Le Cantonnnement Assisté Par Informatique

7/29/2019 Le Cantonnnement Assist Par Informatique

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JOURDE Thomas

Gare dAutun

E.E.X. de Sane et Loire

Le

Cantonnement

Assist

Par

Informatique

Examen TTMV

Session Mai 1999


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Prambule

La recherche de la scurit des circulations a pour but de permettre lexcution desobligations que le contrat de transport fait natre la charge de la S.N.C.F., savoir :

- pour le contrat de transport voyageur : amener le voyageur sain et sauf destination,

- pour le contrat de transport marchandises : transporter les marchandises dun point

un autre et les livrer au destinataire dans ltat o elles ont t remises au dpart.Ceci en respectant des dlais pralablement fixs et moyennant un prix dtermin. Les

parties au contrat et les ayants droit en cas daccident de personne peuvent se prvaloir delinexcution ou de la mauvaise excution dun engagement contractuel.

Assurer la scurit des circulations passe immanquablement par la rsolution des risquesferroviaires, savoir :

- la prise en charpe de deux trains circulant sur des itinraires convergents,

- les draillements par excs de vitesse,

- le rattrapage dun train par un autre de mme sens,

- la collision entre trains et vhicules routiers aux passages niveau,

- la rencontre de deux trains se dplaant en sens contraire sur la mme voie.

Ces risques ont t rsolus en implantant le long des voies des signaux destins donner auxmcaniciens des ordres de limitation de vitesse (pour viter le draillement par excs de vitesse),darrt (pour viter la prise en charpe). Le rattrapage a t vit en espaant les trains laide dublock. Les risques de collision avec des vhicules routiers ont, quant eux, t vits par laconstruction douvrages dart (ponts-route, ponts-rail) ou de passages niveaux, ceux-ci permettantde donner la priorit aux circulations ferroviaires.

Le moyen le plus certain dviter toute rencontre entre deux trains de sens contraire estvidemment de ne faire circuler sur une voie dtermine que des trains de mme sens. Cest lergime des lignes double voie , sur lesquelles une voie est affecte la circulation des trainsdun sens dtermin, et une autre voie la circulation des trains de lautre sens. Ce systme est

videmment indispensable pour les lignes gros trafic o une seule voie ne suffirait pas pourassurer la circulation de tous les trains. Par contre, ltablissement double voie des lignes moinsimportantes, o le nombre de trains permet de faire circuler alternativement sur une seule voie lestrains des deux sens, entranerait pour ces lignes des dpenses dtablissement inutiles, et elles sonthabituellement tablies voie unique .1

1Les lignes une seule voie rpondent la fois la ncessit dadapter les infrastructures la densit du

trafic et la ncessit de minimiser le cot dentretien. Ce cot dentretien correspond environ 60 ou 70 % decelui dune double voie. La dcision dinstaller une ligne une seule voie plutt quune ligne double voiecorrespond des critres tablis en fonction du trafic de la ligne.

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Sommaire

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I La scurit sur les lignes une seule voie

de la S.N.C.F.

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Il convient ce stade de lexpos de dfinir ce que lont entend par le gnrique lignes voieunique. Ces lignes sont exploites :

- Soit sous le rgime de la voie banalise (voir consigne rose des postes intresss) :

Sur ces lignes la scurit repose entirement sur les installations de scurit. Ces lignes sontquipes dun block automatique pour raliser lespacement des trains sans intervention desagents des gares, et lexpdition de deux trains de sens contraire est interdite par lesenclenchements. Les installations de toutes les gares sont signalises de faon analogue celles de la double voie et un signal de sortie est associ chaque voie. Les gares des lignesles plus importantes sont quipes de postes lectriques (Poste tout Relais Transit Soupleou Poste Relais et Commande Informatique) qui sont tlcommands depuis unecommande centralise.

- Soit sous le rgime de la Voie Unique Trafic Restreint :

Sur ces lignes la scurit est assure par les agents des trains sous lautorit dun Chef deligne, en gnral, plac lorigine de la ligne. Les horaires des trains et les points decroisement ventuels sont fixs par un programme de circulation. La vitesse maximale est engnral de 40 km/h.

- Soit sous le rgime du Rglement Gnral de Scurit S4 A :

Sur ces lignes signalisation ordinaire ou simplifie, la S.N.C.F. a adopt des surcrots deprcaution pour diminuer les risques de nez--nez.

- Les lignes Voie Unique Signalisation Simplifie :

Les appareils de voie (aiguilles, taquets) des gares ne sont pas enclenches mais seulementcadenasses. La signalisation ralise laide de pancartes fixes impose larrt systmatiquede toutes les circulations dans les gares. La vitesse est en gnral infrieure 100 km/h.

- Les lignes Voie Unique signalisation ordinaire :

La signalisation des gares, avec laquelle sont enclenches les appareils de voie, permet lepassage sans arrt des circulations jusqu une vitesse de 140 km/h.

I.1 La rglementation fondamentale S.N.C.F. : le RGS S4 A

En voie unique, la condition ncessaire et suffisante pour quune gare A puisse expdier unecirculation quelconque vers la gare voisine B est que cette gare A, immdiatement avant le dpartde la circulation, obtienne lassurance que la voie est libre de toute circulation de sens contraireentre A et B.

Pour ce faire, la S.N.C.F. a adopt une rglementation mixte base sur le respect du livret demarche, mais prvoyant la possibilit de faire circuler sous le rgime de la demande de voietlphonique des trains marche indtermin pour lesquels aucun croisement nest prvudavance.

- Le respect du livret de marche .

