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VISITE DES TRAMWAYS ALLEMANDS DE STUTTGART ET KARLSRUHE24 et 25 octobre 2005

La visite de la DTW a porté sur les réseaux de tramway et tram-train des agglomérations de Stuttgart et de Karlsruhe.Outre les 5 membres de la division, participaient à cette visite messieurs :

Dietmar STROBEL SNCF – Direction de l’ingénierie – Direction des projets – Département. infrastructure et techniques particulières, organisateur de la visite et interprète sur site.

Dominique SOUCHET SNCF – IES.

PROGRAMME DE LA VISITE

24 octobre : Stuttgart – Bad Wildbad

Présentation réciproque des missions et de l’organisation du contrôle des TG français et allemand.Présentation générale de l’exploitant du réseau de Stuttgart : SSB

- missions et responsabilité du responsable de l’exploitation : « Betriebsleiter »,- principes d’aménagement de carrefours, PN et traversées piétonnes,- modes d’exploitation conduite à vue et sur signaux.

Visite du réseau- sections en tunnel,- signalisation des carrefours, traversées piétonnes, particularités signalisation tram,- aménagement des stations,- aménagements d’un rond-point,- PN avec barrières,- technologie : enclenchements appareils de voie, enclenchement à contre-sens.

Visite nouvelle ligne VU en prolongement du tram-train à Bad Wildbad.

25 octobre : Karlsruhe

Présentation du concept de tram-train et du réseau.Visite du réseau.

- VU,- Signalisation tramway, priorité et signal d’aide à la conduite,- Traversées piétonnes,- PN avec barrières sur voie routière à fort trafic,- Zones de transition entre le réseau de tramway et le réseau ferroviaire pour le matériel tram-train.

STRMTG Création : 28 octobre 2005 Mise à jour : 18 avril 2006

PRINCIPAUX ENSEIGNEMENTS TIRES DE LA VISITE

Organisation du contrôle de sécurité des tramways dans le Land du Bade-Wurtemberg.

Le contrôle s’effectue au niveau du Land (voir en annexe 1 la fiche synthétique).La structure de contrôle basée à Stuttgart est composée par 4 personnes, Gerhard MOLL en est le directeur (depuis 22 ans).Il n'y a pas de coordination institutionnelle entre les services de contrôle des différents Länder (une carence pour G.MOLL).

Le référentiel réglementaire est le BO Strab (version du 11 décembre 1987).

Il n'y a pas de statistique nationale de l’accidentologie.

Rôle du Betriebsleiter

C’est à la fois le responsable de l’exploitation et l’ingénieur chargé de la sécurité. A ce titre, il valide toutes les conceptions et modifications touchant à la sécurité du système.Il est l’interlocuteur préférentiel du service de contrôle.

PLAN DE LA VISITE

1. Le réseau de Stuttgart ......................................................................................................................................... 4 1.1. Impression générale ............................................................................................................................................. 4 1.2. Sections en tunnel ................................................................................................................................................ 5 1.3. Aménagement des traversées piétonnes en ville. ................................................................................................ 5 1.4. Signalisation des traversées piétonnes en ville. ................................................................................................... 7 1.5. Signalisation des traversées piétonnes en périurbain. ......................................................................................... 7 1.6. Signalisation tramway ........................................................................................................................................ 7 1.7. Giratoire .............................................................................................................................................................. 7 1.8. PN avec barrière ................................................................................................................................................. 8 1.9. VU en prolongement du tram-train à Bad Wildbad ............................................................................................ 9

2. Le réseau de Karlsruhe ...................................................................................................................................... 10 2.1. Impression générale ........................................................................................................................................... 10 2.2. Présentation du concept de tram-train et du réseau ........................................................................................... 10 2.3. VU ..................................................................................................................................................................... 10 2.4. Signalisation tramway, priorité et signal d’aide à la conduite ........................................................................... 11 2.5. aiguilles .............................................................................................................................................................. 11 2.6. Traversées piétonnes .......................................................................................................................................... 12 2.7. PN avec barrières sur voie routière à fort trafic ................................................................................................. 12 2.8. Zones de transition tram-train – tramway .......................................................................................................... 13

