DAAT : Dispositif d’arrêt automatique des trains
DMI : Driver machine interface : dispositif qui permet la communication entre le système bord et le conducteur
DV : Double voie

E

EOA : End of authority (fin d’autorisation de mouvement)
EPSF : Établissement public de sécurité ferroviaire
ETCS : European train control system (système européen de contrôle commande des trains)
ERTMS : European rail traffic management system (système européen de gestion du trafic ferroviaire)
EVC : European vital computer. (ordinateur européen de sécurité) : calculateur de bord qui supervise la marche du train en fonction des données sol et bord

F

FA : Fermeture automatique
FS : Full supervision (supervision complète) : mode technique dans lequel le train est supervisé en vitesse et déplacement = marche normale attribuée au train

G

GI : Gestionnaire d’infrastructure
GSM/GFU : Global system for mobile communication/Groupe fermé d’utilisateurs
GSM-R : Global system for mobile communication railways (Système de communication téléphonique pour mobile dédié aux chemins de fer)
GSM-R Data : Système de transmission de données entre les installations « sol » et les installations « bord » via le réseau GSM-R

I

ICS : Installations de circulation à contre-sens
IPCS : Installations permanentes de contre-sens
IS : Installation de sécurité
ITCS : Installations temporaires de contre-sens

J

JRU : Juridical recording unit (Enregistreur des paramètres d’exploitation)

K

KVB : Contrôle de vitesse par balises

L

LEU : Line side electronic unit (codeur ERTMS)
LGV : Ligne à grande vitesse

M

MA : Movement authority : autorisation donnée à un train de circuler vers un point donné en tant que mouvement supervisé

N

Nf : Non franchissable
NL : Non leading (non en tête) : Mode technique de circulation utilisé pour la double traction ou la pousse

O

OS : On sight (conduite à vue) : mode technique de circulation qui autorise le conducteur à s’avancer en marche à vue. En ETCS1, le mode OS accompagné du message textuel national « Voie de service » impose la marche en manoeuvre pour la réception sur voie de service

P

PI ETCS : Point d’information ETCS : constitué d’une ou plusieurs balises transmettant des informations vers le bord (par exemple PI avancé ou PI signal)
PL : Pleine ligne
PLD : Point limite de domaine : point où une transition entre ETCS et un autre système de signalisation a lieu
PN : Passage à niveau
PO : Point opérationnel : collection de points représentant un lieu d’intérêt, voir exemple.
PR : Point remarquable : voir PO

R

RBC : Radio block center : système centralisé fonctionnant avec les enclenchements afin d’établir et de contrôler l’espacement et le mouvement des trains en envoyant et recevant des informations par radio en ETCS2 ou 3
RFN : Réseau Ferré National
RST : Radio sol-train
RT : Renseignement technique
RV : Reversing (refoulement) : mode technique de circulation utilisé pour permettre au train de reculer d’urgence sans signaux ni ordre dans une zone prédéfinie. Ce mode n’est pas utilisé sur le RFN

S

SGS : Système de gestion de la sécurité
SH : Shunting (manoeuvre) : mode technique de circulation manoeuvre
SN : System national : mode technique de circulation de niveau STM
SR : Staff responsible (responsabilité agent) : mode technique de circulation utilisé dans les situations dégradées. Il est utilisable sous la responsabilité respective de l’agent-circulation et du conducteur
STM : Specific transmission module (Module spécifique de transmission) : ce dispositif permet à l’ETCS d’utiliser un système de signalisation national

T

TECS : Tableau lumineux d’entrée à contre sens
TIV : Tableau indicateur de vitesse
TR : Trip : mode technique de circulation entraînant une application irréversible du freinage d’urgence par le système ETCS jusqu’à l’arrêt du train
TSCS : Tableau lumineux de sortie à contre sens
TVM : Transmission voie machine

V

VB : Voie banalisée
VP : Voie principale
VS : Voie de service
VU : Voie unique
VUT : Voie unique temporaire
VUTP : Voie unique temporaire à caractère permanent

2 - Signalisation

Les signaux, régimes d’exploitation des trains, et les systèmes d’espacement des trains

Cette section est destinée à exposer les principes généraux relatifs :

aux signaux
aux régimes d’exploitation des lignes (à venir)
aux différents systèmes d’espacement des trains

La grande majorité des informations de cette section sont extraites du document pédagogique de l’Établissement Public de Sécurité Ferroviaire (EPSF) édité le 05 juillet 2017.

2.1 - Les risques ferroviaires

Les trains doivent circuler en toute sécurité. Les risques majeurs liés aux circulations ferroviaires sont les suivants :

le rattrapage des trains qui circulent dans le même sens sur la même voie ;
la prise en écharpe, c’est-à-dire la collision latérale de trains qui circulent sur des itinéraires convergents ;
le nez à nez, c’est-à-dire la collision frontale de trains qui circulent en sens contraire sur la même voie ;
le déraillement ;
la collision avec un obstacle.

On prévient ces risques notamment par :

la mise en place d’une signalisation ;
l’établissement d’un régime d’exploitation de la ligne (double voie, voie banalisée, voie unique) ;
la mise en place d’un système d’espacement des trains ;
la mise en oeuvre de procédures d’exploitation.

D’autres dispositifs techniques contribuent également à couvrir ces risques tels que :

les installations de sécurité, notamment les enclenchements des postes d’aiguillage ;
le DAAT qui est un dispositif permettant d’assurer l’arrêt automatique des trains en cas de franchissement intempestif d’un point d’information avec signal d’arrêt fermé ;
le KVB, le COVIT (TVM) sont des exemples de systèmes de contrôle de la vitesse, avec contrôle de franchissement des signaux non franchissables ;
le système de contrôle commande des trains, intégré dans l’ETCS.

La sécurité des circulations repose aussi sur le respect rigoureux des consignes et instructions opérationnelles par tous les agents concernés par la circulation des trains.

Ces procédures sont de la responsabilité des exploitants ferroviaires. Elles sont décrites dans le manuel du système de gestion de la sécurité (SGS) qu’ils établissent et qui fait l’objet d’une instruction par l’EPSF chargé de délivrer le certificat ou l’agrément de sécurité.

