroviaire
- Dimensionnement des systèmes de freinage
Projet innovant de conception d’un engin de traction
- Enjeux et performances du transport de marchandise par le rail
- Traction électrique
- Hydrogène
- Batteries
- Hybridation
- Transports guidés
- Technologies du transport par câble
- Analyse de Cycle de Vie
- Cycle de conférences pour un futur durable et responsable
- Politiques et stratégies de transition énergétique
- nouvelles technologies de propulsion
- carburants alternatifs
- électrification et hybridatio
- analyse des impacts environnementaux et économiques
• Dynamique de groupe
• Engagement dans la vie de l’école
• Découverte de l’entreprise et visites d’entreprise
• Formalisation du projet professionnel et technique de recherche de stage
• Evaluation stage en entreprise de 2ème année
• Programme en fonction du niveau de langues
• Programme en fonction du niveau de langues (Allemand, Chinois et Espagnol)
- Evalaution stage 2A (soutenance, rapport)
Programme 4e année ferroviaire & transports guidés - Cycle ingénieur
• Formulation variationnelle et maillage
• Approche énergétique et discrétisation de structure
• Les différentes familles d’éléments finis en calcul de structure
• Calcul des matrices élémentaires, assemblage et calcul de la solution d’un problème de statique
• Hypothèses générales de la mécanique des milieux continus
• Lois de comportement élastiques, viscoélastiques et thermoélastiques
• Introduction à l’endommagement, la rupture et la fatigue
• Méthodes de résolution de problèmes élastiques
• Introduction aux phénomènes vibratoires et acoustiques
• Analyse modale théorique et expérimentale
• Acoustique linéaire, modes acoustique et impédance acoustique
• Bilan masse et énergie en systèmes ouverts
• Conversion d’énergie thermochimique en énergie calorifique
• Conversion d’énergie thermochimique en énergie mécanique / électrique
Mécanique vibratoire / Analyse dynamique / Conversion d’énergie Prototypage rapide /
Informatique des systèmes multitâches
Commande des systèmes échantillonnés / Introduction aux systèmes séquentiels Prototypage
temps réel / Concepts de base d’une architecture logicielle / Ordonnancement des tâches
Synchronisation et communication inter-tâches
Couplage de modèles mécaniques, électriques, thermiques et hydrauliques
Outils de modélisation multi-physique
Bases et concepts fondamentaux du machine learning, reconnaissance de formes et méthodes
probabilistes, apprentissage profond et réseaux de neurones, mise en pratique avec TensorFlow,
approfondissements via articles et études de cas du blog Towards Data Science
- Modèle inverse
- Modélisation de commande des machines asynchrone et synchrone
Prototypage rapide
conversion d’énergie
• Introduction à la qualité
• Graphique de contrôle et modèle de processus
• Certification et relation client
• Conception des architectures des systèmes hydrauliques
• Modélisation des pertes de charges
• Dimensionnement en puissance
• Introduction aux réseaux et composants
- Introduction à l’organisation de l’entreprise industrielle et son environnement
- Planification de production (concept de flux, gestion des stocks, calcul des besoins)
- Introduction au lean
management
- Introduction au management de projet
- Initiation à la recherche
- Innovation et création d’entreprise
- Projet associatif
- Projet industriel
- Principes de bases de fiabilité
- Méthodes et outils pour l’analyse des systèmes complexes (arbres de défaillances, AMDEC…)
- Application à un projet
Fondamentaux de l’infrastructure ferroviaire : Présentation générale et composants de
l’infrastructure / Tracé de la voie, gabarit et LRS / Essais dynamiques et géométrie de la voie
/ Gestion des tunnels ferroviaires
• Freinage
• Dynamique des véhicules ferroviaires
• Captage et interface pantographe-caténaire
• Architecture système train
• Signalisation et sécurité – ATP / ERTMS
• Postes d’aiguillages, enclenchements de
sécurité
• CBTC
Principe et technologie de l’alimentation en énergie électrique Installations de retour
traction
• Etudes amont
• Cahier des charges exploitant
Base de la circulation ferroviaire, règles d’exploitation
• Exploitabilité
• Conception générale
• Conception d’une ligne nouvelle, réponse à appel d’offre pour un marché public de transport
ferroviaire
- Fondements de l’IA et des datas sciences : de la théorie à la pratique, Cloud IoT, connectivité, sécurité
- Smart City : Urbanisme, infrastructure et mobilités durables
Mobilités durables (du futur) - Multimodalité ou Intermodalité & reports modaux
- Nouveaux systèmes de mobilités
- nouveaux usages et transition sociétal, usager/UX
- Smart City : Urbanisme, infrastructure et mobilités durables
Mobilités durables (du futur) - Multimodalité ou Intermodalité & reports modaux
- Nouveaux systèmes de mobilités
- nouveaux usages et transition sociétal, usager/UX
• Serious game
• Formalisation du projet professionnel
• Simulation d’entretiens d’embauche
• Prise de parole en public : se présenter efficacement
• Communication digitale
• Organiser ou participer à une réunion
• Cybersécurité dans l’entreprise
• Management d’équipe
• Responsabilité sociétale de l’entreprise
• Engagement dans la vie de l’école
- The Crisis Cell
- Speak Show Succeed
- The Best of Both Worlds
- Atelier insertion professionnelle – techniques de réseautage
- Recherche de stage 4A
Programme 5e année ferroviaire & transports guidés - Cycle ingénieur
Projets Étudiants
La 5e année consacre une part importante du semestre passé à l’ESTACA au projet de filière. Chaque étudiant passe plus de 250 heures sur un projet dans la spécialisation qu’il a choisie parmi les treize proposées. Ce projet est une réelle préparation à son entrée dans le monde de l’entreprise avant son stage de fin d’études.
Pôle ingénierie des transports
À noter que 2 spécialisations transverses sont proposées en plus de celles-ci : Eco mobilité et Ingénierie de conception en mode projet.
Spécialisations ferroviaires et transports GUIDES 5e année
Tronc commun : prise en compte des facteurs humains et organisationnels, management
des risques, ergonomie ferroviaire, relations interpersonnelles, résolution de problèmes
et solutions de maintenance prédictive. Au choix
Majeure 1 – Conception & Systèmes Ferroviaires : conception et dimensionnement des
caisses, propulsion électrique, organes de roulement, aérodynamique, acoustique,
interfaces système et compatibilité électromagnétique, projet de conception d’une
automotrice.
Majeure 2 – Exploitation & Maintenance Ferroviaires : sécurité de l’exploitation, train
communicant et SAEIV, maintenance du matériel roulant et des infrastructures, ingénie
rie de maintenance, projet d’exploitation de systèmes ferroviaires.
Majeure 3 – Projets & Travaux Infrastructures : sécurité des chantiers ferroviaires,
maîtrise d’ouvrage et maîtrise d’œuvre, coûts et enjeux stratégiques de développement,
ingénierie et maintenance de l’infrastructure.
Applications pratiques et pédagogie active : projets intégrés et serious games, tels que
la conception d’une chaîne de traction ou la construction d’un atelier de maintenance
ferroviaire.
• Rapport et soutenance
