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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CBTC pour les grandes lignes
En anglais
6. Mise en œuvre des systèmes CBTC
6.1 Ligne nouvelle
Depuis 2010 environ, la quasi-totalité des nouvelles lignes de transport urbain sont équipées de système CBTC.
Les choix structurants sont :
-
le système doit-il être exploité avec ou sans conducteurs ?
-
déploie-t-on des équipements de détection de trains ?
-
déploie-t-on un sous-système d’enclenchement autonome ?
-
quelle technologie de communication sol-train choisit-on ?
Pour certaines lignes suburbaines connectées avec le réseau national grandes lignes, le CBTC peut être déployé sous forme de STM (Specific Transmission Module) d’un système ERTMS. L’exploitation est alors faite généralement en mode CBTC sur le tronçon central de la ligne (là où la capacité de transport demandée est la plus élevée) et en mode ETCS sur les branches.
HAUT DE PAGE6.2 Rénovation de ligne
Les deux raisons principales qui déclenchent la rénovation d’une ligne sont :
-
l’obsolescence du système existant ;
-
le besoin d’accroître la capacité de transport.
Il n’est pas possible d’augmenter significativement le nombre de passagers par train pour une ligne urbaine existante car l’infrastructure (diamètre des tunnels, longueur des quais) contraint le gabarit des trains. Les leviers pour augmenter la capacité de transport sont ceux qui permettent une réduction de l’intervalle entre trains :
1) Augmentation des performances de traction et freinage des matériels roulants ;
2) Amélioration des capacités de régulation du trafic ;
3) Évolution du système de signalisation pour rapprocher les trains en sécurité : diminution des temps techniques d’échange d’information, passage en bloc mobile.
Le CBTC contribue pleinement au troisième point, mais il est également nécessaire dans la mise en œuvre des deux premiers : l’augmentation des capacités des trains ne peut être exploitée de manière optimale en sécurité que par un contrôle de vitesse performant. La supervision du trafic est d’autant plus efficace que les positions des trains sur le réseau sont connues...
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Mise en œuvre des systèmes CBTC
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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