Dans ce rgime, qui serait plus exactement dsign respect des croisements , les gares

dans lesquelles un train dtermin doit croiser un train de sens contraire sont fixes lavance par le livret de marche (do dcoule le Tableau de Succession des Trains) etportes en temps utile la connaissance de tous les intresss. Et il est clair quaucunerencontre ne peut se produire entre deux gares si un train ne quitte jamais une gare decroisement avant larrive du train croiseur.

Un gros avantage de ce systme est quen cas de drangement du tlphone, il reste facilede continuer faire circuler les trains ; le service manquera alors de souplesse puisque lestrains devront, mme en cas de retard, attendre leurs trains croiseurs au point de croisementfix.

Cest tout naturellement aux agents sdentaires partout o pouvaient seffectuer descroisements qua t confie la scurit. Cest en particulier la connaissance des agentscirculation intresss que doit tre porte en temps utile la mise en marche des trains

facultatifs et des trains spciaux. Cest galement par une entente tlphonique entre lesagents-circulation quon peut arriver assouplir le service, en vitant un train dattendre la gare de croisement prvue, un train croiseur ayant un gros retard. Lagent-circulation decette gare A peut, en effet, aprs avoir obtenu de lagent-circulation de la gare voisine B

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lassurance que le train en retard sera arrt et retenu B, autoriser le train lheure continuer exceptionnellement sa marche sans attendre le train croiseur. Cest ce changement de croisement qui permet tant que le tlphone fonctionne normalemententre les deux gares dviter que le retard dun seul train rejaillisse sur tous les trainscroiseurs.

- La demande de voie tlphonique.

Cest par un change de dpches tlphoniques, immdiatement avant dexpdier un trainquelconque non connu de la gare voisine, que la gare de A obtient de la gare de B verslaquelle va partir ce train lassurance que la voie est libre et va rester libre de tout train desens contraire. Le texte des dpches est le suivant :

A B Dernier train reu de B est train n : heures minutes. Puis-je vous expdier trainn : ?

Si le dernier train expdi par B vers A est bien celui qui figure dans cette dpche, B rpond A :

B A Dernier train expdi vers A est bien train n : heures minutes. Pouvezmexpdier train n :

Il est clair quaprs avoir reu une telle rponse, la gare de A peut expdier en toute scurit

le train quelle vient dannoncer B.La S.N.C.F. utilise ce systme pour assurer la circulation sur une ligne des quelques trains quinont pu tre prvus lavance.

Ce systme permet condition que la voie soit libre entre deux gares, de faire, un momentquelconque, circuler soit un train dun sens, soit un train de lautre.

On arrive ainsi une rglementation trs pratique puisque dune part il est possible, quand letlphone fonctionne, de faire circuler en marche indtermine toutes les circulations quil peut treutile de mettre en marche, et que, dautre part, quand le tlphone ne fonctionne plus, tous lestrains marche davance cest--dire le plus grand nombre de trains continuent circuler, enattendant leurs trains croiseurs chaque gare de croisement.

I.2 Les surcrots de prcaution

Les surcrots de prcaution sont des moyen installs pour assurer lespacement des trains etdiminuer davantage le risque de nez--nez.

- Le block de voie unique (RGS S5 C).

Les appareils de block permettent, pour viter les rattrapages, louverture du signal de dpartdune gare que si le train prcdent de mme sens que celui qui va partir a dpass le postede block suivant et est protg par la fermeture des signaux de ce poste. Mais de plus et pourviter les rencontres, le signal de dpart de la gare A vers la gare B ne peut tre ouvert que sile signal de dpart de B vers A est lui-mme ferm et que si le dernier train parti de B vers Aest bien arriv A.

Ce systme dexploitation est souple puisquil permet dexpdier nimporte quelle circulation

sans quil ait t ncessaire de la prvoir davance et se suffit lui-mme, sauf en cas dedrangement. Le BMVU est un systme efficace sur le plan de la scurit, puisque latechnique employe lie obligatoirement les actions humaines la circulation effective destrains, selon le principe dit du block circulation intresse

- Le cantonnement tlphonique (RGS S5 A).

Il fonctionne avec la mme rglementation quen double voie, et est install surtout pourassurer comme en double voie lespacement des trains de mme sens. Une seulemodification a t apporte au rglement du cantonnement tlphonique de la double voie,et cest cette modification qui constitue le seul surcrot de prcaution prvu en voie unique.Elle consiste imposer aux gares lannonce tlphonique du dpart de chaque train non pas,comme en double voie, aprs le dpart du train, mais avant ce dpart, et suffisamment temps, pour que si, par extraordinaire, une gare se prparait expdier un train tort avant

larrive du train croiseur, lautre gare, recevant cette annonce anormale, puisse signalerlerreur un moment o elle est encore rparable.

I.3 La politique dquipement des lignes une seule voie

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Plusieurs critres furent dterminants pour choisir le rgime dexploitation dune ligne voieunique. Dune part, le systme dexploitation ne devait en aucune faon altrer le dbit de la ligne,et dautre part, il devait tre le plus conomique possible pour lentreprise. Do la prpondranceprise par le cantonnement tlphonique et la VUTR ; do aussi la disparition de systme tel lebton-pilote qui exigeait trop darrts dans les gares ou du moins trop de ralentissements.

Enfin la signalisation dont est quipe la ligne fait partie intgrante des critres qui vontorienter le choix de tel rgime dexploitation plutt que de tel autre. En effet, il serait inconcevable

de banaliser une Voie Unique Signalisation Simplifie, par contre son exploitation sous lergime du RGS S 4 A avec un surcrot de prcaution constitu par el cantonnement tlphonique oule BMVU est tout fait envisageable.