2.2 - Les signaux

Principe

Pour transmettre au conducteur des ordres et informations liées à la sécurité des circulations, il est fait usage de signaux. Ces signaux peuvent indiquer des informations relatives aux limites de vitesse, peuvent servir à garantir l’espacement des trains ou donner des indications diverses telles que l’accès à des voies de service, des ouvrages d’art à gabarits réduit, etc.

La signalisation à main

La signalisation au sol

La signalisation au sol est normalement implantée à gauche ou au-dessus de la voie concernée.

Signaux de protection

Les signaux de protection sont destinés à interdire l’accès à un itinéraire, à une aiguille, à un PN, etc. Ils sont généralement manœuvrés depuis des postes par des agents de SNCF Réseau.

Signaux de cantonnement

Les signaux de cantonnement sont destinés à assurer l’espacement des circulations de même sens.

Sur les sections de lignes équipées en block automatique (BA), les signaux de cantonnement se ferment automatiquement dès l’occupation du canton et restent fermés jusqu’à sa complète libération.

Sur les sections de lignes équipées en block manuel (BM), les signaux de cantonnement sont manœuvrés depuis des postes par des agents du service du GI chargé de la gestion des circulations.

Signaux d’annonce d’arrêt

Le carré, le sémaphore et le feu rouge clignotant sont normalement annoncés à distance par un avertissement qui peut lui-même être précédé, en signalisation lumineuse, par un feu jaune clignotant.

Toutefois, les signaux qui ne peuvent être abordés qu’en marche à vue ou en marche en manœuvre ne sont normalement pas annoncés (par exemple, le guidon d’arrêt). Il en est de même des signaux situés sur voie principale à la sortie des gares en impasse.

Signaux d’indication de marche

Le feu vert indique au conducteur que la circulation en marche normale est autorisée, s’y rien ne s’y oppose.

Sur les sections de ligne où la vitesse des trains est supérieure à 160 km/h, un feu vert clignotant précède généralement l’avertissement ou le feu jaune clignotant.

Signaux de limitation de vitesse

Ils limitent à un taux déterminé la vitesse des trains sur une partie de voie ou au franchissement de certains points particuliers (aiguille, traversée de gare, etc.).

Les limitations permanentes de vitesse (en complément de celles pouvant figurer dans les RT)

Sur des parties de voie par tableau indicateur de vitesse (TIV) ordinaire

Au franchissement de certains points particuliers (exemple des aiguilles)
- Ralentissement à 30 km/h en signalisation lumineuse
- Ralentissement à 60 km/h en signalisation lumineuse
- TIV mobiles
Ces tableaux peuvent être lumineux ou mécaniques ; lorsqu’ils sont ouverts ils présentent une bande verticale blanche continue.
Si cela est nécessaire, l’emplacement de l’aiguille (ou de la première aiguille dans le cas d’aiguilles successives) est repéré par un chevron pointe en bas.

Les limitations temporaires de vitesse

Cette signalisation s’applique sur des parties de voie (chantiers de travaux, etc.) sur lesquelles une limitation temporaire de vitesse doit être observée.

Signaux indicateurs de direction

Ils renseignent les conducteurs sur la direction géographique qui leur est donnée.

Signaux caractéristiques de prescriptions particulières

Ils renseignent les conducteurs sur des particularités.

On trouve :

des tableaux
des pancartes
la bande lumineuse jaune
la croix de Saint-André (annulation des signaux)

Exemples de tableaux

Exemples de pancartes

Bande lumineuse jaune horizontale

La bande lumineuse jaune horizontale est utilisée en complément de l’avertissement. Elle indique au conducteur que son train est dirigé vers une voie à quai de courte longueur ou bien que sa longueur se trouve réduite.

Croix de Saint-André (annulation des signaux)

Signalisation de sortie de certains faisceaux ou groupes de voies convergentes

Elle peut être constituée de :

La signalisation de cabine

Sur les lignes à signalisation de cabine, le système transmet de manière continue (ou discontinue) en cabine de conduite des ordres et une consigne de vitesse associée éventuellement à une distance but. La signalisation de cabine peut être complétée par une signalisation au sol dans certains cas pour :

repérer les points à ne pas dépasser, par exemple :

donner des ordres de traction électrique, des informations aux points d’entrée et de sortie du domaine de signalisation de cabine, etc.

Des pancartes ou tableaux indiquent ces ordres et informations.

Ces repères, pancartes ou tableaux sont implantés :

à gauche de la voie sur les plateformes à une seule voie ;
côté piste, à l’extérieur sur les plateformes à deux voies ;
dans le cas de plan de voie plus complexe, les pancartes ou tableaux sont fléchés.

Nota : les repères ETCS et de la TVM ne sont pas fléchés du fait de leur graphisme indiquant la voie à laquelle ils s’adressent.

Point de transition de signalisation (entrée sur LGV, armement de la signalisation de cabine)

Le point de transition de signalisation (tableau CAB), ainsi que l’armement de la signalisation de cabine, se situent à hauteur ou immédiatement en aval du dernier signal au sol (signal carré).

2.3 - Les régimes d’exploitation des lignes

Définition

Ensemble des règles d’exploitation, c’est-à-dire des règles appliquées pour organiser et assurer le trafic, propres à une ligne en fonction des installations mises en œuvre pour en assurer l’exploitation.

Les principaux régimes d’exploitation sont : la voie unique, la voie banalisée, la double voie.

Principe

Il ne faut pas confondre régime d’exploitation et nombre de voies sur une plateforme, car il existe des plateformes à 2 voies qui ne sont pas des « double voie », des plateformes à 3 ou 4 voies qui sont des « double voie », des plateformes à 1 seule voie qui ne sont pas des « voie unique ».

Les appellations et définitions de ces régimes d’exploitation sont donc très importantes, car elles entraînent notamment des contraintes particulières de conduite que ce soit en situation normale ou dégradée (implantation des signaux, marche à vue ou règle spéciale de certains signaux par exemple).

En voie unique, l’organisation de la circulation des trains des deux sens sur une même voie génère un risque spécifique de nez à nez en plus du risque de rattrapage également présent sur les lignes à double voie.

