Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Le CBTC a pour objectif l’amélioration des performances des systèmes de transport urbains. Après avoir rappelé ces objectifs, les principes du CBTC sont exposés. Les principales architectures sont détaillées avec leur mode de fonctionnement, ainsi que les technologies de communication sans fil. L’apport du CBTC pour les métros sans conducteur est analysé. La mise en œuvre des CBTC est expliquée en insistant sur les projets de rénovation. La comparaison avec les systèmes grande lignes est abordée. La dernière partie expose les limites des systèmes CBTC actuels.
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The objectives of CBTC are to improve the performance of the mass transit system. Those objectives are reminded. The principles of CBTC are explained. The main architectures are detailed, including the way they are operated. The wireless communication technologies are also explained. The added value of CBTC for driverless systems is analysed. The way CBTC are implemented is exposed with focus on renovation projects. Comparison with mainlines system is done. The last part shows some limitation of present CBTC systems.
Auteur(s)
-
Michel CARNOT : Directeur Technique Solutions CBTC - Alstom Transport SA, Saint-Ouen, France
INTRODUCTION
Avec l’urbanisation croissante des sociétés et le besoin de mobilité des populations, les systèmes de transport urbains ont dû faire face à une augmentation spectaculaire de la demande. Les contraintes environnementales limitant l’usage des voitures ont accentué cela. En 1990 à Shanghai, il n’y avait aucune ligne de métro. En 2021, il y en a 19 ! À Paris, la décision pour construire les lignes 15 à 18 a relancé l’extension du réseau. En parallèle, la modernisation du réseau a toujours été continue, avec une attention particulière sur les systèmes de signalisation car ils permettent la fluidification du trafic tout en assurant la sécurité. Les solutions techniques doivent donc équiper de nouvelles installations et permettre la rénovation des installations existantes.
Les systèmes de transport ont fait face à partir des années 1980 à une première révolution : l’introduction du logiciel dans les équipements. Cette première étape a ouvert la voie à un raffinement des exigences fonctionnelles. La seconde étape est liée à la révolution des télécommunications : les systèmes sont passés d’une architecture avec communications point à point entre équipements à une architecture organisée autour d’un réseau, en incluant la mobilité d’une partie des équipements : les trains sont mobiles ! Pour la signalisation urbaine, c’est la naissance du CBTC ( Communication Based Train Control) au début des années 2000.
Cependant, la signalisation est un domaine dans lequel les évolutions sont traditionnellement lentes. Il a donc fallu trouver un équilibre entre les innovations permettant de tirer parti des nouvelles technologies disponibles pour accroître les services rendus et les performances et la croissance en maturité de ces nouveaux systèmes.
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MOTS-CLÉS
signalisation architectures CBTC ERTMS systèmes de transport urbains systèmes sans conducteurs
KEYWORDS
signalling | CBTC architectures | ERTMS | urban transportation systems | driverless systems
DOI (Digital Object Identifier)
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Limites actuelles des systèmes CBTC
En anglais
7. CBTC pour les grandes lignes
Les systèmes CBTC ont été développés pour des applications urbaines. L’objectif de cette section est de comparer les systèmes CBTC et les systèmes de contrôle proposés pour les grandes lignes.
7.1 ERTMS
La question est de savoir si le système ERTMS peut être considéré comme un CBTC et si l’ERTMS pourrait être utilisé dans les systèmes de transport urbain. Pour une description du système ERTMS, voir la rubrique « Technical Specifications for Interoperability (TSI) » du site de l’Agence de l'Union européenne pour les chemins de fer (ERA).
Le système ERTMS de niveau 1 ne peut être considéré comme un CBTC du fait de l’absence de transmission continue entre l’infrastructure et les mobiles.
L’architecture de l’ERTMS niveau 2 est celle de la sous-section 3.2 (CBTC en overlay sur l’enclenchement). Le GSR-MR utilisé pour la communication entre l’infrastructure et les trains offre bien un système de transmission continue et les trains se localisent bien de manière autonome (grâce au Eurobalise). La spécification prévoit bien la possibilité de donner une limite de mouvement au train qui correspond à la queue du train précédent. L’ERTMS de niveau 2 est donc bien un système de type CBTC.
La spécification du niveau 3 ERTMS n’est pas encore établie en 2022. L’objectif visé est bien de réduire les équipements de détection de train au niveau de la voie en profitant du mécanisme de détection positive de train, ce qui définit complètement ce niveau comme système CBTC. Les difficultés techniques pour arriver à une standardisation sur ces sujets, pour des réseaux ouverts, sont cependant élevées : on peut mentionner en particulier le contrôle d’intégrité du train, presque « naturel » avec une rame automotrice à composition fixe de type métro, plus difficile pour un train de passagers...
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CBTC pour les grandes lignes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Signalisation et automatismes ferroviaires. - Sous la direction de W. Schön, G. Larraufie, G. Moëns, J. Poré et les professeurs du module signalisation du Mastère « Systèmes de transports ferroviaires et urbains ». Éditions La Vie du Rail.
-
(2) - HEIBEL (F.) - CBTC interoperability. - IRSE News, Issue 268 (2020).
-
(3) - (*) - Interoperability Technical Specification – General System Requirements. - T/CAMET 040010.1-2018.
-
(4) - RUMSEY (A.) - Technology trends in mass rapid transit signalling. - IRSE News, Issue 266 (2020).
-
(5) - FAROOQ (J.), SOLER (J.) - Radio communication for Communications-Based Train Control (CBTC) : A tutorial and survey. - IEEE Communications Surveys & Tutorials, volume 19, issue 3 (2017).
-
(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Standard for Communications Based Train Control (CBTC). - IEEE 1474 -
-
Applications ferroviaires – Systèmes de contrôle/commande et de gestion des transports guidés urbains. - IEC 62290 -
-
Applications ferroviaires – Conditions d'environnement pour le matériel – Partie 3 : équipement pour la signalisation et les télécommunications. - EN 50125-3 -
-
Applications ferroviaires – Spécification et démonstration de la fiabilité, de la disponibilité, de la maintenabilité et de la sécurité (FDMS). - EN 50126 -
-
Applications ferroviaires – Systèmes de signalisation, de télécommunication et de traitement – Logiciels pour systèmes de commande et de protection ferroviaire. - EN 50128 -
-
Applications ferroviaires – Systèmes de signalisation, de télécommunications et de traitement – Systèmes électroniques de sécurité pour la signalisation. - EN 50129 -
-
...
ANNEXES
Principaux fournisseurs de CBTC
Alstom http://www.alstom.com
Beijing-TCT http://www.en.bj-tct.com
Casco http://www.casco.com.cn
CRRC http://www.crrcgc.cc
CRSC http://www.crsc.cn
Hitachi http://www.hitachirail.com
Kyosan http://www.kyosan.co.jp
Mitsubishi http://www.mitsubishielectric.com
Nippon Signal http://www.signal.co.jp
Siemens http://www.mobility.siemens.com
Stadler http://www.stadlerrail.com
Thales http://www.thalesgroup.com
Toshiba http://www.global.toshiba
Remarques :
-
la société Casco est codétenue par Alstom et CRSC ;
-
l’entité « Transport ferroviaire » de la société Bombardier a été intégrée dans Alstom (2021) ;
-
l’entité « Signalisation » de Thales est en cours d’intégration dans Hitachi en 2022.
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