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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Architecture du CBTC
En anglais
2. Principes du système CBTC
2.1 Rappel des fonctions du système de signalisation
On regroupe classiquement les fonctions du système de signalisation en trois sous-ensembles :
-
l'organisation, la supervision et la régulation du trafic ;
-
les fonctions d'enclenchement ;
-
les fonctions de contrôle et de régulation de la vitesse.
-
Organisation, supervision et régulation du trafic
Ces fonctions sont celles qui permettent aux opérateurs d’exploiter la ligne ou le réseau de métro à partir du centre de supervision. Le trafic est organisé – préparation hors temps réel de la table horaire qui va être déroulée – puis supervisé en temps réel pour être régulé afin de s’adapter aux conditions rencontrées (incidents voyageurs, pannes, accroissement de demande de transport lié à un événement inattendu : par exemple l'interruption du trafic sur une autre ligne, etc.). Ces fonctions sont réalisées dans un sous-système ATS (Automatic Train Supervision) hébergé dans le centre de supervision de la ligne ou du réseau. Elles sont globalement « non vitales » : une erreur d’exécution du système de supervision (de même qu’une erreur d’un opérateur du centre d’exploitation) n’engage pas la sécurité des circulations.
-
Fonctions d’enclenchement
Ces fonctions visent à protéger contre les risques de déraillement (mouvement d’un aiguillage sous un train), de prise en écharpe (collision latérale entre deux trains au niveau d’une intersection de voies) et de face à face (collision frontale entre deux trains roulant sur une même voie dans des sens opposés). Ces fonctions sont implémentées classiquement dans un sous-système constitué d’automates de calcul de logique d’enclenchement (situés dans les locaux techniques d’infrastructure) et d’éléments d’interfaces avec les équipements de voie (moteur d’aiguille, signaux, équipements de détection d’absence de train). Ces fonctions sont vitales : elles engagent la sécurité du mouvement des trains : une défaillance doit toujours déboucher sur un état « restrictif » : interdisant une situation dangereuse.
Le concept principal utilisé par les enclenchements est l’« itinéraire » :...
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Principes du système 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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