ANNEXE 1 : l'autorité de contrôle allemande ............................................................................................................. 14 ANNEXE 2. Le réseau de Stuttgart .............................................................................................................................. 15 ANNEXE 3. les niveaux de sécurité .............................................................................................................................. 16

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1. Le réseau de Stuttgart

Présentation du réseau, voir annexe 2

1.1. Impression générale

La caractéristique première du réseau est très ferroviaire : un train dans la ville.

Présence de voie ballastée en station et en section courante encadrée par les voies routières.

Matériel roulant avec attelage automatique proéminent, ou encastré dans la carrosserie pour les rames les plus récentes.

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Photo 2Photo 1

Photo 3 Photo 4

Choix d’une hauteur de plancher haute des matériels roulants qui accentue encore le caractère ferroviaire des stations comportant des quais hauts.

1.2. Sections en tunnel

Pas de conduite à vue dans les tunnels, mais une conduite aux signaux.En effet, la conduite à vue dans les tunnels n’est pas autorisée par le BOStrab.Stuttgart a choisi un système SIEMENS permettant la transmission de la vitesse de la ligne par des balises et le contrôle de la vitesse, appliqué sur les parties souterraines.Ces sections sont équipées de contrôle de vitesse, et de franchissement de la signalisation avec freinage d'urgence.

1.3. Aménagement des traversées piétonnes en ville.

Traversée en Z (nouveau type d’aménagement), pour les traversées des deux voies :

- traversées voies routières et voie tramway décalées,- cheminement piéton le long de la voie tramway et à contre-sens, le piéton est face au tramway circulant sur la

1ère voie à traverser,- traversée oblique de la plate-forme, le piéton est orienté face à la 2ème voie de tramway,- canalisation forte par barrières continues le long du cheminement.

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Photo 5

Photo 6Photo 7

En bout de station :

- traversées décalées des voies routières et des voies tramway,- traversée perpendiculaire des voies de tramway

- canalisation forte par barrières continues le long du cheminement et des rampes d’accès aux quais,- pour empêcher les gens de s'asseoir sur les barrières, des parties métalliques sont placées sur les lisses

supérieures,

- Bornes sonores et vibrantes pour la commande des feux et d’information des aveugles.

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Photo 9, les malvoyants disposent d'un petit bouton sous le boîtier pour déclencher les fonctionnalités "malvoyants" (vibreur +son, avec une éventuelle prolongation de la phase traversée piétonne)

Photo 10, aperçu du dispositif anti-assoiement sur un garde-corps à proximité d'une station.

Photo 8

1.4. Signalisation des traversées piétonnes en ville.

- éclairage de la traversée piétonne (impact non évalué car visite de jour).- panonceau de rappel de la priorité tramway et 2 feux jaunes sur le support

d’éclairage.- feux jaunes clignotant en alternance lors annonce et passage tramway. Le délai

d'annonce (8 secondes) est ajusté pour donner une crédibilité maximum au signal.

- pas de sécurisation des feux, pas de signalisation sur la voie tramway (hors intersection routière commune), mais visibilité des feux par conducteurs tramway (orientation des feux en biais).

- acquittement rapide dès franchissement de l'intersection par le tramway. Ce procédé permet de libérer le passage piéton immédiatement, et si le feu reste allumé de prévenir de façon crédible l'arrivée d'un deuxième tram.

1.5. Signalisation des traversées piétonnes en périurbain.

- 2 feux jaunes clignotant en alternance à gauche et à droite de la traversée lors de l'annonce et passage tramway.

- pas de sécurisation du feu, pas de signalisation sur la voie tramway, mais répétiteurs du jaune clignotant implantés sur l’intersection et visibles par le conducteur tramway.