La S.N.C.F. na pas cherch superposer systmatiquement des surcrots de prcaution sarglementation fondamentale, mme en se limitant des surcrots de prcaution dont ladoptionnaurait pas dinconvnients pour lexcution du service. Cette superposition peut, en effet,parfaitement ne pas augmenter la scurit, du fait que les agents peuvent tre tents dtre moinsstricts dans lapplication dune prescription fondamentale, sils savent que la violation de cetteprescription ne doit pas entraner daccident, en raison de lexistence dun surcrot de prcaution.

En fait, la S.N.C.F. na adopt en voie unique quun seul surcrot de prcaution, constitu parle block. Sur certaines lignes, ce block existe sous la forme du Block Manuel de Voie Unique quimatrialise par la fermeture dun signal linterdiction dexpdier un train tant que lintervalle

stendant jusqu la gare voisine nest pas libre de tout train de sens contraire. Sur un grandnombre de lignes voie unique, le block nexiste que sous la forme du cantonnement tlphonique.

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II La remise en cause du CantonnementTlphonique

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Lt 1985 allait mettre en vidence de faon dramatique les limites de ce mode decantonnement obligeant la S.N.C.F. a revoir sa politique dquipement des lignes une seule voie.

II.1 Le cantonnement tlphonique

Sur certaines sections de ligne, lespacement des trains est assur par le cantonnementtlphonique. La section de ligne est divise en cantons, limits par des postes de cantonnement.Chaque poste dispose de signaux permettant darrter et retenir les trains.

1) FonctionnementLes gardes des postes de cantonnement ne disposent pas dautre liaison que le tlphone et

cest tlphoniquement quils savisent mutuellement du passage des trains.

Les oprations de cantonnement se divisent en deux tapes :

- lannonce des trains :

Le garde de B annonce chaque train, avant son passage B, au garde du poste suivant Csous la forme : B C. Jannonce train n : . Le garde de C inscrit sur son registre decirculation, dans les colonnes correspondantes, le numro du train ainsi annonc et lheure laquelle il a reu cette annonce. En gare de B, lheure dexpdition de cette annonce ainsique lheure de passage du train considr sont portes sur le registre de circulation. Aprsavoir annonc le train, le garde de B ouvre (ou efface), sil y a lieu, les signaux

correspondants avant le dpart ou le passage du train.

- la reddition de voie libre derrire les trains :

Le garde de C, aprs stre assur que le train est arriv complet, rend voie libre derrire cetrain au garde du poste B sous la forme C B. Voie libre derrire train n : . Les deuxgardes compltent en consquence leurs registres de circulation.

2) La nature du cantonnement tlphonique

Cest un block non enclench dans lequel il nexiste aucune relation matrielle entre lessignaux de block et les dispositifs de liaison entre les postes.

Le block non enclench assure videmment la scurit si les agents observent bien leursconsignes, mais rien dautre que leur conscience professionnelle et leur attention ne leur permet

dviter des fautes ou des erreurs susceptibles de causer un accident. Cest ainsi en particulier querien nempche matriellement un garde de rendre la voie au poste amont, cest--dire daviserle poste amont du passage dun train, avant le passage effectif de ce train. Rien nempchedavantage le garde du poste amont de remettre ses signaux la voie libre avant davoir reu voielibre du poste aval.

II.2 1985 : lt meurtrier

1) Flaujac, le 3 aot 1985

Ligne exploite sous le rgime du RGS S 4 A avec comme surcrot de prcaution lecantonnement tlphonique.

A 15h32, Charles Boudret, en gare de Gramat annonce par tlphone son collgue Yves

Salens, en gare dAssier, el train corail Paris-Rodez 6153, sans lui en spcifier le numro.

A 15h40, le corail part de Gramat. Pendant ce temps, Yves Salens, qui se trompe de ligne surson Tableau de Succession des Trains intervertit deux numros de trains.

A 15h42, le chef de gare dAssier appelle celui de Gramat pour lui annoncer lautorailCapdenac-Brive 7924, et il raccroche aussitt sans lui laisser le temps de rpondre. Il revient ensuitesur le quai pour donner le dpart de son train.

Instantanment, Charles boudret comprend que son collgue a fait une mprise entre deuxtrains, et le rappelle. Mais il est trop tard, lautorail est parti. Alert nanmoins, le chef de garedAssier court aprs le train, tlphone aux gendarmes, lance un automobiliste de passage lapoursuite du convoi, en vain.

A 15h48 sur un tronon de voie construit en remblai, la hauteur de la petite garedsaffecte de Flaujac, les 247 tonnes de lexpress lances 97 km/h et les 109 tonnes de lautorailroulant 110 km/h se percutrent : 31 morts et 165 blesss.

2) Pourquoi laccident ?

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la principale raison est la mauvaise application des procdures du cantonnementtlphonique ajoute une mauvaise utilisation du registre de circulation. En effet, lancien chef degare de Gramat avait annonc son train de faon non rglementaire, concourrant ainsi lerreur deson collgue.

Toutefois, il faut reconnatre quun ensemble de facteurs a concouru la catastrophe. Eneffet, les deux agents taient des intrimaires arrivs la veille dans leurs postes respectifs. Le jourdu drame tait un samedi, jour dont les horaires (et donc les numros de trains) diffrent des autres

jours. Certains trains habituels ne circulent pas en outre en t ou circulent des heures diffrentescertains jours. Ce qui a pour consquence de surcharger le TST et de le rendre difficile exploiter.Les deux hommes taient seuls en poste, ce qui impliquait dassurer le trafic et la scurit, devendre les billets, de rpondre aux renseignements, dassurer laccueil commercial, la comptabilitsans compter la propret des locaux

Lapplication approximative des rglements et le laxisme n de la routine ont nanmoins mis jour sinon linexistence dune boucle de rattrapage (coulement de 6 minutes entre le dpartde lautorail et a collision) du moins la possibilit dune suite derreurs humaines.