L’exploitation sous le régime de la « double voie » permet, par conception, d’éviter le risque de nez à nez, compte tenu de l’affectation des trains à un sens de circulation par voie. Cependant sur certaines lignes, la circulation des trains s’effectue selon l’un des deux régimes suivants : la voie unique ou la voie banalisée.

2.3.1 - Les lignes à une seule voie

Elles sont principalement exploitées selon les dispositions du régime général d’exploitation de la voie unique, certaines d’entre elles disposant d’un minimum d’équipement de signalisation sont désignées « voie unique à signalisation simplifiée ».

D’autres lignes, peu fréquentées et fermées au service voyageur sont exploitées selon le régime de la voie unique à trafic restreint.

Il existe aussi un régime d’exploitation en navette.

Enfin d’autres lignes disposant d’installations de sécurité s’opposant notamment au nez à nez sont exploitées selon le régime de la voie banalisée.

2.3.1.1 - La voie unique

Définition

Régime d’exploitation d’une ligne dans lequel les trains des deux sens circulent sur la même voie, les dispositions à prendre pour éviter la rencontre de deux trains de sens contraire ne sont pas automatiques, mais résultent de procédures à appliquer par les personnels affectés à la circulation des trains, voire par les personnels des trains dans certains cas de lignes faiblement équipées. Ces dispositions sont définies par le gestionnaire d’infrastructure.

Principe

Le risque de nez à nez

Les documents horaires sont conçus en respectant des obligations fondamentales telles que le croisement obligatoire de deux trains en gare, qui permettent d’éviter le nez à nez pour les trains de sens contraires.

Ce risque est donc avant tout couvert par le respect de l’ordre normal de circulation des trains figurant aux documents horaires.

En effet, le principe d’exploitation d’une ligne à voie unique s’effectue selon des modalités définies par le gestionnaire d’infrastructure, qui prévoient notamment le respect absolu de l’ordre théorique de succession des trains et en conséquence de l’ordre chronologique d’occupation de la voie unique. Une circulation qui n’est pas à son ordre, ne peut occuper la voie unique sans procédure.

En cas de modification de l’ordre théorique (retard, train supprimé, etc.), des procédures permettent d’organiser le nouvel ordre de circulation des trains (procédures de reports de croisement, dépassements, etc.).

Le respect des procédures reposant sur l’humain, certaines lignes sont équipées d’une « barrière » technique de sécurité: le block manuel de voie unique (BMVU - voir 4.4.2.). Des moyens d’arrêt complémentaires (DAAT, GSM/GFU, RST, coupure d’urgence si la ligne est électrifiée, …) peuvent être utilisés ou mis en place afin de réduire les conséquences d’une erreur humaine.

Le risque de rattrapage

Le risque de collision par rattrapage est couvert par le mode de cantonnement. Les différents modes de cantonnement existants sont :

le cantonnement téléphonique (Voir - 4.3.) ;
le cantonnement assisté par informatique (CAPI - voir 4.3.) ;
le cantonnement assisté par informatique initié en 1995 (CAPI 95 - voir 4.3.) ;
le block manuel de voie unique (BMVU - voir 4.4.2.).

2.3.1.2 - La voie unique à signalisation simplifiée (VUSS)

Définition

Certaines lignes à voie unique sont désignées à la documentation d’exploitation comme « Lignes à voie unique à signalisation simplifiée ». Par rapport au régime général de la voie unique, ce type de ligne se distingue par la mise en œuvre d’un minimum d’équipements. Ils se limitent à une pancarte « gare » à distance et à un repère d’entrée.

Principe

Le risque de nez à nez

Elles sont exploitées selon les modalités du régime général d’exploitation de la voie unique (notamment le respect de l’ordre théorique de circulation).

Leur fonctionnement repose en outre sur l’arrêt général des circulations dans toutes les gares.

Le risque de rattrapage

La gestion de l’espacement est assurée par le cantonnement téléphonique.

Il n’y a aucune barrière technique de sécurité, toute erreur humaine peut avoir des conséquences graves. Des boucles de rattrapage peuvent permettre de pallier ces erreurs (DAAT, CAPI, GSM/GFU, RST, coupure d’urgence si la ligne est électrifiée, etc.).

2.3.1.3 - La voie unique à trafic restreint (VUTR)

Définition

Ce régime concerne des lignes fermées au service voyageurs qui ne comportent normalement pas de signaux. Les règles concernant le régime général d’exploitation de la voie unique ne sont pas applicables et sont remplacées par des modalités particulières définies par le gestionnaire d’infrastructure.

Principe

Une consigne locale d’exploitation adaptée à chaque VUTR précise les caractéristiques d’exploitation comme la vitesse de la ligne, la signalisation, les établissements, les liaisons téléphoniques, les PN, etc.

Elle est complétée par un programme de circulation qui comporte les horaires des trains devant circuler et précise les dispositions particulières concernant chaque train (trains entre lesquels l’espacement doit être assuré, croisements, etc.).

Ces lignes ne comportent normalement pas de signaux, les limitations de vitesse à observer sur les aiguilles ainsi que les autres limitations permanentes de vitesse sont inscrites à la consigne locale d’exploitation de la ligne ; elles ne sont pas rappelées par des signaux sur le terrain.

Par principe, la vitesse de circulation ne dépasse généralement pas 50 km/h.

Aucun enclenchement n’est prévu. Chaque ligne dépend d’un agent de SNCF Réseau dénommé « chef de ligne ». La sécurité des circulations est assurée par le chef de ligne et par les agents des trains.

Nota : Les VUTR ne sont pas définies dans les RT.

2.3.1.4 - L’exploitation en navette

Définition

Régime d’exploitation d’une ligne sur laquelle la circulation d’un train ne peut être autorisée qu’après dégagement du train précédemment engagé, l’engagement et le dégagement se faisant au même point.

Principe

L’exploitation en navette consiste à n’autoriser la présence que d’une seule circulation sur la section de ligne concernée, cette circulation revenant à son point de départ, ce qui par conception limite les risques de collision de trains.