- acquittement rapide dès franchissement intersection par tramway.- canalisation des traversées par barrières.- vitesse de franchissement à 70 km/h réflexion en cours pour une réduction à

50km/h

1.6. Signalisation tramway

Exemple d’une zone de manœuvre à trois directions :

- indir de pré-signalisation de la voie sélectionnée, 3 feux directionnels superposés.

- R17 et R18 juxtaposés et surmontés chacun d’un signal de prise en compte,

- panneaux d’entrée et de sortie des zones de conduite à vue et de conduite aux signaux

- les signaux R17/R18 et indir sont couplés, c'est à dire que le système ne permet pas l'ouverture d'un signal R17/R18 vers une autre direction que celle de l'aiguille.

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Photo 11

Photo 12

1.7. Giratoire

- Les caractéristiques géométriques ne sont pas celles d’un giratoire classique pour lequel tous les véhicules routiers emprunte l’anneau.

- Mais le fonctionnement routier est de type giratoire : priorité à l’anneau.

- Pour chaque traversée de la plate-forme tramway :

4 signaux de feux orange-rouge en barrage 2 à gauche et 2 à droite, fonctionnement sur appel tramway, 2 signaux orientés vers les véhicules circulant sur l’anneau, signal de gauche en position très basse, 2 signaux orientés vers les véhicules provenant de la voie perpendiculaire au tramway, croix de St André à droite,

- traversée piétonne de la voie routière parallèle au tramway, sans feu,- traversée piétonne de la plate-forme tramway de type en Z décrit ci-dessus.

- présence poteau support de LAC axial (obstacle fixe)

1.8. PN avec barrière

PN établi sur dérogation au vu du trafic et des vitesses routières.

- 2 signaux de feux orange-rouge en barrage 1 à gauche et 1 à droite, fonctionnement sur appel tramway,

- 2 croix de St André à gauche et à droite

- barrière à descente décalée par rapport à l’allumage des feux (fonctionnement identique à du ferroviaire classique). Particularité : le tramway n'a l'autorisation de passage que sur fermeture effective des barrières (PN à franchissement conditionnel)

- traversée piétonne traitée comme ci-avant (photo 17).

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Photo 14

Photo 16

Photo 15

1.9. VU en prolongement du tram-train à Bad Wildbad- Changement de tension d'alimentation automatique en roulant. Une zone de transition sans courant (LAC isolée d'une longueur de quelques dizaines de mètres) permet de basculer l'appareil en neutre et de commuter sur la bonne tension d'alimentation au moment de la reprise de la LAC sous tension.- A Bad Wilbad, la voie unique commence après la gare et se termine dans le centre ville, au terminus de la ligne. Cette VU est gérée depuis la gare en amont de celle-ci, la fréquence des rames est telle qu'elle permet aisément la circulation aller et retour. Il n'y a d'ailleurs pas de dédoublement de la voie au terminus. Par contre, il existe la possibilité de coupler découpler des rames (unités multiples / unités simples) au terminus de la voie unique. Les circulations bénéficient à cet effet d'une signalisation ferroviaire (avec DAAT)

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Photo 17, on retrouve le système de double clignotant jaune, avec le panneau d'avertissement.

2. Le réseau de Karlsruhe

2.1. Impression générale- Réseau plus urbain, en hyper centre mais comportant aussi des

portions importantes à voie ballastée en périphérie.

- Matériel roulant semblable à celui de Stuttgart. (attelage automatique proéminent…)

- Sur les lignes périurbaines de l’exploitant AVG non interconnectées avec le réseau ferroviaire DB, tous les signaux sont équipés avec le DAAT

- Maillage impressionnant de voies ferrées de domanialités différentes : urbaines, régionales, nationales.Sont en circulation sur le réseau urbain :

de vieilles rames de tramway à plancher haut sur une ligne, attelages toujours sortis, de nouvelles rames de tramway, également aptes à circuler sur le réseau ferroviaire de l’exploitant

AVG non interconnecté avec le réseau ferroviaire classique et électrifié à 750 V : attelages protégés sous un capot à fonctionnement automatique,

trams-trains à plancher haut et à plancher mi-haut, attelages sortis.