II.3 La raction de la S.N.C.F.

Aprs Flaujac, une rflexion sest engage pour trouver les moyens propres :

- pallier les consquences dun ventuel non-respect des procdures du cantonnementtlphonique de voie unique,

- dempcher une pntration intempestive sur la voie unique.

Dans un premier temps, les procdures utilises par les agents-circulation dans le cadre ducantonnement tlphonique de voie unique sont modifies. Lannonce conditionnelle qui permettaitdannoncer le dpart dun train la gare suivante, avant son arrive relle en gare sous la forme A B Bien quattendant train n : jannonce train n : , est supprime. Le collationnement desannonces sous la forme B A Pris note de devient obligatoire le 1er juillet 1986.

Dans un deuxime temps, on a cherch comment vit techniquement quune tellecatastrophe se reproduise. La solution consistant en lquipement de toutes les lignes concernes laide du BMVU (Block Manuel de Voie Unique) a t carte parce que linvestissement reprsent

tait trop lourd et dans certains cas injustifiable (trafic trop peu important).Lide pour pallier un ventuel non-respect des procdures du cantonnement tlphonique,

de sauvegarde systmatiquement sur bande magntique les dpches que schangent les agents-circulation est abandonne. En effet, la prise en compte des gares temporaires aurait ncessit lerecours des enregistreurs multipistes dun cot lev.

Finalement, la dcision est prise dquiper, dici la fin 1989, quelques 2 500 km de lignes voie unique du BMVU. Dans le mme temps, les autres lignes rgulirement parcourues par destrains de voyageurs adopteront toutes le systme de Cantonnement Assist Par Informatique (soit255 gares).2

2 CAPI : linvestissement initial reste fort limit ; seulement 50 000 F par gare quipe. Cot dinstallation duBMVU : environ 0,2 MF par km, celui-ci ncessitant des appareils de block, des enclenchements et une liaisonpar cbles entre les gares !Roland Soude : En rase campagne, on ne met pas des feux rouges chaque carrefour ! A lheure actuelle, une notice gnrale dfinit le systme dexploitation installer sur une ligne voie uniqueen fonction de la nature de la circulation et du dbit :- que des trains de fret CT,- peu de trains de voyageurs CAPI,- plus de 20 trains BMVU,- BAPR.A la fin de lanne 1999, changement dapproche : chiffre calcul en tenant compte du nombre de croisement,dvolution, de travaux, etc. En fonction de ce chiffre, on obtient un systme dexploitation spcifique. Pourprendre en compte le risque de nez--nez, analyse pousse tenant compte du sens de circulation : si sur 10trains, 7 circulent dans un sens et 3 dans lautre, le risque est moins important que sil 5 trains en croisent 5

autres.Dpartement Systme Exploitation et Scurit : J.-P. Gaut.CT car CAPI + fermeture de lignes.Danger = nez--nezRisque = probabilit de ralisation du danger. Frquence x gravit.

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III La solution C.A.P.I.

Images du chemin de fer de demain, lcran et le clavier qui matrialisent CAPI sintgrentparfaitement dans le cadre du nouveau poste de Chartres.

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Le systme de Cantonnement Assist par Informatique (CAPI) a pour objectif dassurer, sousforme de dialogues informatiss, la transmission de messages ayant la forme prvue par lerglement de cantonnement tlphonique. Cette solution informatique consistant quiper les garesde micro-ordinateurs interconnects prsentait deux avantages forts intressants :

- la programmation inhrente au support informatique formalise les dpches nobligeant lagent-circulation frapper sur un clavier les donnes requises,

- les liaisons entre micro-ordinateurs de gares successives octroient au systme la capacit

de vrifier la cohrence des diffrentes dpches changes et de sopposer ainsi au nez--nez.

III.1 De la conception lexploitation

Cest la mi-septembre 1985, au sein du dpartement TS de la Direction du Transport quenat lide de remplacer les changes tlphoniques des dpches relatives au cantonnement pardes messages informatiques.

La dcision de lancer lexprimentation intervient en octobre 1985. Le 8 novembre, laDirection du Transport envoie le programme quelle a rdig la Direction de lEquipement pourcriture du logiciel par Franois Van Deth3, chef de la Division Maintenance.

La ligne voie unique reliant Chartres Courtalain est choisie comme lieu dexprimentation

pour sa situation gographique (proche de Paris) et limportance de son trafic (13 trains par jour) ;celle-ci est ralise en mai et juin 1986.

A partir du 24 juin, le systme tait plac en marche double , la scurit reposantnanmoins toujours sur le cantonnement tlphonique. En phase oprationnelle, le cantonnementtlphonique ne se substituera plus lui quen cas de drangement du systme.

Le 15 mai 1986, le systme tait au point.

Une modification est apporte en 1988 : la signification en clair de la lettre-code apparatautomatiquement sur lcran dans la zone de dialogue.

