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I

Roger Rétiveau

I Cet ouvrage a été réalisé avec l'appui de la SNCF et la collaboration des sociétés françai ses d'études, de construction de matériel et de travaux en technique ferroviaire:

A.E.M.M., ALSTHOM, BOST, BOYON, CHAUMEIL,

OERAVER, C.S.E.E., DECIMA, ELSI, ENTRELEC, ERICO,

ERJI, EPESEM, EST-SIGNALISATION, ETS DESCHAMPS,

FAIVELEY, G.N.S., LACROIX, LEGRAND, MARS-ACTEL,

MECANILEC, MENEGON, MORS, NORELEC, POUYET,

PROFILOR, RUBIS, SAFT, SATEL, S.E.I.S., S.E.S., S.F.I.M.,

SILEC, SOUCHON, STRATIFORME, T.L.T.I., VOLTAM,

WABCO.

Cette deuxième édition a bénéficié du concours de la vie du rail Toute reproduction, même partielle, de cet ouvrage est interdite. Une copie ou reproduction par quelque procédé que ce soit, photographie, microfilm, bande magnétique, disque ou autre, constitue une contrefaçon passible des peines prévues par la loi du 11 mars 1957 sur la protection des droits d'auteur.

ISBN 2-895978-102-1

Département Edition de l'Association des Ingénieurs Anciens Elèves de l'Ecole Nationale des Ponts et

Chaussées.

© 1987 ISBN 2-85978-102-1

II

Remerciements

L'ouvrage, qui s'appuie principalement sur des documents internes de formation de la S.N.C.F., a été l'oeuvre d'une équipe dont j'ai surtout

été le guide et le coordonnateur.

Que toutes les personnes de la S.N.C.F. ainsi que les Constructeurs de Signalisation, qui ont participé a la réalisation de cet ouvrage, soient remerciés ici de leur apport, et en particulier Alain VALY, Inspecteur Divisionnaire au Département de la Signalisation de la Direction de l'Equipement de la S.N.C.F., qui s'est chargé de la plus grande partie du travail de préparation et de compilation.

Roger RETIVEAU

III

PRÉFACE

Jean DUPUY

Directeur Général de la S.N.C.F.

IV

NOTE DE L'AUTEUR

La signalisation s'est avérée très vite comme une nécessité pour les chemins de fer. En effet, dès que

plusieurs mobiles peuvent rouler au même instant sur un réseau, et que les conditions de vitesse, de

freinage et de visibilité ne permettent pas, comme dans la majorité des cas pour les voitures

automobiles, de circuler à vue, un système captant et éventuellement traitant des informations

connues au sol et transmettant ces informations, ou le résultat du traitement, aux mobiles est indispensable.

Le drapeau du garde sémaphoriste du siècle dernier et l'affichage des vitesses autorisées dans la

cabine du TGV répondent au même souci d'assurer une exploitation la plus sûre possible des mobiles

guidés sur rails.

De mécanique et à forte intervention humaine, la signalisation a évolué vers les techniques électriques

et à plus faibles actions humaines. Ces dernières sont de moins en moins des opérations de routines

et de sécurité proprement dite, et de plus en plus des opérations de réflexion relatives aux meilleures

conditions de circulation. La routine et la sécurité sont alors naturellement assurées par les

appareillages.

En 1987, le réseau français est composé de 15 000 km de lignes à double voie et de 20 000 km de

lignes à voie unique. Parmi ces lignes, 10 000 km de lignes à double voie et 1 500 km de lignes à voie

unique sont électrifiées, une moitié environ en 1 500 volts à courant continu (lignes électrifiées

principalement avant 1950) et une autre moitié en 25 000 volts alternatif 50 Hz. Le trafic est tel qu'environ une moitié des recettes pr oviennent du trafic voyageurs et une moitié du trafic marchandises.

Le trafic voyageurs est principalement caractérisé par le trafic très dense des banlieues des grandes

villes, surtout celui de la région parisienne, et par les trafics inter-cités à grande vitesse, les plus

importants étant ceux assurés par les trains spécialisés à très grande vitesse (300 km/h en 1989,

actuellement 270 km/h) et par les trains classiques à grande vitesse (200 km/h et 160 km/h). Le trafic marchandises a à faire face aux demandes de trains complets de pondéreux lourds

(charbons, minerais...), au trafic rapide du transport des fruits, légumes... et au trafic diffus.

