Kit Tangara « Trafic ferroviaire »

Kit Tangara « Trafic ferroviaire »
- Séance de découverte du domaine technique -
Objectifs
-
Apprendre des notions sur la gestion du trafic ferroviaire.
Préparation de la séance
□ Vidéo projecteur
□ Ordinateur avec le logiciel Microsoft Powerpoint ou le logiciel Open Office, raccordé au
vidéo projecteur
□ la présentation « tangara_trafic_ferroviaire.ppt » présente sur l’ordinateur
Déroulement de la séance
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La séance est basée sur la présentation « tangara_trafic_ferroviaire.ppt ». Ce
document liste les éléments pouvant être dits sur chaque diapositive.
1) Un peu de vocabulaire
a. A votre avis, quels sont les 5 principaux problèmes qui peuvent se poser, lorsque l’on
fait circuler des trains ? Imaginez que vous avez devant vous un jeu de petit train,
quels sont les accidents qui peuvent se produire ?
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Diapo n°2 : « Nez à nez »
b. Un premier problème est appelé nez-à-nez : c’est quand 2 trains se retrouvent face à
face sur la même voie. Cette situation ne peut pas se produire si une ligne est doublée,
avec une voie pour chaque sens. Mais pourtant, il existe toujours en France des
portions de ligne qui ne possèdent qu’une seule voie.
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Diapo n°3 : « Rattrapage »
c. Si 2 trains vont dans le même sens sur la même voie, il peut aussi y avoir un problème
lorsque celui qui suit va plus vite que le premier ! On parle alors de Rattrapage.
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Diapo n°4 : « Obstacles »
d. Un autre type de problèmes est la présence d’obstacles sur les voies. Ceci est
particulièrement vrai lorsqu’il y a un croisement avec une route, aux passages à
niveaux.
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Diapo n°5 : « Déraillement »
e. Si un train va trop vite et qu’il arrive dans un virage, que risque-t-il de se produire ? Il
risque de dérailler. Ca peut aussi se produire s’il arrive trop vite sur un aiguillage.
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Diapo n°6 : « Prise en écharpe »
f. Enfin le dernier grand type de problème se produit lorsqu’un train veut prendre un
aiguillage, alors qu’il y a déjà un autre train qui circule sur la ligne de destination. On
parle de Prise en écharpe.
g. Pour éviter tous ces risques, que fait-on ? On met des signaux. Ce sont des pancartes,
des feux, des messages, qui sont là pour indiquer aux conducteurs de train ce qu’ils
doivent ou ne doivent pas faire. On met aussi des signaux pour les automobilistes, aux
passages à niveaux. La mise en place et la gestion de tous ces signaux s’appelle la
signalisation ferroviaire.
h. Au fait, à la SNCF, comment appelle-t-on un conducteur de train ? Un mécanicien.
Cela date de l’époque des locomotives à vapeur, qui nécessitaient deux personnes :
une personne pour s’occuper de la chaudière, le chauffeur, et une personne pour
surveiller la voie et la machine, le mécanicien.
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Diapo n°7 : « Mécanicien »
2) Cantonnement
a. Lors de la création des premiers réseaux de chemin de fer, au début du XIXe siècle,
les convois avaient de faibles vitesses, et circulaient donc en marche à vue, comme les
véhicules routiers : les mécaniciens pouvaient freiner et s’arrêter s’ils voyaient un train
devant eux.
b. Puis les trains se sont mis à circuler plus vite. Or un train, ce sont des roues en acier
qui circulent sur des rails en acier : ça glisse ! Il met donc beaucoup de temps pour
freiner. S’il va trop vite, et qu’il voit un train arrêté devant lui, il n’a pas assez de place
pour s’arrêter.
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c. Il est donc devenu nécessaire de prévenir le train suffisamment tôt de la présence d'un
obstacle à sa marche (train précédent, et.c) par un signal. On a d’abord placé des
personnes le long des voies pour prévenir les trains d'un ralentissement ou d'un arrêt.
Chacune de ces personnes étaient responsable d’une partie de voie, appelée canton.
Ces personnes étaient appelées des cantonniers, et devaient donc s’assurer qu’il n’y
avait qu’un seul train à la fois sur chaque canton.