- Le réseau urbain et périurbain de Karlsruhe dispose d’un DAAT (possibilité de transmission de l’information « Arrêt d’urgence » du sol aux rames).En urbain, le DAAT existe au niveau des appareils de voie et de certains signaux de croisements tramways et bifurcations et de signaux ferroviaires protégeant des sections à voie unique.Cependant les signaux R17/R18 n'en sont pas équipés.Sur les lignes périurbaines de l’exploitant AVG non-interconnectées avec le réseau ferroviaire DB, tous les signaux sont équipés avec le DAAT.

2.2. Présentation du concept de tram-train et du réseauDieter LUDWIG le père du tram-train a fait un exposé impressionnant.Voir la documentation et CD remis en allemand.Le principe est de privilégier l’offre de transport sans rupture de charge, d’où la multiplication des lignes.

2.3. VU

Un tronçon de voie unique, gérée par signalisation ferroviaire. Cette VU peut aussi être contrôlée et commandée par le PCC.Un évitement à mi-distance permet d'améliorer la disponibilité de la VU.Les signaux ferroviaires sont équipés d'un DAAT.

Les signaux :

Lorsque la VU est occupée, un signal rouge (barre horizontale) et une croix blanche sont allumés. Lorsque la VU est libre, la barre rouge seule reste allumée (cela permet notamment de connaître l'occupation de la zone).Sur appel véhicule, et si la VU est libre, le feu passe au vert (barre verticale verte)

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Photo 18 : un tram-train de Karlsruhe

Photo 19

2.4. Signalisation tramway, priorité et signal d’aide à la conduite

La photo ci contre présente un panneau de signalisation destiné au tramway.Ce dernier dispose de signaux d'aide à la conduite : un signal de prise en compte (le A), et un signal d'annonce de vert (le T sur le feu)

2.5. aiguilles

Un DAAT déclenche un FU à l'approche des appareils de voie si les lames ne sont pas bien collées / positionnées ou si le système de commande n'a pas reçu d'informations de commande de direction (commande conducteur) ou de mission de la rame.

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Photo 20

Photo 21 : le même principe est d'ailleurs implanté sur le réseau de Stuttgart : le "A" au niveau du carrefour indique la prise en compte de la rame qui arrive. Une croix de Saint-André renforce la notion de PN pour cette traversée de tram-train.

2.6. Traversées piétonnes

Rouge piéton avec grande cible. Le tram n'obtient pas la barre verticale (autorisation de passage) si le rouge piéton n'est pas allumé. Ce feu rouge piéton doit être éteint pendant le passage de la rame et au plus tard immédiatement après son passage. En effet, si le feu reste allumé, il indique alors l'arrivée d'une autre rame. Cela permet d'augmenter la crédibilité du feu piéton.

2.7. PN avec barrières sur voie routière à fort trafic

Une route importante (2 x 2 voies) est traversée par le tramway. Le passage à niveau est protégé par des barrières types SAL 2 (signalisation automatique lumineuse à 2 demi-barrières), renforcées par une ligne de feux tricolores en amont sur chaque sens de la circulation routière.

Les feux du PN et du carrefour sont coordonnés pour éviter des embouteillages sur le PN au moment de la fermeture des barrières.A cet effet, quand la signalisation tricolore du carrefour est hors service, les priorités routières doivent être telles que le PN puisse toujours être dégagé. Sinon, selon la réglementation ferroviaire EBO qui devrait également être appliquée sur les PN "BOStrab", des signaux bicolores jaune-rouge routiers commandés par le PN permettent l'arrêt des véhicules avant fermeture des barrières. Toutes les alimentations sont secourues par batteries.

