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RÉSUMÉ
Dans le domaine des chemins de fer, la signalisation fait le lien entre les infrastructures (voies ferrées, ouvrages d'art) et les matériels roulants (trains). Cet article fait le point sur les différents rôles de la signalisation ferroviaire liés à la sécurité et à l'exploitation, et présente les principaux éléments qui la composent: signalisation latérale et de cabine, détecteurs et capteurs, systèmes d'espacement des trains, enclenchements, et passages à niveau. Les produits et systèmes font l'objet d'un seconde article.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jacques PORÉ : Senior technical expert, railway signalling - Alstom Transport
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Gilbert MOËNS : Chef de projet en signalisation ferroviaire - SNCF (retraité)
INTRODUCTION
Il n'est pas exagéré de dire que, sans les systèmes de signalisation, les chemins de fer ne seraient pas sûrs.
Entre les infrastructures (les voies ferrées, les ouvrages d'art...) et les matériels roulants (les trains), la signalisation fait le lien. La signalisation permet l'exploitation des chemins de fer. Cela est d'ailleurs vrai aussi bien pour les grandes lignes (qui comprennent les Lignes à Grande Vitesse (LGV), les réseaux périurbains, les lignes intervilles et celles plus spécialement parcourues par les trains de fret) que pour les réseaux urbains (métros, tramways).
Comme il est d'usage de dire dans la profession : « Pas de signaux, pas de train ».
Cet article (qui est présenté en deux parties) donne un aperçu des rôles de la signalisation ferroviaire et présente les principaux éléments, produits et systèmes, qui la composent.
En premier lieu sont décrits les aspects liés à la sécurité : quels sont les risques couverts par la signalisation ferroviaire ; qu'est-ce que l'exploitation, qui gère les flux de trafics, les priorités, les aspects liés à la capacité, au débit des lignes. Ensuite, sont présentées les principales fonctions de la signalisation, en commençant par les éléments de base : aiguiller les trains pour qu'ils puissent se doubler, se croiser, se garer ; détecter où se trouvent les trains, pour qu'ils ne se rencontrent pas ; présenter une signalisation claire et compréhensible aux conducteurs, etc. Les enclenchements, qui empêchent un aiguilleur d'établir des actions incompatibles vis-à-vis de la sécurité, sont ensuite introduits, puis d'autres éléments importants tels que les passages à niveau.
Dans un second article, sont présentés les produits et systèmes dont les contrôles de vitesse, les postes d'aiguillage, etc. ainsi que le déroulement d'un projet de signalisation et la maintenance qui l'accompagne.
L'article ne montre qu'un (tout) petit aperçu du sujet, que les professionnels mettent souvent des années à appréhender pleinement, tant la variété des aspects de la signalisation ferroviaire sont nombreux ; et ces aspects, dans tous les sens du terme, varient assez notablement d'un pays à l'autre, même si les besoins de base sont tous les mêmes.
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Conclusion
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2. Principales fonctions de la signalisation
Historiquement, dès que plusieurs trains ont circulé sur une ligne donnée, il a fallu que ceux-ci puissent se doubler, se croiser (rôle assuré par la commande et les contrôle des appareils de voie), il a fallu savoir où ils se trouvaient afin d'éviter les accidents (rattrapage, nez à nez, prises en écharpe, etc.) donc connaître avec une certaine précision la position de ces trains (rôle assuré par les systèmes de détection des trains).
Assez rapidement la signalisation latérale est apparue le long des voies ferrées. Celle-ci a, plus ou moins récemment, été complétée par une signalisation en cabine de conduite des trains.
Les dispositifs d'espacement des trains et les enclenchements complètent la panoplie des fonctions de base de la signalisation ferroviaire que nous allons découvrir maintenant.
2.1 Commande et contrôle des appareils de voie
Parmi les éléments de base du système ferroviaire, l'appareil de voie, notamment l'aiguille ou aiguillage, est un composant majeur.
Un aiguillage peut être « talonnable » : cela signifie que, si un train le franchit en venant du talon alors que les lames d'aiguille ne sont pas positionnées pour cette direction, les roues du train vont pousser la lame collée pour forcer leur passage : elles vont talonner l'aiguille. Au contraire, un aiguillage peut être « non talonnable » : cela signifie que celui-ci n'est pas conçu pour être talonné. N'étant pas prévu pour cet usage, si un train vient à franchir l'aiguillage en venant du talon dans la direction pour laquelle les lames d'aiguille ne sont pas correctement positionnées, les roues du train vont venir en butée sur les lames d'aiguille, entraînant diverses destructions à la voie et aux équipements de manœuvre, non prévus pour cette utilisation. Pour un aiguillage talonnable, il est possible d'avoir deux types de fonctionnement. L'appareil peut être « talonnable renversable », ce qui signifie que si les lames sont talonnées par un train venant de la voie en talon pour laquelle les lames ne sont pas correctement positionnées, lorsque les roues du train vont talonner les lames, cela va immédiatement faire changer celles-ci de position via un ressort de rappel par exemple. Ce changement est définitif. Au contraire, un aiguillage talonnable peut être « non renversable», ce qui signifie que si les lames sont talonnées, elles reviendront immédiatement à leur position initiale à...
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