Signalisation ferroviaire - Définition
La signalisation ferroviaire est un ensemble de signaux, de dispositifs et de règlements destinés à assurer la sécurité des circulations ferroviaires. Elle est généralement spécifique d'un pays, voire d'une compagnie de chemin de fer, et son harmonisation est un enjeu important de l'interopérabilité des réseaux ferroviaires en Europe et en Amérique du Nord où la présence de centaines de compagnies privées a très tôt imposé un effort de standardisation important.
Objectif
La signalisation est un moyen de donner des ordres au conducteur d'un véhicule et a pour objectif d'éviter :
- les risques inhérents à la circulation ferroviaire :
- le " nez à nez ", quand deux trains se retrouvent face à face sur la même voie,
- le " rattrapage ", quand le train suiveur rattrape celui qui le précède,
- la " prise en écharpe ", quand un train arrive sur un aiguillage déjà occupé par un train venant d'une autre direction.
- les risques de déraillement (limitation de vitesse dans les courbes, les zones d'aiguillage et de travaux),
- les risques inhérents aux passages à niveau, intersections avec le réseau routier.
Le risque de nez-à-nez est pris en charge par les enclenchements de sens ;
Le risque de rattrapage est pris en charge par le cantonnement ;
Le risque de prise en écharpe est pris en charge par les enclenchements internes au poste d'aiguillage (enclenchement d'itinéraires, enclenchement de transit…) ;
Les risques de déraillement sont pris en charge par les limitations de vitesse ;
Les risques aux passages à niveau sont pris en charge par des dispositifs d'annonce des trains.
Présentation des signaux
Les signaux peuvent être fixes ou mobiles, du type lumineux ou du type mécanique.
Les signaux mécaniques se font maintenant de plus en plus rares, car remplacés par le standard lumineux.
Un signal mobile en position " fermée " est un signal dont l'ordre et/ou l'indication est à prendre en compte. La position " ouverte " annule l'indication du signal.
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Implantation des signaux en France
L'implantation des signaux se fait normalement du côté où les trains circulent : à gauche si les trains circulent à gauche. Cependant en Alsace (Bas-Rhin-67 et Haut-Rhin-68) ainsi que dans le département de la Moselle (57), l'implantation des signaux est faite à droite et la circulation normale se fait à droite. En effet, cette région a été rattachée à l'Allemagne de 1870 à 1918. Comme les trains roulent à droite en Allemagne, le réseau alsacien et mosellan a été construit sur ce modèle. Après retour à la France, l'essentiel du réseau était construit, avec circulation à droite et en inverser le sens s'est révélé trop coûteux, en particulier dans les zones des gares.
Dans certains établissements ou sur certaines sections de ligne, lorsque la configuration du lieu l'impose, les signaux peuvent être implantés à droite. Ils sont alors équipés d'une flèche blanche désignant la voie à laquelle ils s'adressent.
Sur certaines sections de ligne à double voie équipées d'une installation permanente de contre-sens (IPCS), la signalisation est implantée normalement à droite pour les circulations à contre-sens. Il n'est pas fait usage de flèches blanches. En effet, le début d'une zone parcourue à contre-sens est repéré par un tableau d'entrée de contre-sens (TECS) qui, lorsqu'il est allumé, indique que les signaux suivants seront placés à droite de la voie (à gauche pour l'Alsace et la Moselle). De même, un tableau de sortie de contre-sens (TSCS) indique le retour à la circulation sur la voie normale, avec observation des signaux disposés du côté normal.
Là où la circulation des trains se fait à gauche, les signaux d'arrêt à main (drapeau rouge, jalon d'arrêt ou lanterne à feu rouge) sont présentés à gauche ou au centre de la voie concernée. Pour les voies desservant un quai, ils peuvent être présentés côté quai.
Signalisation classique ou latérale
Le cantonnement s'appuie sur un découpage de la ligne en cantons. Un train ne peut, normalement, pénétrer dans un canton que si celui-ci est libre. Le canton est une section de voie, délimitée par des signaux, dont la longueur est fonction de la distance d'arrêt ou de ralentissement d'un train, dans les conditions les plus défavorables sur la portion de ligne considérée. Lorsque la densité de trafic est faible, les cantons peuvent avoir une longueur plus importante (une vingtaine de km en BAPR par exemple).
Dans les systèmes de signalisation du futur, les cantons seront mobiles et suivront l'avancement du train (cantons virtuels, non matérialisés au sol et calculés en permanence par un système intégré sol-bord). Ceci permettra d'optimiser l'utilisation d'une ligne et de rapprocher encore deux circulations successives. Ce système est déjà en service sur le tronçon central de la ligne A du RER entre Nanterre - Préfecture et Vincennes. La signalisation classique est toujours existante mais éteinte à l'approche d'un train dont le système mobile de signalisation SACEM a été reconnu en état de fonctionnement, et rallumée en cas de problème.
La signalisation actuelle, classique ou par TVM, permet déjà de réduire l'espacement entre deux trains jusqu'à 2 à 3 min. Toutefois, c'est un délai encore trop important sur les lignes les plus chargées (périurbain, LGV). En comparaison, le cantonnement virtuel du RER A permet d'atteindre un espacement de 90 s entre deux trains à pleine vitesse.
En général, la signalisation lumineuse comporte :
- un signal d'ouverture (couleur vert), signifiant que le canton suivant est libre, et donc permet la marche normale ;
- des signaux d'avertissement ou de limitation de vitesse (jaune) imposant au mécanicien un ralentissement de son train et surtout d'être capable de s'arrêter avant le signal d'arrêt annoncé ;
- des signaux d'arrêt (rouge) imposant l'arrêt annoncé par l'avertissement.
Si la distance entre le signal d'arrêt et son avertissement est trop courte (elle peut parfois descendre jusqu'à 400 m), alors le signal précédent l'avertissement présente un jaune clignotant pour informer le conducteur de cette courte distance entre les deux signaux suivants.
voie libre
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avertissement
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Ces signaux sont complétés par des " tableaux indicateurs " limitant la vitesse, des ordres de ralentissement et de rappel de ralentissement pour accéder sur une voie déviée, divers panneaux relatifs à la topologie des voies (numéro, signalement d'impasses ou de garage), des signalisations de sectionnements électriques, des numéros de canaux radio, etc.
Une signalisation mobile et temporaire (chantier par exemple), peut venir compléter la signalisation fixe permanente.
Quelques signaux sont spécifiques aux manœuvres.
La signalisation comporte différents type de signaux :
- signaux à main,
- signaux mécaniques,
- signaux lumineux,
- signaux acoustiques
- signalisation embarquée.
Le respect des signaux est impératif, condition sine qua non de la sécurité. Le premier article du règlement de sécurité de la SNCF indique que " tout agent, quel que soit son grade, doit une obéissance passive et immédiate aux signaux qui lui sont présentés. "
Signalisation embarquée
Avec l'avènement des TGV, ouvrant des vitesses commerciales très au-delà de 200 km/h, la signalisation traditionnelle latérale a dû être abandonnée au profit de systèmes de signalisation en cabine ou CAB, comme la transmission voie-machine.
Futur, le système européen de contrôle des trains
- European Train Control System (ETCS)
- Ce système doit remplacer les différents systèmes nationaux de sécurité ferroviaire des chemins de fer européens
Cantonnements (Blocks)
Block manuels non enclenchés
Pour des raisons de sécurité, les block manuel non enclenchés ne sont présents qu'en double voie.
Blocks manuels enclenchés
Dans le cas d'une voie unique, des enclenchements existent sur le block manuel afin d’éviter une erreur aboutissant à un nez à nez.