III.2 Prsentation

Le systme CAPI se prsente sous la forme dun meuble contenant :- un micro-ordinateur standard Logabax P 1 600 dans la configuration suivante :

une unit centrale btie autour dun microprocesseur 8086 avec 640 ko de mmoire,

un disque interne de 10 Mo o sont conserves les programmes et les donnes,

un lecteur de disquettes utilis pour la maintenance notamment,

un clavier azerty classique,

un cran monochrome permettant dafficher 25 lignes de 80 caractres,

une sortie parallle pour imprimante et deux sorties V24,

une carte additionnelle permettant de commander une sonnerie extrieure ;

- une imprimante,

- un ou deux modem.

Dindispensables alimentations permanentes type redresseur + batterie + onduleur en srie sont destines viter les microcoupures du secteur, hautement prjudiciables la tenue descomposants lectroniques. Un disque dur associ stocke le logiciel utilis et mmorise les derniresoprations effectues4.

3 Franois Van Deth : ingnieur principal hors classe au Dpartement Signalisation de la Direction delEquipement (1988).

4 Avant micro-ordinateur Greta III.Redresseur : appareil dans lequel un courant alternatif est transform en courant dun seul sens.Onduleur : convertisseur statique servant transformer le courant continu en courant alternatif.Dispositif dalimentation ininterruptible (DANI) possdant une autonomie suprieure 30 mn permet deprotger le systme vis--vis des perturbations ventuelles du secteur dalimentation lectrique.

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Sur chaque micro-ordinateur, les touches sans utilit, mais aussi celles non utilisables uninstant donn en raison de ltat des circulations, demeurent inactives, ce qui renforce encore lascurit. Le systme est dailleurs inviolable, et seul le Chef de la Circonscription Exploitationdisposera (en complment des listings sortis par chaque imprimante) dune disquette spcialepermettant dappeler sur cran toutes les oprations effectues lors des dix derniers mois.

Chaque poste communique avec les postes voisins par lintermdiaire dun circuit arien ousouterrain. La transmission des messages seffectue en mode asynchrone, 300 b/s, conformment

lavis V21 du CCITT. Cette vitesse de transmission relativement basse permet dutiliser des lignesde tlcommunication de qualit courante, voire mdiocre, comme on en rencontre parfois le longdes lignes faible trafic5.

III.3 Fonctionnement

Chaque opration de cantonnement se traduit, pour loprateur, par quelques touches utiliser. En rgle gnrale, tout message se compose simplement dun chiffre (1 ou 2 selon le sensdmission des dialogues), dune lettre-code parmi dix (reprsentatives de lopration ralise), dunumro du train concern et, sil sagit du dialogue de reddition de voie libre de lheure darrive oude passage du train. Lexpdition de ce message devient effective ds lappui sur la touche devalidation.

A chaque message

expdi vers lune des garesencadrantes va correspondreun message rponse enprovenance de cette gare, etqui aura pour lettrereprsentative celle qui suitimmdiatement danslalphabet. Ainsi, lannoncereprsente par la lettre A correspondra la rceptiondannonce symbolise par lalettre B 6.

Si le format du message transmettre se rduit donc,pour lagent-circulation, austrict minimum, sa traductionen dpche rglementairementconforme apparat nanmoinssur lcran dans le mmetemps. La mise en page desinformations prsentes sur cetcran permet en outre devisualiser trs aisment lasituation.

Supposons que la garede G ait expdier le train 11 destination de la gare H.Lagent-circulation frappe lemessage cod 1 A 11 quiapparat tel en bas de soncran. La dpche complte G H, jannonce train n :11 sinscrit peu aprs en

5 Ligne tlphonique classique : 33 600 b/s (mission / rception). 8 bits par caractre.6 Les dialogues A, L, E, C et V doivent faire lobjet dun accus de rception manant de loprateur qui lemessage est destin. Pour appeler son attention, une sonnerie se dclenche la rception du message et

tinte jusqu ce que le dialogue daccus de rception correspondant au message reu ait t mis.Lensemble des messages changs ainsi que les alarmes ventuelles sont crits au fur et mesure la foissur limprimante et sur le disque interne. Loprateur peut tout moment consulter la liste des dialogueschangs sur limprimante.

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Le systme CAPI entre Chartres et Courtalain.


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partie droite rserve aux changes avec la gare de H (la partie gauche servant ceux effectusavec lautre gare encadrante). Cette inscription entrane la disparition du message cod.

A quelques kilomtres de l, lagent-circulation de H voir cette annonce sinscrire en clair surla partie gauche de son propre cran, et peut accuser rception son collgue G en frappant 2 B11 . La mention pris note de lannonce du train n : 11 va sinscrire juste en dessous de ladpche prcdente, sur lcran de H et celui de G.

Cinq secondes plus tard, les inscriptions en clair seffacent des deux crans au profit du

numro du train surmont dune flche qui apparat en haut droite la gare de G, en haut gauche la gare de H.

Lorsque le train parvient complet en gare de H, son agent-circulation frappe 2 L 11 qui setraduit par linscription de la dpche H G, voie libre derrire train n : 11 en partie gauche deson cran, et en partie droite de celui de son collgue de G. ce dernier frappe alors 1 M 11 , ce quiajoute dans les deux crans la mention G H, pris note de la reddition de voie libre derrire trainn : 11 sous la prcdente dpche. Cinq secondes aprs, lcran sefface.

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IV Les objectifs de CAPI

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Le Cantonnement Assist Par Informatique a t conu pour renforcer la scurit sur leslignes voie unique cantonnes tlphoniquement et permettre un contrle posteriori plusefficace. Toutefois, ce systme a montr ses limites.

