Le Réseau Ferré National est géré par SNCF Réseau dont le rôle est de garantir la sécurité des trains en circulation et le confort des passagers. Ainsi, avant d'autoriser un nouveau matériel roulant à circuler sur une voie, des vérifications de compatibilité entre le matériel roulant et l'infrastructure de la voie sont nécessaires. L'un des critères de vérification porte sur la résistance du système formé par le rail et la traverse directement en contact avec le train. Des règles de calcul internes SNCF Réseau permettent de déterminer les valeurs potentielles maximales de vitesse et d'insuffisance de dévers en fonction des caractéristiques du matériel roulant et de la voie. Ces règles sont basées sur les travaux de la commission DEMAUX [SNCF, 1944] qui a proposé en 1944 une classification des voies en fonction d'un ratio dépendant des caractéristiques de la section du rail et de l'espacement maximal entre traverses. Cette classification a permis de tenir compte de l'hétérogénéité du Réseau Ferré National. Cette démarche présente l'avantage d'être simple et rapide mais a pour inconvénient de négliger l'influence de plusieurs paramètres dont les courbes de la voie et les caractéristiques des systèmes d'attache nécessaires à la fixation du rail sur les traverses. Au fil des années, ces règles de calcul ont intégré progressivement le retour d'expérience pour tenir compte de l'intensité du trafic dans le cas des circulations des trains de marchandises et aussi de l'influence des efforts transversaux sur la résistance du rail par introduction d'un indicateur reprenant les efforts de contact appliqués par le véhicule [SNCF, 2013]. Face à l'interopérabilité européenne et aux interactions avec les entreprises ferroviaires, il devient nécessaire de justifier scientifiquement les conditions de circulation. Naturellement, la proposition d'une démarche rigoureuse, raisonnablement coûteuse en temps de calcul, qui s'appuie sur des règles améliorées et un plus grand nombre de paramètres pour les conditions de circulation, représente l'enjeu majeur des travaux en cours. 

L'instauration de la nouvelle démarche pour le calcul des conditions de circulation nécessite d'abord une étude bibliographique interne dédiée à la compréhension des hypothèses associées aux règles DEMAUX ainsi qu'au contexte d'évolution de ces règles au fil des années. Une étude bibliographique plus générale est également menée de façon à identifier différents modèles permettant de décrire le comportement mécanique des voies. Les résultats analytiques de ces différents modèles (poutre infinie sur fondation élastique également connu sous le nom de modèle de Winkler [Winkler, 1867], poutre sur appuis ponctuels rigides [Delaplace et al., 2008], poutre sur appuis ponctuels élastiques [Lu et al., 2008]) sont comparés, en statique, afin de cerner leur domaine de validité et les phénomènes mécaniques pouvant être pris en compte (flexion verticale, latérale, etc). D'après les premières recherches bibliographiques, le modèle de Winkler semble correspondre à l'approche utilisée par la commission DEMAUX pour évaluer la nocivité du véhicule sur la voie. À terme, le modèle simplifié finalement retenu devra intégrer davantage d'éléments de la voie ainsi qu'un critère de fatigue décrivant l'histoire de sollicitation du rail pour vérifier la cohérence des résultats avec les conditions de circulation actuelles. Une prochaine étape consistera à analyser la sollicitation dynamique de la voie et à introduire une loi d'usure pour une meilleure représentation de l'état réel du rail. Des modèles éléments finis plus robustes seront utilisés par la suite pour valider les premiers modèles simplifiés et étendre l'étude à des analyses plus fines. 

Les résultats amenés par ces travaux seront un moyen d'accentuer la position de la simulation numérique pour la définition des conditions de circulation et de participer à l'amélioration des performances du réseau ferré en exploitant la pleine capacité de la voie.