Toutefois, le programme peut inclure moyennant des procédures adaptées des mouvements de desserte, avec ou sans possibilité de garage (desserte origine terminus ou desserte en antenne).

L’accès à la voie exploitée en navette est commandé par un signal muni du DAAT ou du KVB.

2.3.1.5 - La voie banalisée

Définition

Régime d’exploitation d’une ligne à une ou plusieurs voies parcourues par les trains des deux sens. Sur ces voies, des installations de sécurité s’opposent à l’expédition de deux trains de sens contraire à la rencontre l’un de l’autre. Sur les lignes à plusieurs voies banalisées, les trains d’un même sens peuvent circuler indifféremment sur l’une quelconque de ces voies.

Principe

Une voie banalisée peut être découpée en plusieurs intervalles (points entre lesquels il n’existe aucune possibilité de croisement ou dépassement).

Sur une voie, quel que soit le sens :

les signaux sont normalement implantés à gauche ;
le découpage éventuel d’un intervalle en cantons est identique.

Le risque de nez à nez

Les deux extrémités d’un intervalle de voie banalisée sont équipées de signaux d’arrêt non permissifs permettant d’arrêter et de retenir les trains se dirigeant vers l’intervalle. Elles sont reliées par un enclenchement entre itinéraires de sens contraires.

Le risque de nez à nez est pris en charge notamment, par l’enclenchement entre itinéraires de sens contraire. Cet enclenchement agit directement sur le circuit de commande des signaux de protection donnant accès à l’intervalle. Il nécessite la mise en oeuvre de circuits de voie ou de compteurs d’essieux qui interviennent en outre dans le block automatique (cf. rattrapage ci-dessous).

Les installations de sécurité s’opposent à l’expédition de deux trains de sens contraire dans le même intervalle. Cette interdiction est maintenue tant que l’intervalle est occupé.

Le risque de rattrapage

L’espacement est assuré automatiquement. En signalisation au sol, l’espacement des trains de même sens est assuré par le block automatique par l’intermédiaire de circuits de voie ou de compteur d’essieux. Selon l’importance du trafic, il peut s’agir de :

BAPR : La longueur d’un canton de BAPR peut atteindre 15 km ou plus ;
BAL : La longueur maximale d’un canton de BAL n’excède pas généralement 2,8 km ce qui permet un écoulement de trafic plus important.

En signalisation de cabine, la TVM ou l’ETCS assurent l’espacement.

2.3.2 - La double voie

Définition

Régime d’exploitation d’une ligne à deux voies (ou plus) dans lequel chaque voie est normalement affectée à la circulation des trains dans un sens déterminé.

Principe

Le risque de nez à nez

Sur une ligne à deux voies, les circulations empruntent normalement la voie de gauche dans le sens de la marche (voie de droite sur les lignes désignées à la documentation d’exploitation).

La double voie est exploitée selon les modalités définies par SNCF Réseau qui prévoit que chaque agent du service de la gestion des circulations doit disposer en temps utile des informations nécessaires pour assurer le service de la circulation des trains, notamment les informations relatives à l’ordre théorique et réel de succession des trains, à l’horaire et aux voies de circulation des trains.

Dans certains cas, il peut être nécessaire (travaux, incidents, etc.) d’organiser la circulation des trains des deux sens sur une seule voie. Les circulations se déplaçant sur une voie en sens inverse du sens normal sont dites à « contresens » sur une installation de contre sens (ICS) ou sur une voie unique temporaire (VUT). Elles sont dites à « contre-voie » dans les autres cas.

En fonction des installations et équipements en place :

utilisation d’installations qui s’opposent au nez à nez :
- installation de contre sens (ICS) : installations permanentes de contre sens (IPCS) ou installations temporaires de contresens (ITCS) ;
- voie unique temporaire à caractère permanent (VUTP) ;
ou mise en place de procédures :
- voie unique temporaire (VUT) ;
- mouvement à contre voie.

Le risque de rattrapage

L’espacement est assuré selon les principes définis dans cette section. Sur une voie les signaux sont normalement implantés à gauche.

2.3.2.1 - Les installations de contresens (ICS)

1. Les installations permanentes de contresens (IPCS)

Principe

Certaines sections de ligne comportent des installations permanentes de contresens (IPCS). Ces installations accessibles sans arrêt des trains à l’entrée, permettent à tout moment la circulation des trains à contresens sans que les conducteurs en soient préavisés autrement que par la signalisation.

Le risque de nez à nez

Des enclenchements de sécurité s’opposent à l’expédition de deux trains de sens contraire à la rencontre l’un de l’autre.

Le risque de rattrapage

L’espacement des trains circulant dans le sens normal est assuré dans les conditions habituelles.

L’espacement des trains à contresens est assuré automatiquement.

Avis au conducteur

Les sections de ligne équipées d’IPCS sont désignées aux RT.

La circulation (entrée et sortie) sur IPCS est indiquée au conducteur par la signalisation.

2. Les installations temporaires de contresens (ITCS)

Principe

L’ITCS est un régime temporaire d’exploitation permettant en double voie de faire circuler sur une voie des trains en sens inverse du sens normal.

Ces installations, accessibles sans arrêt des trains à l’entrée, permettent à tout moment la circulation des trains à contresens. Elles sont installées en prévision de chantier de travaux qui vont nécessiter l’obstruction d’une des deux voies.

Le risque de nez à nez

Des enclenchements de sécurité s’opposent à l’expédition de deux trains de sens contraire à la rencontre l’un de l’autre.

Les ITCS ont leurs extrémités dans les gares les plus rapprochées encadrant le chantier de travaux prévu ou bien dans des postes de pleine voie existants ou créés à cet effet, considérés dès lors comme des gares. Si le chantier se déplace, les extrémités de l’ITCS sont reportées au fur et à mesure de la progression du chantier par phases successives, chaque phase faisant l’objet d’une ITCS distincte.

Le risque de rattrapage

L’espacement des trains circulant dans le sens normal est assuré dans les conditions habituelles.

L’espacement des trains à contresens est assuré automatiquement.

Avis au conducteur

Les informations nécessaires aux conducteurs sont fournies par le gestionnaire d’infrastructure aux entreprises ferroviaires. Les particularités de signalisation et d’exploitation de l’ITCS sont mentionnées.