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Diapo n°8 : « Cantons »
d. Au début, les cantonniers faisaient des signes avec les bras ou avec une lanterne. Puis
pour être vus de plus loin, ils ont utilisé des signaux très haut perchés, appelés
sémaphores, répartis tous les 5 à 10 km. Ces sémaphores possédaient une aile,
rabattue en l'absence de circulation, et levée lorsque le canton était occupé.
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Diapo n°9 : « Sémaphore »
e. Aujourd’hui, le système du cantonnement est toujours utilisé. La différence, c’est que
chaque canton n’est plus protégé par une personne, mais par un signal sous la forme
de feu lumineux, le plus souvent automatique, placé à son entrée. Le nom savant de
ces feux est « Block Automatique Lumineux », BAL.
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Diapo n°10 : « BAL »
f. Ces feux peuvent prendre plusieurs couleurs, dont les principales sont :
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Diapo n°11 : « Signalisation lumineuse »
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Vert : voie libre - le train peut passer
Jaune : avertissement – le feu suivant est rouge : ce signal sert à prévenir le
mécanicien qu’il va devoir s’arrêter
Jaune clignotant : le feu suivant est jaune. Rappelez-vous que le train a besoin de
beaucoup de place pour s’arrêter : si l’espace entre le feu jaune et le feu rouge
n’est pas suffisant, on ajoute ce feu clignotant pour que le mécanicien puisse
commencer à freiner plus tôt.
Rouge : ce feu s’appelle « sémaphore », en souvenir des anciens signaux utilisés
par les cantonniers. Il indique au mécanicien qu’il doit s’arrêter, car il y a déjà un
train sur le canton qui suit. En général, le mécanicien a ensuite le droit de
redémarrer, mais en avançant très lentement, sans dépasser les 30 km/h : on parle
de marche à vue. Comme il ne va pas vite, il a le temps de s’arrêter s’il voit un
obstacle.
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2 signaux rouges : ce feu s’appelle « carré ». Il signifie que le mécanicien doit
s’arrêter et ne peut pas redémarrer tant que le signal n’a pas changé. Il sert en
particulier à protéger des aiguillages.
Diapo n°12 : « Le cantonnement en lumière »
g. Sur ce schéma, on voit comment les feux sont disposés et les couleurs qu’ils prennent
en fonction de la position des trains. On a représenté un feu jaune et un feu clignotant
jaune : le train suiveur peut donc commencer à freiner dès le feu clignotant.
h. Et maintenant, un petit problème : nous avons vu que si le feu était rouge, le
mécanicien pouvait décider de redémarrer après s’être arrêté, tandis que si c’était un
carré, le mécanicien devait rester arrêté. Oui mais si une des deux ampoules rouges du
carré est cassée, que va faire le mécanicien ?
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Diapo n°13 : « Carré ou sémaphore ? »
i. Il risque de penser qu’il s’agit d’un sémaphore et d’avancer ! Pour éviter cette
confusion, on a ajouté une autre ampoule, blanche, appelée œilleton. Cette ampoule
est tout le temps allumée, sauf si le signal affiche un carré. Dans ce cas, si le
mécanicien voit un signal avec un seul feu rouge, et dont l’œilleton est allumé, il est
sûr que c’est un sémaphore. Si par contre l’œilleton n’est pas allumé :
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Soit c’est un carré, et il y a une ampoule rouge de cassée
Soit c’est un sémaphore, et c’est l’ampoule de l’œilleton qui est cassée !
Dans les deux cas, le mécanicien comprend qu’il y a quelque chose de louche : il va
donc s’arrêter. Il peut alors descendre du train et utiliser le téléphone, situé près de
chaque feu, pour demander quel est le vrai signal. (et signaler la panne au passage !)
3) Limitation de vitesse
a. Nous avons donc vu comment régler le problème de rattrapage. Le risque de
déraillement, lui, se gère grâce à des limitations de vitesse.
b. Chaque ligne possède une vitesse limitée. Cette vitesse est indiquée dans un document
appelé « livret de la marche des trains » que le mécanicien consulte avant de partir.
Mais ensuite, il peut y avoir des limitations liées à certains endroits de la ligne
(aiguillages, courbes). Ces indications sont données par des panneaux, comme pour les
voitures.
c. Un premier panneau indique la vitesse qui va être limitée, puis deux panneaux
arrivent :
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Un panneau « Z » pour indiquer le début de la zone de ralentissement
Un panneau « R » pour indiquer la fin de la zone de ralentissement
Diapo n°14 : « Limitations de vitesse »
d. Pourquoi y a-t-il un panneau indiquant la vitesse avant le début de la zone ? Toujours
pour la même raison, rappelez-vous : un train met du temps à ralentir. Avec ce
système, le mécanicien a le temps de réduire la vitesse avant le début de la zone de
ralentissement.