IV.1 La scurit

1) Apports du systme CAPI en cedomaine

Le CAPI est un moyen de transmission srgarantissant laide de dialogues simples, lchangecorrect des messages relatifs au cantonnementtlphonique. En effet, lintelligence de lordinateurpermet une gestion plus rigoureuse des messages :

- Un message ne peut tre expdi que silest compatible avec les messagesprcdemment changs. Les touches nonutilisables un instant donn en raison deltat des circulations demeurent inactives.Par exemple, lorsquun message dannoncea t reu loprateur ne peut utiliser que

les touches B N qui apparaissent en bas delcran. Le fait de ne pouvoir raliser que lesoprations adquates renforce la scurit.

- Un message ne peut tre expdi que silest compos dans la forme voulue et, enparticulier, que sil contient le numro dutrain. CAPI se substitue de faon beaucoupplus fiable au cantonnement tlphonique.En effet, il vite les dformations ou lesconfusions que peut entraner lutilisation dutlphone.

- Un message, pour tre pris en compte par lesystme, doit faire lobjet dun textedaccus-rception comportant le numrodu train figurant dans le texte initialmanant de loprateur qui le message est

destin. Pour appeler son attention, une sonnerie se dclenche la rception du messageet tinte jusqu ce que le dialogue daccus de rception correspondant au message reuait t mis.

Afin dobtenir une grande qualit de transmission, chaque dialogue est transmis suivant unprotocole vrifiant que le message a t reu sans altration. Si une discordance est dtecte entrele message mis et le message reu, le systme provoque automatiquement la rptition dumessage, et ceci jusqu 5 fois de suite avant de dlivrer une alarme.

CAPI dispense les agents-circulation de prendre attachement des heures dannonce et dereddition sur le registre de circulation de voie unique, toutes les autres informations (heures depassage, arrive, etc.) continuant y tre mentionnes.

2) Limites du systme

CAPI est un block non enclench comme le cantonnement tlphonique, cest--dire quil nedispose pas denclenchements avec les signaux. CAPI nest pas circulation intresse (autrement dit reste tout fait indpendant du mouvement rel des trains), et ne vrifie pas queceux-ci soient parvenus complets . Il nest reli ni des capteurs permettant de dtecter lesmouvements des trains ou ltat des voies, ni des dispositifs de transmission ou de signalisationpermettant davertir les conducteurs du droulement des oprations, ni des dispositifs de contrlepermettant une action automatique sur les vhicules ou les quipements.

CAPI nest pas une installation de scurit, aussi na-t-il point le degr de fiabilit exig detelles installations. Cest pourquoi, notamment, les microprocesseurs le composant ne sont pasdoubls.

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En gare de Brou, lagent-circulationexpdie un autorailaprs lavoir annonc la gare suivante aumoyen deCAPI visible droite.


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CAPI ne se rfre nullement au Tableau de Succession des Trains et ne prend pas encompte les dpches relatives la circulation (comme celles pour changement de croisement), cenest pas non plus une informatisation de lexploitation en voie unique.

Enfin, il existe des limites propres au systme. Il est impossible dexpdier un train dans uncanton que le garde doit considrer comme occup alors que, pour le systme ce canton est libre :par exemple, en cas de reprise du service de la circulation et du cantonnement par une garetemporaire qui doit considrer un canton comme occup.

IV.2 Le contrle

Le systme de Cantonnement Assist Par Informatique fait lunanimit sur le fait quil estprincipalement un outil de contrle qui se matrialise par lenregistrement et la vrification. Lammoire du systme autorise lenregistrement (soit sur le disque dur, soit sur papier, grce uneimprimante) de tous les vnements vcus par le systme.

En effet, lesystme garde la tracedu contenu et de lheuredes messages changs,rendant ainsi possible uncontrle de ladquation

avec la rglementation.

Ce contrlepermet :

- de vrifier lesmoments etles contenusdes messageschangs travers unmoyen demise enuvrepermanent etmoins lourdque celuiquelquefoisutilis

prcdemment (enregistrement des conversations tlphoniques),

- en cas de recherche de responsabilit, de navoir aucun doute sur ce qui sest rellementpass. Lenregistrement est automatique et donc plus fiable que lenregistrement manuelprcdent.

Il est clair que ce contrle nempche pas lerreur mais est analys comme un moyensupplmentaire entrant dans la chane des lments de scurit : si la rglementation estintgralement suivie, il ne peut y avoir de problme. Or, sans mettre en doute la conscienceprofessionnelle des agents, on sait que se crent, au fil du temps, des habitudes faisant oublierlapplication des moyens de scurit.

Crer un outil clair et sans faiblesse , renforant ladquation avec la rglementation, cestaugmenter la scurit et viter lerreur, en dautres termes, comme le disait un responsable, lerelchement vient de labaissement du contrle . On trouve ici le soubassement intangible de lascurit : la formation, les contrles nont dautre but que de permettre lagent de produire lecomportement prvu dans la situation identifie.

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Roland Soude, responsable du projet partir de 1986, prcise lattention de RogerGermond, le chef de gare dIlliers-Combray, les informations sorties parlimprimantedu micro-ordinateur.


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V Lapport du D.A.A.T.

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Le Dispositif dArrt Automatique des Trains est apparu en 1988 sur la ligne C du R.E.R. eugard aux annes ncessaires pour ladaptation du systme dAide la Conduite lExploitation et la maintenance cette ligne.

Aprs laccident de Saint Marcellin, le 4 septembre 19907, les signaux donnant accs la voieunique ont t quips de la rptition par appareils contact lectrique afin dattirer lattention dumcanicien. Mais cette fonctionnalit ne permettait pas de distinguer, en position de fermeture, lessignaux darrts non permissifs des autres signaux.