Un schéma adapté à ses besoins peut compléter ces informations.

La circulation (entrée et sortie) sur ITCS est indiquée au conducteur par la signalisation.

3. Circulation à contresens sur une ICS

L’entrée d’un parcours à contresens sur une ICS est repérée par un tableau lumineux d’entrée à contresens (TECS). Ce tableau, normalement éteint, est groupé avec le panneau qui porte le carré protégeant l’aiguille d’entrée.

Exemple d’entrée à contresens à 60 km/h sur une section de ligne où la circulation normale se fait à gauche

Les signaux s’adressant aux conducteurs des trains circulant à contresens sont :

implantés à droite (disposition inverse sur les lignes où la circulation se fait normalement à droite) ;
répétés sur les engins moteurs.

Les ICS peuvent comporter à contresens un ou plusieurs cantons.

La sortie d’un parcours à contresens est repérée par un tableau lumineux de sortie de contresens (TSCS). Ce tableau est groupé avec le panneau qui porte le signal « carré » protégeant l’aiguille de sortie.

2.3.2.2 - La voie unique temporaire à caractère permanent (VUTP)

Principe

Les installations de voie unique temporaire à caractère permanent (VUTP) permettent la circulation occasionnelle des trains des deux sens sur une seule voie, entre deux gares, sans arrêt à l’entrée et sans préavis aux conducteurs.

Les sections de ligne équipées de VUTP sont désignées aux RT.

Le risque de nez à nez

Des enclenchements de sécurité s’opposent à l’expédition de deux trains de sens contraire à la rencontre l’un de l’autre.

Le risque de rattrapage

L’espacement des trains circulant dans le sens normal est assuré dans les conditions habituelles.

L’espacement des trains à contresens est assuré automatiquement.

Circulation à contresens

L’entrée d’un parcours à contresens est repérée par un tableau VUT groupé avec le panneau qui porte le carré protégeant l’aiguille d’entrée.

La présentation du tableau VUT indique au conducteur :

que le train est dirigé et est autorisé à s’engager à contresens ;
qu’à partir de ce tableau, les signaux qui le concernent sont implantés à droite.

Exemple d’entrée à 30 km/h sur VUTP

La vitesse limite à ne pas dépasser est fixée à 70 km/h.

La sortie du parcours à contresens est repérée par un tableau « FIN de VUT » groupé avec le panneau qui porte le signal carré protégeant l’aiguille de sortie.

La présentation du tableau « FIN de VUT » indique au conducteur :

que le train est parvenu à la fin du parcours à contresens ;
qu’à partir de ce tableau, les signaux qui le concernent sont implantés à gauche.

2.3.2.3 - La voie unique temporaire (VUT)

Principe

Lorsqu’une cause quelconque (incident, exécution de travaux, etc.), interdit l’utilisation d’une voie et en l’absence d’installations permettant la circulation dans les deux sens en sécurité sur l’autre voie (ICS, voie banalisée), la circulation des trains est organisée par les agents du service de gestion des circulations situés aux extrémités selon des procédures adaptées.

La VUT est donc un régime temporaire d’exploitation permettant, sur une ligne à double voie non équipée d’installation de contresens, de faire circuler les trains des deux sens sur une seule et même voie.

Les trains devant circuler à contre sens sont arrêtés à l’entrée.

La circulation sur la VUT dans les deux sens se fait selon le principe de la demande et de l’accord de voie entre agents du service de la gestion des circulations.

La vitesse limite à contre sens est de 70 km/h.

La sortie de la VUT est repérée soit :

par un signal carré implanté à gauche, à droite ou au-dessus de la voie ;
par un signal d’arrêt à main.

Organisation

La VUT est établie entre les deux changements de voies utilisables les plus rapprochés qui en constituent les extrémités.

La VUT est organisée par l’agent du service de la gestion des circulations qui expédie les trains à contresens sur cette voie (gare B dans l’exemple ci-dessous) et qui doit aviser ou faire aviser les agents intéressés : agents des postes, des PN gardés, agents travaillant sur la voie ou les caténaires.

Circulation sur la VUT

Le risque de nez à nez

L’expédition de tout train sur la VUT est subordonnée à un accord de voie donné par l’agent du service de gestion des circulations de l’autre extrémité de la VUT à l’agent-du service de gestion des circulations qui doit expédier le train.

Le risque de rattrapage

Les trains de sens normal sont cantonnés dans les conditions habituelles.

Les trains circulant à contresens sont cantonnés téléphoniquement dans les conditions prévues pour la voie unique (voir 4.3.).

Avis au conducteur

En sens normal : aucun avis n’est fait au conducteur, les trains circulent sans arrêt à l’entrée.

À contre sens : le conducteur est arrêté à l’entrée de la VUT puis informé par écrit par l’agent du service de la gestion des circulations qu’il va circuler à contresens en VUT.

Cet ordre écrit reprend les points ou zones du parcours sur lesquels le conducteur doit appliquer des prescriptions particulières.

En effet, les installations et la signalisation ne sont généralement pas prévues pour les circulations en sens inverse du sens normal (PN, limitations de vitesse, etc.).

2.3.2.4 - Mouvement à contre-voie

Principe

Lorsqu’une cause quelconque (incident, secours, travaux inopinés de courte durée, etc.), interdit l’utilisation d’une voie, en l’absence d’installation permettant la circulation dans les deux sens sur l’autre voie (ICS, voie banalisée) et qu’il n’est pas envisagé d’organiser une VUT (par exemple, du fait que très peu de circulations seront concernées), la circulation d’un train n’empruntant pas le sens normal se fait alors à contre-voie sur la voie non interceptée. Les trains devant circuler à contre-voie sont arrêtés à l’entrée.

Le mouvement à contre-voie peut être effectué :

d’un point quelconque vers un point situé en amont (ces points pouvant être un point de pleine voie, une gare, un évitement télécommandé) ;
à l’intérieur d’une gare.