C'est pour faire face en toute sécurité à ces circulations de natures diverses que les installations de

signalisation ont évolué en fonction des besoins (densité de trafic, augmentation des vitesses), de la

technologie (électronique, informatique...) et de l'environnement général (coût de la main-d'oeuvre dû

à l'augmentation du niveau de vie...).

La signalisation, devant faire face à des exigences d'exploitation de plus en plus contraignantes, doit

également maintenir, sinon améliorer comme c'est souvent le cas, la sécurité des circulations, sécurité

qui, comme chacun le sait, a atteint un très haut niveau dans les transports guidés par rails. Par

ailleurs, la disponibilité des systèmes de signalisation doit également devenir de plus en plus élevée,

les conséquences d'un service mal rempli s'alourdissant du fait notamment de l'accroissement des trafics des lignes et de la diminution des marges de circulation.

Le présent ouvrage traite des installations de signalisation réalisées en France avec des appareillages

bénéficiant de l'expérience acquise par les cheminots et les constructeurs spécialisés français.

Il nous a semblé que le texte d'un ouvrage comme celui-ci se devait, dans de nombreux cas, pour en

faciliter la compréhension et si possible capter davantage l'intérêt, d'être accompagné de

photographies, d'où le nombre assez important de celles qui l'illustrent.

Nous espérons que cet ouvrage apportera à tous ceux qui sont intéressés par la signalisation, mais ne

vivent pas tous les jours à son contact, des informations parfois mal connues, qui aideront à comprendre les soucis des ingénieurs et techniciens qui ont en charge la conception et la

maintenance de ces installations de sécurité dont dépend une des principales qualités de nos

chemins de fer. Le lecteur trouvera parfois certaines répétitions du fait que les chapitres ont été conçus pour pouvoir être compris sans avoir en tête tous les éléments détaillés des autres chapitres.

Dans la rédaction de cet ouvrage, l'utilisation de certains symboles et certaines abréviations (en

particulier lors de la représentation des schémas) a été nécessaire. Ces symboles et abréviations, tirés de ceux employés à la S.N.C.F., sont regroupés en annexe à la fin de ce livre. V

LA SIGNALISATION FERROVIAIRE

SOMMAIRE

Remerciements

Préface

Note de l'auteur

Chapitre 1 - Les principes de la signalisation ferroviaire Chapitre 2 - L'établissement des circuits de signalisation Chapitre 3 - Les systèmes de détection de présence Chapitre 4 - Les appareils de voie - commande et contrôle Chapitre 5 - Les signaux - commande et contrôle

Chapitre 6 - Les enclenchements mécaniques

Chapitre 7 - Les enclenchements électriques

Chapitre 8 - L'espacement des trains

Chapitre 9 - Les installations permanentes de contresens (IPCS) Chapitre 10 - Les lignes à une voie banalisée et les lignes à voie unique

Chapitre 11 - Les passages à niveau (PN)

Chapitre 12 - Le poste à manettes libres (PML) Chapitre 13 - Le poste tout relais à transit souple (PRS) Chapitre 14 - Le poste tout relais géographique à câblage standard (PRG) Chapitre 15 - Le poste à relais à commande informatique (PRCI) Chapitre 16 - Les installations de sécurité des chantiers de voies de service Chapitre 17 - Les automatismes informatiques liés aux systèmes de signalisation

Chapitre 18 - Les télétransmissions

Chapitre 19 - La signalisation des lignes à grande vitesse

Annexe - Les dénominations et symboles

Crédit photographique

Table des matières

VI

01.1. NOTIONS SUR LES INSTALLATIONS DE SIGNALISATION..................................................... 1

1.1.1. Rôle des installations de signalisation........................................................................

........... 1

1.1.2. Types de signalisation........................................................................

.................................... 2

1.1.3. Fonctions des signaux........................................................................

................................... 3

1.1.4. Signal de voie libre (VL)........................................................................

................................. 4 Fig. 1.7........................................................................ ......................................................................... 4

1.1.5. Implantation longitudinale........................................................................

.............................. 4 ..................................................................... 5