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Photo 22

Photo 24

BarrièresPhoto 23

2.8. Zones de transition tram-train – tramway

Lors du changement de conduite tramway/train, un signal sur la voie ferrée prévient le conducteur. Ce dernier reste en conduite, il n'y a pas changement de personne.

Transition électrique : Zone neutre un peu plus longue que la rame la plus longue circulant sur la ligne et dépendant entre autres de la vitesse. Mise à la terre de la caténaire et des rails.En amont, le conducteur doit mettre son manipulateur traction à la position 0 (un freinage reste toutefois possible), les détections des tensions et les changements liés sont effectués automatiquement par la rame. Un abaissement du pantographe n’est pas nécessaire. Les tensions détectées sont indiquées au conducteur en cabine.Des panneaux latéraux identifient l'endroit où les conducteurs ne doivent pas tractionner.

Le profil des roues :il a été adapté pour permettre une circulation indifféremment sur les tronçons tramway urbain et sur les voies normales train (qR,…).

Gabarit :Le gabarit des matériels étant différent, les quais ont été adaptés pour permettre l'accueil des tramways et des matériels tram/train. Une lacune existe donc et est assez importante de fait.

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Tram/trainTramway

Illustration 1

ANNEXE 1 : l'autorité de contrôle allemande

Présentation de l’autorité de contrôle des tramways et tram-trains du Bade-WurtembergTechnishe Aufsichtsbehörde (TAB)

Directeur : Gerhard MOLL

Domaine de contrôle et de surveillance : Land du Bade-Wurtemberg (10,7 M d’habitants)

Entreprises urbaines de transport ferroviaire :- Karlsruhe AVG (compagnie de transport d’Albtal)

VBK (compagnie de transport de Karlsruhe)- Heidelberg HSB (compagnie de transport de Heidelberg sa)- Heilbronn SWH (ateliers municipaux de Heilbronn)- Mannheim MVV (transports MVV sa)- Stuttgart SSB (tramways de Stuttgart sa)- Ulm SWU (ateliers municipaux d’Ulm)- Fribourg VAG (transports fribourgeois sa)

Longueur de voies ferrées : 310 km

Nombre de rames : 700 environ

Tableau récapitulatif des réseaux par entreprise :

Entreprises AVG HSB SWH MVV SSB SWU VAG VBK TotalLongueur des réseaux (km) : 10,8 20,9 3,2 52,7 123,4 5,5 29,5 63,7 309,7

dont voie unique : 4,5 3,1 0,2 1,5 2,7 0 0,3 1,4 13,7 4,4%double voie : 6,3 17,8 3 51,2 121 5,5 29,2 62,3 296 95,6%

site banal : 0,4 15,1 0,4 14,1 10,7 0,5 9,6 11,4 62,2 20,1%site propre : 10,4 5,8 2,8 38,1 89,5 5 19,9 52,3 223,8 72,3%

tunnel : 0 0 0 0,5 23,2 0 0 0 23,7 7,7%Matériel roulant 112 29 2 83 190 8 62 130 626Véhicules de service 0 4 0 4 18 5 12 27 70

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ANNEXE 2. Le réseau de Stuttgart

Historique du réseau :