Organisation

Mouvements à contre-voie à l’intérieur d’une gare

Lorsqu’un mouvement à contre-voie doit être effectué à l’intérieur d’une gare, il est organisé à l’initiative de l’agent du service de gestion des circulations.

Le conducteur est avisé par l’agent du service de la gestion des circulations qu’il doit effectuer un mouvement à contre-voie et que le mouvement s’effectue :

soit comme une manœuvre. Dans ce cas le conducteur sera renseigné et guidé par des signaux de manœuvre ;
soit par la transmission d’un ordre écrit ou d’une dépêche.

Autres mouvements à contre-voie

d’une gare vers la gare en amont ou de la gare en avant vers un point de pleine voie L’agent chargé d’organiser ce mouvement à contre-voie est l’agent du service de gestion des circulations de la gare dans laquelle le mouvement a son origine.
d’un point de pleine voie vers la gare en arrière L’agent chargé d’organiser ce mouvement à contre-voie est l’agent du service de gestion des circulations de la gare dans laquelle le mouvement se termine. Dans ces deux cas, l’agent du service de la gestion des circulations, après avoir obtenu l’assurance que la partie de voie à parcourir est libre et le restera, remet un ordre écrit ou transmet une dépêche au conducteur pour circuler à contre-voie.
En pleine voie Le conducteur est responsable de ce mouvement, lorsqu’il prend l’initiative d’exécuter ce mouvement :
- à la suite d’une rupture d’attelage lorsque le train peut être reconstitué ;
- à la suite d’un léger dépassement du point d’arrêt habituel dans un établissement PL.

Circulation à contre-voie

Après arrêt du train, l’agent du service de la gestion des circulations, selon le cas, remet au conducteur un ordre écrit ou le transmet par dépêche. Cet ordre reprend les points ou zones du parcours sur lesquels le conducteur doit appliquer des prescriptions particulières.

En effet, les installations et la signalisation ne sont généralement pas prévues pour les circulations en sens inverse du sens normal (PN, limitations de vitesse, etc.).

Lorsque le conducteur est en tête du mouvement, la circulation s’effectue en marche à vue sur tout le parcours effectué à contre-voie (le conducteur peut rencontrer un obstacle non protégé).

Lorsque le conducteur n’est pas en tête, la circulation est guidée par des signaux de manœuvre.

La fin du parcours à contre voie est généralement repérée soit :

par un signal carré ;
par un signal d’arrêt à main.

2.4 - Les systèmes d'espacement des trains

Définition

Le système d’espacement des trains de même sens, est destiné à éviter les rattrapages et consiste à fractionner la ligne en plusieurs cantons dont l’entrée est protégée par un signal d’arrêt.

Principe

Compte tenu de leur masse importante, de leur vitesse élevée, de la faible adhérence rail-roue, les trains ont besoin d’une distance importante pour s’arrêter.

De ce fait, la distance nécessaire pour obtenir l’arrêt est généralement plus grande que la partie de voie visible par le conducteur. Dans ces conditions, le conducteur d’un train en marche ne voyant pas à temps la queue d’un train arrêté ou circulant à plus faible vitesse devant lui risquerait de le heurter.

Pour prévenir le risque de rattrapage : un dispositif d’espacement des trains appelé « cantonnement » est mis en place selon les principes suivants :

la ligne est divisée en portions de voie appelées « cantons »
l’entrée de chaque canton est normalement commandée par un signal
un seul train est normalement admis dans chaque canton
aucun train ne peut normalement pénétrer dans un canton occupé, du fait du maintien à la fermeture du signal d’entrée du canton durant tout le temps de son occupation

Dans certains cas particuliers, la pénétration d’un train dans un canton occupé ainsi que les modalités de franchissement du signal d’entrée du canton sont prévues dans une procédure propre à chaque mode de cantonnement.

Les différents modes de cantonnement

On distingue :

le cantonnement téléphonique
le block manuel par appareils (BM)
le block automatique : lumineux (BAL) ou à permissivité restreinte (BAPR)
l’ETCS 1 généralement superposé à la signalisation au sol
l’espacement sur lignes à grande vitesse (TVM, ETCS 2)

Sur les sections de lignes équipées en cantonnement téléphonique ou en block manuel par appareils, les signaux de cantonnement sont manoeuvrés au sol ou depuis des postes par des agents du service du gestionnaire d’infrastructure (GI) chargé de la gestion des circulations dénommés « gardes ».

Sur les sections de lignes équipées en BAL ou BAPR, les signaux de cantonnement se ferment automatiquement dès l’occupation du canton et restent fermés jusqu’à sa complète libération.

Sur les sections de lignes à signalisation de cabine, équipées en TVM ou ETCS, les informations liées à l’espacement des trains sont données au conducteur automatiquement directement en cabine de conduite.

Pour déterminer le mode et le cas échéant les postes de cantonnement d’une section de ligne, il faut consulter les RT.

2.4.1 - BA

Block Automatique

Principe

Le block automatique se caractérise en block automatique lumineux (BAL) et en block automatique à permissivité restreinte (BAPR) par :

le fonctionnement entièrement automatique des signaux de cantonnement dont le changement d’état (fermeture ou ouverture) est provoqué par le passage des circulations sans aucune intervention humaine ;
l’état d’occupation de chaque canton, agissant directement sur le signal d’entrée correspondant est obtenu par le circuit de voie en BAL, généralement par un comptage d’essieu en BAPR. Le BAL permet un débit élevé des circulations sur la ligne.

Fonctionnement d’un circuit de voie

Un circuit de voie est principalement constitué de trois éléments :

un émetteur, branché à l’une des extrémités de la zone. Il délivre un courant qui peut être de différente nature selon les types de circuit de voie (continu, impulsionnel, alternatif, etc.) ;
une ligne de transmission, constituée par les deux files de rails ;
un récepteur, branché à l’autre extrémité de la zone. Il assure le filtrage, l’amplification et la transformation du signal reçu via les rails, ce qui agit sur un relais appelé relais de voie. Les contacts de ce relais sont utilisés pour établir ou couper le circuit électrique du signal d’entrée du canton.