1.2. LA SIGNALISATION D'ARRÊT........................................................................

............................ 6

1.2.1. Le carré (C)........................................................................

.................................................... 6

1.2.2. Le carré violet (Cv)........................................................................

......................................... 8

1.2.3. Le guidon d'arrêt (GA)........................................................................

.................................... 9

1.2.4. Le sémaphore (S)........................................................................

......................................... 10

1.2.5. Le feu rouge clignotant ((S))........................................................................

........................ 12

1.2.6. Le disque (D)........................................................................

................................................ 12

1.2.7. Le signal d'arrêt à main........................................................................

................................ 14

1.3. LA SIGNALISATION D'ANNONCE D'ARRÊT........................................................................

.... 14

1.3.1. L'avertissement (A)........................................................................

...................................... 14

1.3.2. Le feu jaune clignotant ((A))........................................................................

......................... 15

1.3.3. Le feu vert clignotant ((VL))........................................................................

.......................... 16

1.3.4. La bande lumineuse jaune horizontale (BJ)........................................................................

. 16

1.4. LA SIGNALISATION DE LIMITATION DE VITESSE................................................................. 17

1.4.1. Limitations permanentes de vitesse........................................................................

............. 17

1.4.2. Limitations temporaires de vitesse........................................................................

............... 28

1.5. LES SIGNAUX DIVERS........................................................................

..................................... 32

1.5.1. Signaux indicateurs de direction........................................................................

.................. 32

1.5.2. Signaux de départ des trains........................................................................

....................... 36

1.5.3. Pancartes et tableaux à inscriptions diverses...................................................................... 38

Fig. 1.139........................................................................ ............................................................... 45

1.5.4. Signaux de sortie de certains faisceaux ou groupes de voies convergentes...................... 46

1.5.5. Signaux utilisés pour les manoeuvres........................................................................

.......... 48

1.6. LES SIGNAUX PROPRES A LA TRACTION ÉLECTRIQUE..................................................... 51

1.6.1. Signal "Fin de caténaire»........................................................................

............................ 51 1.6.2. Signaux "Baissez panto»........................................................................

............................. 51

1.6.3. Signaux "Coupez courant»........................................................................

.......................... 53

1.6.4. Jalon à damier bleu et blanc........................................................................

........................ 54

1.7. LA HIÉRARCHISATION DES INDICATIONS DES SIGNAUX................................................... 55

1.8. LA VISIBILITÉ DES SIGNAUX........................................................................

........................... 56

1.8.1. Principe........................................................................

.................................................... 56

1.8.2.

Définition de la visibilité "normale»........................................................................

......... 56

1.8.3. Approche des signaux à visibilité réduite........................................................................

56

1.9. LA RÉPÉTITION DES SIGNAUX........................................................................

....................... 57

1.9.1. Répétition sur les engins moteurs........................................................................

................ 57

1.9.2. Répétition par signaux détonants........................................................................

................. 62

1.9.3. Implantation du crocodile, de la balise et du détonateur par rapport au signal................... 63 1.10. LE REPÉRAGE ET L'IDENTIFICATION DES SIGNAUX......................................................... 63

1.10.1. Repérage des signaux........................................................................

............................... 63

1.10.2. Identification du signal porté par un panneau.................................................................... 64

1.11. LA RECONNAISSANCE D'UN MÉCANICIEN D'UN TRAIN ARRÊTÉ PAR UN SIGNAL

.................................................................... 65

1.12. L'ANNULATION DES SIGNAUX........................................................................

...................... 66

CHAPITRE 1

Les principes

de la signalisation ferroviaire

1.1. NOTIONS SUR LES INSTALLATIONS DE SIGNALISATION

1.1.1. Rôle des installa

tions de signalisation Les installations de signalisation permettent de résoudre les cinq grands problèmes suivants: l'espacement des circulations pour éviter les rattrapages (cantonnement ou block), la protection des circulations dans les établissements (convergence, cisaillement...), la circulation, dans les deux sens, sur une même voie (nez à nez), les risques de déraillement par excès de vitesse, le franchissement des voies ferrées par des routes sur un même niveau (passages à niveau).

Les solutions correspondantes mettent en oeuvre des dispositifs mécaniques et électriques .complétés

et régis par des prescriptions réglementaires.

Fig. 1.1

Signal lumineux sur mât

normalement implanté à gauche de la voie:

Ż vue de face,

vue arrière. Les progrès constants des installations de sign alisation ne diminuent pas l'importance de la réglementation, par exemple: l'obéissance par les mécaniciens aux indications fournies par les signaux est presque uniquement une affaire de réglementation, en cas de dérangement ou de manoeuvre exceptionnelle, la sécurité peut ne reposer que sur le respect des règlements. 1

1.1.2. Types de signalisation

En France, sur les lignes à double voie la circulation des trains se faisant normalement à gauche, les

signaux implantés à demeure sont habituellement installés à gauche de la voie à laquelle ils

s'adressent, ou dans la partie gauche au-dessus de celte voie.

