Les principaux systèmes de protection des trains et leur fonctionnement : une analyse

Un aperçu complet des systèmes de protection des trains

Protection des trains

La signalisation ferroviaire est le système de sécurité fondamental qui régule la circulation des trains. Il s'agit d'un élément de sécurité essentiel de la fonction de contrôle des trains du chemin de fer. Il est chargé d'établir des itinéraires non conflictuels et sûrs pour les trains, de définir les limitations de mouvement et de communiquer des instructions ou des directives aux conducteurs de train une fois instruits par un signaleur ou un système d'automatisation. Un système de protection des trains se compose de deux éléments principaux : la détection du train (savoir où se trouve le train) et l'autorité de mouvement (indiquer au train la distance qu'il peut parcourir). Ces deux composants sont utilisés par le système de protection des trains pour assurer le fonctionnement sûr d'un train.

Arrière-plan

Traditionnellement, les systèmes de signalisation en Europe, en Grande-Bretagne et dans de nombreux autres pays reposaient sur la réaction des conducteurs de train aux indications affichées par les sémaphores ou les signaux lumineux colorés et ajustant la vitesse du train en conséquence. Au cours des 150 ans d'histoire de la signalisation ferroviaire, le non-respect par les conducteurs des directives communiquées par des éléments de signalisation de tout type a entraîné un certain nombre d'accidents, dont certains ont entraîné un nombre important de morts. Différents types de dispositifs d'avertissement des conducteurs et de systèmes d'application des commandes de signalisation ont été développés en réponse au besoin continu d'atténuer les risques causés par le non-respect par les conducteurs de trains des commandes de signalisation. Ceux-ci sont appelés systèmes de protection des trains. Les systèmes de protection automatique des trains (ATP) surveillent en permanence la vitesse réelle des trains et imposent la conformité à un modèle de vitesse spécifié.

Types de systèmes de protection des trains

Le but et l'objectif de presque tous les systèmes de protection des trains sont de réduire ou d'éviter et d'éliminer la probabilité d'erreurs du conducteur entraînant un accident lié au mouvement du train en ne tenant pas compte d'une instruction de signal visiblement affichée en bord de ligne ou en cabine. La protection des trains sur les grandes lignes ferroviaires a commencé par l'introduction et la mise en place de systèmes d'alerte et a progressé jusqu'à l'exécution et le respect des directives émises par ces systèmes.

À l'origine, les systèmes d'avertissement avertissaient et avertissaient les conducteurs lorsqu'ils approchaient d'un aspect défavorable ou restrictif du signal côté ligne et exigeaient que les conducteurs reconnaissent et accusent réception de l'indication émise par les systèmes d'avertissement. Autrement, les systèmes appliqueraient les freins après un court délai ou une brève période d'inactivité. Les avancées ultérieures des administrations ferroviaires nationales comprenaient divers niveaux de limitation de vitesse et d'application. De plus, certains systèmes ont été élargis pour tenir compte des limitations de vitesse en cas de restrictions de vitesse permanentes ou temporaires. Des combinaisons d'aimants permanents et d'électro-aimants, de répondeurs inductifs à changement de polarité, de balises codées et de simples circuits de voie codés font partie des technologies utilisées dans ces systèmes d'avertissement et de contrôle des trains.

Récemment, des systèmes de protection des trains entièrement automatiques (ATP) ont été conçus et développés pour faire respecter les limites de vitesse et les autorisations de mouvement sur toute la gamme de signaux restrictifs, y compris les limitations de vitesse permanentes et temporaires sur les lignes, avec et sans signaux côté ligne. La conduite se fait toujours manuellement, même si les limitations de vitesse sont strictement appliquées la plupart du temps. Cependant, les modes dégradés incluent généralement la conduite à vue à basse vitesse.

Systèmes de sécurité à deux canaux

De nombreux systèmes de sécurité ferroviaire plus anciens ont été construits en tenant compte de la nature statistique des pannes des conducteurs et des équipements. En concevant soigneusement les systèmes, il est juste de présumer que les erreurs du conducteur et les pannes d’équipement ne se produiront pas simultanément. Une caractéristique importante de ces systèmes est que le conducteur n'est pas informé si le système de protection du train est opérationnel ou non et est donc encouragé à conduire en assumant l'entière responsabilité du mouvement du train. Le sous-système technique n'interviendra que si le conducteur tente de passer un signal ou roule trop vite. TPWS, contrôles de train et Indusi sont des exemples typiques de ce type de configuration.