Lorsqu’aucun véhicule n’est présent sur la zone délimitant le circuit de voie (voie libre), le signal délivré par l’émetteur parvient au récepteur à travers la ligne de transmission, et le relais de voie est excité. Le feu d’entrée du canton est à voie libre (cas 1 ci-dessous).

Lorsqu’un véhicule est présent, son premier essieu agit comme une faible résistance, appelée shunt, qui court-circuite la transmission. Dans ce cas, le niveau du signal parvenant au récepteur n’est plus suffisant et le relais de voie se désexcite, ce qui entraine la fermeture du signal d’entrée du canton (cas 2 ci-dessous).

Fonctionnement des compteurs d’essieux

Un compteur d’essieux est un dispositif technique servant à détecter la présence d’une circulation sur une section, par comptage des essieux qui franchissent les détecteurs encadrant cette section.

Un point de détection est installé à chaque extrémité de la section, et chaque fois qu’un essieu passe sur ce point au début de la section, un compteur s’incrémente. Quand le train passe sur le point de détection en fin de la section, le compteur décrémente. Si le nombre final est zéro, la section est présumée libre pour un deuxième train et le signal d’entrée du canton présentera l’indication « voie libre ».

2.4.1.1 - BAL

Block Automatique Lumineux

Le signal d’entrée du canton présente une indication liée à l’état d’occupation du ou des cantons suivants, selon les règles suivantes :

indication d’arrêt lorsque le canton est occupé par au moins une portion du train
annonce lorsque le canton suivant est occupé
voie libre par défaut (sauf signaux Nf)

La longueur maximale d’un canton est en principe de 2800 m. Elle est généralement de 1500 m sur les lignes parcourues à la vitesse maximale de 160 km/h.

Avantages du BAL

Le BAL offre un niveau élevé de sécurité et permet un débit important.

Limites

L’installation du BAL est très coûteuse, et son fonctionnement nécessite une garantie de contact électrique entre la roue et le rail.

Implémentation

Simuler correctement le système BAL nécessite de respecter les critères suivants :

lorsque la tête du train pénètre dans un canton, le signal d’entrée de celui-ci passe en indication d’arrêt
lorsque la queue du train libère un canton, son signal d’entrée passe en annonce
lorsque la queue du train libère un canton, le signal d’entrée du canton précédent passe en voie libre
les signaux présentent une voie libre par défaut, sauf les signaux Nf qui sont par défaut en indication d’arrêt

2.4.1.2 - BAPR

Block Automatique à Permitivité Restreinte

Le signal d’entrée du canton est un signal qui présente une indication liée à l’état d’occupation du canton suivant (indication d’arrêt ou de voie libre). Sur certaines lignes l’occupation du canton n’est pas obtenue par le circuit de voie mais par un système de comptage d’essieux entrants et sortants.

Les cantons sont beaucoup plus longs que le BAL (jusqu’à 15 km et plus) et par conséquent le débit est moins important.

Avantages du BAPR

Le BAPR offre un bon niveau de sécurité et il est moins coûteux que le BAL.

Limites

Ce type de block n’est adapté qu’aux lignes conventionnelles à trafic moyen compte tenu de l’espacement imposé entre 2 trains successifs.

2.4.2 - ERTMS

European Rail Traffic Management System

Introduction

L’ERTMS, pour European Rail Traffic Management System, est un système qui vise à harmoniser la signalisation ferroviaire en Europe.

Il est composé de trois sous-systèmes :

un système de signalisation : l’ETCS
un système de communication : GSM-R / GPRS / FRMCS
un système de gestion du traffic : l’ETML

2.4.2.1 - ETCS

European Train Control System

Généralités

ETCS est le système européen de contrôle commande des trains. La partie bord est interopérable. La partie sol peut être différente selon les pays tout en répondant aux mêmes objectifs de fonctionnalité.

Il existe quatre niveaux différents dont deux sont en service : L’ETCS 1 et L’ETCS 2. L’ETCS 0 est interdit en France. L’ETCS 3 est encore à l’état de développement dans la plupart des pays de l’Union européenne.

Il s’agit d’un système de signalisation de cabine et de contrôle de vitesse faisant appel aux trois composantes suivantes :

sol : pour la gestion des circulations comprenant notamment l’espacement, la protection des points à protéger et des circulations
bord : pour l’affichage des ordres et informations à destination du conducteur et le contrôle de la bonne exécution de ceux-ci, dénommé EUROCAB
liaison : pour les échanges de données entre le sol et le bord :
- liaison ponctuelle unidirectionnelle du sol vers le bord par EURO BALISES,
- liaison radiotéléphonique continue et bidirectionnelle par GSM-R DATA pour ETCS2 dénommé EURORADIO.

Sur le RFN, sont mis en oeuvre les niveaux d’exploitations suivants :

L’ETCS1 sur certaines lignes parcourables jusqu’à 220 km/h. Il correspond à un système de signalisation de cabine, généralement superposé à la signalisation au sol existante, dont les informations entre le sol et le bord sont transmises ponctuellement par eurobalise.
L’ETCS2 sur certaines lignes à grande vitesse. Il correspond à un système de signalisation de cabine dont les informations entre le sol et le bord sont transmises en temps utile ou cycliquement par liaison permanente GSM-R DATA.
L’ETCS2 est un système qui ne nécessite pas la matérialisation des cantons sur le terrain.

Préalablement à tout déplacement, les données relatives au train doivent être saisies ou paramétrées à bord. Ainsi, le système peut, à partir des données bord et sol, superviser le train, c’est-à-dire contrôler sa vitesse et ses déplacements et intervenir en cas de nécessité.

La détection d’une circulation sur une partie de voie est réalisée au moyen de circuits de voie ou de compteurs d’essieux. En ETCS2, la combinaison des équipements sol et bord est telle qu’elle ne nécessite, normalement, pas de signalisation complémentaire au sol.

Équipement bord

Le bord est constitué d’un DMI, d’un EVC, de capteurs odométriques (de vitesse), d’antennes pour la lecture des PI ETCS, un modem GSM-R (Euroradio) pour ETCS2, d’une unité juridique d’enregistrement des paramètres d’exploitation, d’interfaces avec le train.