4) Enclenchements
a. Au début de l’histoire du chemin de fer, on avait inventé une manière originale
d’éviter les problèmes de nez à nez (vous vous rappelez, ce sont les cas où deux trains
arrivent face à face sur la même voie). Cette méthode était basée sur un bâton,
appelé bâton-pilote. La voie dangereuse était contrôlée par deux gares, situées à
chaque bout. Les chefs de gare surveillaient les trains et vérifiaient que seul celui dont
le mécanicien possédait le bâton-pilote pouvait passer sur la voie. Une fois arrivé à
l’autre bout, le mécanicien rendait le bâton, qui pouvait servir pour un autre train.
Comme il n’y avait qu’un seul bâton-pilote, on était sûr qu’il n’y avait qu’un seul train
à la fois sur la voie. Ce système est encore utilisé aujourd’hui sur de petites lignes de
train.
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Diapo n°15 : « Bâton-pilote »
b. Aujourd’hui, pour éviter les risques de nez à nez et de prise en écharpe, on met en
place des installations de sécurité appelées enclenchements. Ces installations sont là
pour s’assurer que toutes les conditions de sécurités sont vérifiées avant qu’un train ne
s’engage dans une voie (qu’il n’y a pas de train venant en sens inverse, qu’il n’y a pas
déjà un train sur un aiguillage, etc.).
c. Ces enclenchements sont gérés dans des postes d’aiguillage.
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Diapo n°16 : « Poste d’aiguillage manuel »
d. Dans les postes d’aiguillage les plus anciens, les aiguilleurs ont devant eux des leviers
qui leur permettent de commander les aiguillages et signaux nécessaires à la mise en
place d’un parcours pour un train. Dans certains cas, il y a des dizaines de leviers à
actionner pour préparer le circuit, ce qui peut prendre un certain temps ! (Pendant ce
temps, rappelez-vous que le mécanicien attend derrière son carré…)
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Diapo n°17 : « Poste d’aiguillage électrique »
e. Ensuite on est passé aux postes utilisant l’électricité, ce qui a permis de remplacer les
leviers par des boutons !
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Diapo n°18 : « Poste d’aiguillage informatique »
f. Puis on a inventé les postes d’aiguillage à commandes informatiques, qui permettent
de gérer encore plus facilement ces équipements de sécurité.
g. Aujourd’hui en France tous ces types de postes d’aiguillage coexistent. En particulier
il existe encore des endroits où les aiguilleurs doivent actionner des leviers pour faire
passer les trains.
h. Dans les postes d’aiguillage simple, un agent circulation peut gérer à lui seul tous les
enclenchements. Mais dans les grandes gares, on trouve souvent plusieurs aiguilleurs,
sous les ordres de plusieurs agents circulation s’occupant de zones différentes de la
gare, tout ce monde étant dirigé par un chef circulation.
5) Mais au fait !
a. Nous avons vu que tout un tas de signaux ont été mis en place pour indiquer au
conducteur de train ce qu’il doit faire. Mais si le mécanicien s’endort ? Ou s’il
s’évanouit ? Que se passe-t-il ? Est-ce que le train va continuer de rouler en ignorant
les signaux ?
b. Le dispositif de veille automatique (qui s’appelait avant « pédale de l’homme mort »
car il sert entre autre à détecter si le conducteur meurt pendant le trajet !) est là pour
vérifier que le conducteur est toujours vigilant : il doit appuyer régulièrement sur une
pédale ou un bouton. S’il oublie de le faire, le train s’arrête automatiquement.
c. Autre question : est-ce que vous pensez qu’un conducteur de TGV, qui roule à 320
km/h, a le temps de voir les signaux sur le bord de la voie ?
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Diapo n°19 : « Signalisation en TGV »
d. Non bien sûr ! Lorsqu’un TGV roule à 320 km/h, la signalisation est transmise au
mécanicien directement dans la cabine. La vitesse limite et les demandes d’arrêt
s’affichent directement sur le tableau de bord.
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