L'historique du développement du réseau permet de comprendre la disparité qui existe sur les type de matériel roulant actuel :A la base, le réseau urbain de Stuttgart était un réseau de tramway urbain à voie métrique. Puis, dans les années 60- 70, la décision a été prise de créer des tunnels en centre ville, tout en continuant d’utiliser les voies tramway en surface. Le matériel tramway à voie métrique empruntait donc les tunnels en centre ville et les lignes de tramway existant vers la périphérie.La phase suivante a été le développement du réseau vers un réseau de métro léger. Une première ligne fut aménagée en écartement standard avec un nouveau type de matériel (1986). Le plancher haut étant à l'ordre du jour à l’époque, le nouveau matériel en a été équipé.Toutefois, pour gérer l'accès PMR, des quais hauts étaient nécessaires et ont été construits au fur et à mesure sur les lignes où ce MR circulait. Pour desservir également des sections de lignes non traitées au niveau des stations, le matériel roulant des premières générations dispose de marches pliables permettant de desservir tous les type de quai.Par ailleurs, les stations en tunnel comme à la gare centrale disposent de parties de quais rehaussés pour l’accès PMR aux nouvelles rames, mais également de parties basses pour les anciens matériels.Ces parties de quais bas devraient de plus en plus disparaître avec la transformation de la ligne 15 en ligne « Stadtbahn » moderne, sauf quelques quais pour les circuits touristiques en anciennes automotrices pour lesquels quelques des sections du réseau à voie métrique devraient être gardées.La situation actuelle est telle qu’un certain nombre de lignes n’ont que des quais aménagés en quai haut. Les rames les plus récentes ne disposent ainsi plus de marches « pliables ». L’aménagement de quais hauts / la transformation de quais bas en quais hauts continue pour permettre, à terme, l’accessibilité générale du réseau.

Le réseau « moderne » étant à écartement standard et non plus métrique avec, en plus, des rames plus larges (2,65 m) de caractéristiques moins favorables à l’insertion urbaine (les rayons de courbure doivent être plus importants par exemple), même les sections périurbaines à Stuttgart disposent de sections en tunnel. En même temps, c’est aussi une forme d’aménagement urbain choisi en région de Stuttgart, d’« enterrer » le Stadtbahn.

(voir la présentation ppt)

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ANNEXE 3. les niveaux de sécurité

Les niveaux de sécurité demandés aujourd'hui sont les suivantes, selon la classification de la norme allemande DIN 19250 :

- Systèmes de protection des véhicules ferroviaires par de la signalisation (Il s’agit des systèmes indiqués dans le BOStrab §22, donc par exemple en tunnel) : AK 7 ce qui équivaut à du SIL 4

exemple sur le réseau de Stuttgart.

- Systèmes de signalisation avec des commandes d’itinéraires intégrés, sur lignes avec conduite à vue (en Bade-Wurtemberg, information voie libre ou signal fermé souvent donnée aux rames sous forme de signaux de type « R17 » plus information complémentaire comme le numéro de voie d’arrivée, …). AK 6, équivalent du SIL 3

Photo-exemple : partie de voie en conduite à vue, terminus intermédiaire et accès à des voies de garage en aval à droite ; les boîtiers servent pour les commandes auxiliaires en cas de dérangement du système de transmission bord-sol ou pour la destruction d’itinéraires. La signalisation semble en même temps intégrer les rouges piétons de la traversée immédiatement en aval des signaux tram.

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- commandes d’aiguillages, AK 4 ou AK6 = SIL 2 ou 3, en fonction des conditions d’exploitation / de la situation de l’exploitant.M. MOLL m’a signalé que, aujourd’hui, ils demandaient plutôt le niveau SIL3, mais que les exploitants se plaignaient de plus en plus de problèmes de disponibilité de ces systèmes SIL 3 par rapport aux SIL 2. - Systèmes de protection de voies uniques (tel ce qui est implanté à Karlsruhe) :le niveau évolue de AK 4 (équivalent à SIL 2) vers un niveau AK 6 (équivalent à SIL 3)

La signalisation de la voie unique à gauche sur le poteau (avec des signaux type « R17 », mais en couleurs verte et rouge et la croix indiquant que la VU est réellement occupée par une circulation) et la signalisation du carrefour ou PN avec signaux R17 blancs.

- Passages à Niveau (« PN » dans le sens large de la BOStrab, donc avec ou sans barrières)AK 6 (soit SIL3) - signalisation des carrefours routiers (R17) : AK 4 (soit SIL 2)

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