Le DMI

Le DMI est l’interface entre le conducteur et la machine. Il permet d’afficher les ordres et instructions en fonction des données sol et/ou bord. Le conducteur renseigne également le système par saisie de données.

L’espacement des circulations et la protection des points dangereux se traduisent par l’affichage en temps utile d’une vitesse but et d’une distance but. La vitesse but doit être respectée par le conducteur au point défini par la distance but.

En « marche normale », le DMI indique au conducteur la vitesse autorisée qui ne doit pas être dépassée. Dans ce cas, il n’y a pas d’affichage de la distance but et de la vitesse but.

Un secteur pouvant présenter différentes couleurs est utilisé pour indiquer les ordres de vitesse ou d’arrêt.

Enfin, d’autres indications sont affichées telles que la signalisation de traction électrique, le niveau d’exploitation, le mode technique. Les changements d’indication au DMI peuvent être accompagnés d’indications sonores. Une zone en partie basse du DMI est également réservée pour l’affichage de messages textuels. Certaines informations complémentaires peuvent également être affichées par l’entreprise ferroviaire.

Dans cet exemple, le conducteur autorisé à circuler à 140 km/h maximum, circule à 125 km/h, il va devoir observer une phase de ralentissement afin de respecter la vitesse maxi de 100 km/h (vitesse But) à une distance de 2850 mètres (distance But).

Le DMI utilise un code couleur, avec la signification suivante :

blanc/gris clair/gris foncé : aucune action immédiate n’est exigée du conducteur
jaune : le conducteur doit intervenir si la vitesse réelle est proche de la vitesse autorisée (risque de passer à la couleur orange en l’absence de réaction)
orange : l’intervention est insuffisante (risque de passer à la couleur rouge en l’absence de réaction du conducteur)
rouge : réaction trop tardive du conducteur, prise en charge par le système (peut revenir au jaune, au gris ou au blanc après une action appropriée)

ETCS niveau 1

Transmission sol-bord

Ce niveau utilise une transmission ponctuelle à l’aide de balises placées au pied des signaux et en amont. Ces balises (eurobalises) communiquent les données de signalisation au train.

Détection des trains

Le niveau 1 nécessite l’utilisation d’un système de détection des trains au sol (tel que des circuits de voie, compteurs d’essieux et autres). Toutes ces informations sont donc transmises ponctuellement au train. La cadence de l’information donnée pouvant être augmentée en jouant sur le nombre de balises, ou en installant une boucle (euroloop), équivalent d’une balise, mais longeant la ligne sur une certaine distance.

ETCS niveau 2

Transmission sol-bord

Les données de signalisation sont transmises de manière permanente, via le réseau GSM-R. Le train communique constamment sa position (qu’il détermine avec un odomètre) au centre de contrôle qui lui communique en retour les actions à effectuer (vitesse, arrêt, etc.).

Des eurobalises sont toujours présentes sur la voie pour recaler éventuellement l’odométrie embarquée.

Détection des trains

Un système de détection des trains au sol s’appuie sur l’existence des circuits de voie pour localiser un train aval sur un canton. Cette information est transmise au radio block center (RBC) qui gère ensuite l’espacement entre deux circulations. Le train suiveur reçoit une nouvelle autorisation de circulation par l’intermédiaire de la liaison radio GSM-R. Dès que le train aval libère un canton le poste central de commande reçoit l’information correspondante du sol qui est transmise par liaison radio au train suiveur.

Avantage

Le niveau 2 rend disponible quasi immédiatement une information « libératoire » pour le train suiveur et contribue ainsi à augmenter la fluidité. Cette immédiateté est la différence par rapport à la signalisation conventionnelle, où une demi-minute est parfois nécessaire pour libérer un aiguillage alors que le train est déjà bien loin.

Les modes techniques

Les modes techniques utilisés sur le RFN sont :

Mode FS : Conduite en supervision complète.
Toutes les données train et voie sont disponibles à bord.
Le DMI affiche :
- la vitesse réelle du train et la vitesse autorisée
- lors de l’approche d’un EOA, d’un repère d’arrêt ETCS ou un heurtoir, la vitesse but et la distance but
Le système « bord » supervise la vitesse, le déplacement du train, le respect de l’EOA matérialisé par un repère d’arrêt ETCS, un signal d’arrêt ou un heurtoir en ETCS1.
Mode OS : Conduite en marche à vue.
Toutes les données train et voie sont disponibles à bord sauf l’assurance de la libération de toute ou partie de la voie allouée au train.
Le DMI affiche les mêmes indications qu’en mode FS.
Le système « bord » assure également la supervision comme en mode FS.
Mode SR : Conduite sous la responsabilité des agents.
Ce mode technique est utilisé pour les situations dégradées et la procédure « Mise en service » lorsque le bord n’a pas reçu d’allocation de voie. Le système « bord » ne supervise que la vitesse du mode SR et le franchissement des repères d’arrêt ETCS et des signaux d’arrêt.
Mode SH : Circulation en manœuvre.
Ce mode technique est sélectionné par le conducteur pour les mouvements de manœuvre. Le système « bord » ne supervise que la vitesse du train.
Mode NL : Conduite d’un engin moteur non en tête du mouvement
Ce mode technique est utilisé en cas de pousse ou de double traction.

Protection contre le rattrapage

En mode FS, une vitesse autorisée affichée sans la présentation de l’EOA signifie « marche normale ».

La MA constituée d’un ou plusieurs cantons est allouée canton par canton, par ajout successif d’un canton. Si le canton en aval du dernier canton alloué est occupé le train doit être en mesure de s’arrêter avant l’entrée de ce canton. Le conducteur est alors avisé par une indication sonore au DMI.

Dès lors, les indications de conduite (vitesse but égale à 0 et une distance but) permettant de respecter la courbe de freinage sont affichées.

Le conducteur doit ralentir de façon à être en mesure de s’arrêter avant l’EOA, tout en respectant la vitesse autorisée.

2.4.2.2 - GSM-R

Global System for Mobiles - Railways

2.4.2.3 - GPRS

General Packet Radio Service

2.4.2.4 - FRMCS

Futur Système de Communications Mobiles Ferroviaires

2.4.2.5 - ETML

European Train Management Layer