Dans un deuxime temps, les lignes voie unique non lectrifies ont t quipes duD.A.A.T. et ila t embarqu sur les engins diesels. Les signaux de sortie (carrs et smaphores)son,t quips de crocodile quelque soit le type de la gare (CAPI, BMVU, voie banalise) et lasignalisation de la ligne (avec ou sans).

V.1 Elments constitutifs du dispositif

1) bord de lengin moteur

(a) dans le compartiment appareillage :

- un bloc dappareillage,

- un bloc interrupteur disolement ZDAAT (ou 3me position de ZBRS).

(b) en cabine de conduite

- un bouton poussoir BP-FC voyant lumineux incorpor comportant un pictogrammereprsentant un carr damier rouge et blanc.

(c) sur lengin moteur :

- une brosse mtallique fixe, place entre les roues, qui balaie le crocodile chaque passage.

2) au sol

- sur la voie, entre les rails, au voisinage du signal rpter, une pice mtallique fixe,communment appele crocodile , relie une pile par lintermdiaire dun commutateur

entran par le signal, de faon quelle soit en charge positive quand le signal est ferm.- un appareillage implant au sol fournit les alimentations ncessaires en fonction :

de la position du signal darrt,

de CAPI .

Pour viter quun train puisse sengager au-del des signaux darrt absolu ou de certainspoints, le crocodile a t enrichi dune troisime information. Un tel crocodile devient un pointdinformation DAAT .

V.2 Fonctionnement du dispositif

Lorsque les conditions du dispositif de dpart (ouverture du signal, aboutissement des

dialogues CAPI) sont remplies, le point dinformation DAAT nest pas activ. Au franchissement de cepoint dinformation, aucun indice ne se manifeste en cabine de conduite. Le dispositif esttransparent.

Si les conditions de dpart ne sont pas remplies, le point dinformation DAAT est activ encontrle de franchissement. Le point dinformation est en tat de veille et sil est dpass par un

7 Saint-Marcellin : 4 septembre 1990. BMVU type sud-est. Train n : 5640 en retard. Pas dannonce car cantonoccup par train n : 73 lheure. Conditions de dpart non runies. LAC a-t-il donn lautorisation de dpartou fait le signal tirez ? Mcanicien du train 5640 inobservation du Smaphore 9 ferm. Pntrationintempestive sur la VU : 1 mort, 10 blesss.KVB 3 fonctions :

- Contrle de la vitesse maximale du train > 5km/h alerte et > 10 km/h arrt. - Contrle de ralentissement avant un signal darrt,

- Contrle de ralentissement devant une VLDAAT : ligne une seule voie non lectrifie et normalement parcourues par des trains transportant desvoyageurs ou des matires dangereuses.

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engin quip DAAT, le dclencheur du systme entre en action. Il est soumis deux courantsdistincts :

- une tension continue positive crocodile , destine provoquer la rptition signalferm,

- une tension alternative de frquence 8 500 Hertz, constituant linformation code de

commande du dispositif DAAT.Le DAAT agit sur la valve dchappement de la veille automatique lorsquun point

dinformation DAAT, spcifiquement quip est dpass. Il neffectue normalement pas le contrlede vitesse.

N.B. : la position signal ouvert nest pas rpte en cabine.

Les crocodiles pris revers sont annuls par lattaque dune pdale situe en amont dans lesens considr.

Le DAAT est indpendant du systme de contrle de vitesse par balise (KVB) embarququipant certains engins moteurs.

V.3 Vers un bloc absolu ?

Au passage dun train les signaux dun poste, smaphore et avertissement, sont ferms etrestent ferms jusquau dgagement du canton par ce train et protection du train par les signaux duposte suivant. Si un mcanicien rencontre ferms les signaux dun poste, il doit en conclure que lecanton est encore occup par le train prcdent. Mais quelle doit tre exactement sa conduite ?

Le bloc absolu cest admettre que jamais un train nest autoris franchir ferm unsmaphore ferm. Cette thorie na pas t retenue car elle posait des problmes dans le cas ou unpremier train en dtresse dans le canton demandait que le train suivant vienne le pousser.

Avec lapparition du DAAT, on soriente vers un bloc relativement absolu. En effet, le DAAT,normalement activ en contrle de franchissement, nest dsactiv, sous certaines conditions, quepour lexpdition dune circulation. Une fois que le train a franchi le point dinformation DAAT celui-ciredevient actif, empchant par l-mme la pntration intempestive dun train dans le canton.

Pour expdier un train en canton occup, lagent-circulation est oblig dautoriser lemcanicien annuler le dispositif. Cette annulation est provoque :

- automatiquement lorsque le signal commandant laccs la voie unique est ouvert et/ouque les dialogues CAPI ont abouti (codes Z, A, B, C, D).

- manuellement par le mcanicien au moyen dun bouton-poussoir install sur lenginmoteur et actionn :

aprs avoir reu une autorisation de franchissement du signal ferm (exemple :pntration en canton occup, rat douverture du signal, circulation horscantonnement, drangement du block, etc.),

ou sur demande verbale de lagent-circulation pour lexcution dune manuvre.

Un commutateur Cm.A.D.A.A.T. utilisation contrle permet dannuler laction du CAPIsur le DAAT en cas de drangement du CAPI, par la mise en position arrt du commutateurrepr A.D.A.A.T. et install sur le coffret interface CAPI-signalisation.