Dans certains cas, notamment dans les entre-voies réduites, il peut être fait usage de signaux de type

bas installés au ras du sol. La signalisation peut être mécanique ou lumineuse.

En signalisation mécanique, il est fait usage de signaux réalisés au moyen d'une aile ou d'une cocarde

de couleur. En signalisation lumineuse, il est fait usage de panneaux portant un ou plusieurs feux de couleur,

généralement disposés sur un écran noir bordé d'un liseré blanc de forme oblongue ou circulaire.

Fig. 1.2 - Ensemble de signaux et de tableaux

indicateurs de vitesse montés sur portique moderne en aluminium. Fig. 1.3 - Signal de type bas installé au ras du sol.

Fig. 1.4 Signaux lumineux

- silhouettes.

Fig. 1.5

Signaux lumineux

- cibles diverses. 2 Qu'elle soit mécanique ou lumineuse, la signalisation peut comporter en outre: des tableaux lumineux, des tableaux mécaniques fixes ou effaçables, des tableaux ou pancartes réflectorisés, des guidons d'arrêt, ...

Fig. 1.6

Tableau mécanique effaçable:

Ż signal fermé,

signal ouvert. Ź La signalisation lumineuse a notamment, sur la signalisation mécanique, les avantages d'une plus grande sûreté de fonctionnement et d'une meilleure visibilité. A l'exception de certains signaux amovibles par nature (signaux à main, ...), les signaux sont

implantés à demeure, soit à titre permanent, soit à titre temporaire (signaux de chantier, ...).

Les signaux implantés à demeure sont dits:

fixes lorsqu'ils présentent un aspect invariable, mobiles lorsqu'ils présentent au moins deux aspects distincts correspondant respectivement à la position "signal ouvert» et à la position "signal fermé».

Toutefois, pour certains signaux mobiles, l'aspect "signal ouvert- peut n'être constitué que par le seul

effacement de l'aspect "signai fermé». Le tableau de la figure 1.8 donne pour la signalisation permanente, les principaux signaux de la S.N.C.F., à l'exclusion de la signalisation mécanique en voie de disparition, qui ne sera pas développée dans le présent ouvrage (1).

1.1.3. Fonctions des signaux

Les signaux sont essentiellement utilisés pour assurer les fonctions suivantes: signalisation d'arrêt, signalisation de limitation de vitesse, signalisation de direction. Chacune de ces fonctions comprend habituellement une signalisation d'annonce et une signalisation d'exécution ou de rappel.

L'usage veut que la signalisation d'arrêt (exécution et annonce) soit explicitée séparément, alors que

les deux dernières forment un tout.

En outre, l'expression "la signalisation d'arrêt» est réservée à la signalisation d'exécution d'arrêt.

(1) Toutefois, il sera fait allusion à quelques signaux mécaniques (TIV: Tableau indicateur de vitesse-limite....)

couramment utilisés sur les lignes équipées en signalisation lumineuse. 3

1.1.4. Signal de voie libre (VL)

En l'absence de toute signalisation restrictive un panneau présente un feu vert de voie libre.

Le feu vert indique au mécanicien que la circulation en marche normale est autorisée, si rien ne s'y

oppose.

Fig. 1.7

Feu vert de voie libre.

1.1.5. Implantation longitudinale

Afin de permettre au mécanicien de s'arrêter devant un signal d'arrêt (ou un point à protéger) ou de

respecter une limitation de vitesse dans une zone délimitée, il est nécessaire de le prévenir à une

distance suffisante pour que le freinage puisse être mis en oeuvre dans les conditions normales; c'est

le rôle des signaux d'annonce à distance.

Ces distances sont appelées, respectivement:

distance d'arrêt, distance de ralentissement. La distance d'implantation d'un signal à distance est fonction: du profil moyen de la partie de voie intéressée (déclivité moyenne), de la vitesse maximale à laquelle est abordé le signal à distance, des caractéristiques de freinage des circulations.

La déclivité moyenne "i» est le quotient de la différence de niveau entre les deux positions

kilométriques exprimées en millimètres par leur distance exprimée en mètres.

Le quotient est affecté:

du signe + s'il s'agit d'une pente, du signe - s'il s'agit d'une rampe.

Exemple de distance d'implantation des signaux

Déclivités Avertissements Limitations de vitesse à:

Exemple de distance d'implantation des signaux

Limitations de vitesse à:

Déclivités Avertissements

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

Lignes à 160 km/h

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