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Contrle du franchissement du signal darrt :

- si 8500 Hz et matriel pasquip

Alerte du mcanicienEn cas de franchissementquelle que soit la vitesse

- si 8500 Hz et matriel quip Arrt du train

Indices :

- Dclenchement automatique et irrversible du freinage durgence par la valvedchappement de la VA,

- Suppression immdiate de leffort de traction,

- Dclenchement de la rptition signal ferm (clignotement de la lampe LSSF oudclenchement du son signal ferm ),

- Clignotement du voyant BP-FC,

Alors :

- Appuyer sur BP(AC)SF,

- Appuyer larrt sur BP-FC (le voyant steint),

- Remettre lEM en tat de traction,

- Aviser lAC,

- Mesures pour viter consquences dangereuses.

A larrt annulation du DAAT + allumage du voyant FC aprs 100 m ou 1 minute, DAAT ractiv.

Appuyer pendant 2 secondes sur BP-FC. Le voyant sallume alors au fixe.

Aprs lallumage de LSSF, le mcanicien appuie sur BP(AC)SF.

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Conclusion

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Un souci dconomie avait pouss lentreprise exploiter la plupart des lignes voie uniquesous le rgime du RGS S 4 A avec le cantonnement tlphonique comme surcrot de prcaution.Laccident de Flaujac, le 3 aot 1985, allait remettre en cause ce systme de cantonnement etamener la S.N.C.F. a introduire linformatique en voie unique. Ce systme appel CAPI na pasrpondu lattente trs forte des agents qui pensaient que ce nouveau dispositif interdiraitpratiquement toute erreur, au mme titre que le block manuel de voie unique.

Rapidement assimil un mouchard , ce systme a nanmoins renforc la scurit sur leslignes voie unique sur lesquelles la scurit repose sur lapplication du RGS S 4 A par les agents.CAPI ne permet aux agents de neffectuer que les oprations de scurit compatibles avec ltat descirculations.

Avec lapparition du DAAT CAPI prend une autre dimension et semble se rapprocher de cequen attendait les agents au dpart. Le DAAT constitue une boucle de rattrapage aux erreursventuelles (qui a tant fait dfaut Flaujac).

A lheure actuelle, la S.N.C.F. semble chercher le bloc absolu en voie unique. En effet, onassiste un dveloppement des quipements sophistiqus dassistance (DAAT, compteur dessieux,etc.). Et on voit surgir de nouveaux systme dexploitation de la voie unique qui ont comme pointcommun de supprimer le rle de lhomme. Mais cette recherche ne va-t-elle pas entraner la

disparition de cet homme sur lequel repose la scurit en voie unique ?

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Bibliographie

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- CG S 1 C n :3 Dispositif dArrt Automatique des Trains

- RGS S 4 A Rgime gnral dexploitation des lignes voie unique

- RGS S 5 C Cantonnement tlphonique

- CG S 5 A n : 3 Systme de Cantonnement Assist Par Informatique- RGS S 5 C chapitre 1 bis Block manuel de voie nique type S.N.C.F. (BMVU)

- NG EF 6 B 42 n : 2

- Rglement des lignes voie unique trafic restreint (VUTR)

- Gazette des techniques nouvelles : le D.A.A.T. septembre 1994.

- Pierre Richard & Brigitte Serieys : Technologies nouvelles de lintroduction lintgration(novembre 1987) GERACT

- Andr Lemonnier : Lexploitation technique du chemin de fer : la scurit du transportEditions Lon Eyrolles 1960

- Revue Gnrale des Chemins de fer:

o Avril 1988

o Dcembre 1990

- La Vie du rail n : 2059 du 04 septembre 1986

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Annexes

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Annexe 1 : Programme dquipement des lignes en BMVU

Programme normal

Rgion Section de ligne Longueur(km)

BordeauxSaintes-Royan 36

Libourne-Bergerac 62

Limoges Niversac-Brive 63

Limoges+BordeauxSt Denis-Prs-Martel-Viescamp-sous-Jalls1

61

1 Cette ligne doit tre partiellement quipe en block automatique permissivit restreinte (BAPR)de voie banalise.

Programme complmentaire de scurit 1986

Rgion Section de ligne Longueur (km)

NancyArches-Remiremont 15

Arches-Bruyres 20

Strasbourg

Rothau-St-Di 42

Slestat-Obernai 25

Wesserling-Lutterbach 27

Nantes La Possonire-Cholet 42

Paris-sud-ouest Auneau-Chteaudun 56Bordeaux Agen-Monsempron-Libos 44

LyonSt-Just-Montbrison 21

Livron-Aspres-sur-Buch 109

Clermont-Ferrand Laqueuille-Le Mont Dore 14

Marseille Serres-Aix-en-Provence 153

Montpellier Bdarieux-Marvjols 150

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Annexe 2 : Rpartition des diffrents types dexploitation au 1er janvier1995 :

une seule voie

banalise 1671

Autres (antenne,

voie mtrique)

312

voie unique en

cantonnement

tlphonique

4772CAPI 2911

VUTR 3905

voie unique avec

block manuel

enclench 3851

Annexe 3 : Les lignes une seule voie

8478

0

7167

2497

520

4772

2911

3905 3851

16711471

2671

36244170

2048

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

CT CAPI VUTR BMVU BA

18932 km au 31

dcembre 1986 (sans

compter les lignes voie

troite)

14511 km au 1er janvier

1995

13985 km au 31

dcembre 1997

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Pupitre de conduite dune X4600. Le BPFC est le petit bouton avec le symbole carr.

Le Tableau de Contrle Optique de la gare dAutun, gare de voie unique de gauche dote du

systme CAPI sur la section de ligne Autun-Saulieu.

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Documents

Le Cantonnnement Assisté Par Informatique