Signalisation et automatisme ferroviaire

La pertinence durable du rail, annoncée dès le XX^e siècle par Louis Armand, ancien directeur général de la SNCF, semble toujours vraie. Après avoir été concurrencé par la route et l’aérien, le train demeure aujourd’hui une solution de transport particulièrement adaptée, aussi bien pour les longues distances que pour les déplacements urbains. Face à l’engorgement des villes et des grands axes, il conserve un avantage décisif. Surtout, le rail se distingue par son excellente performance environnementale, étant beaucoup moins polluant et moins énergivore que la voiture ou l’avion.

Pour que les trains puissent circuler en toute sécurité vis-à-vis de leur environnement, et les uns vis-à-vis des autres, il est nécessaire et obligatoire que des protections soient mises en place via la signalisation ferroviaire. L’essentiel des principes de la signalisation ferroviaire sont génériques, applicables dans tous les pays, et pour tous les modes où le rail trouve sa pertinence ; c’est-à-dire pour les métros et tramways au niveau des transports urbains (appelés aussi « mass transit »), ainsi que pour les lignes régionales, secondaires et les lignes à grande vitesse (LGV où V > 200 km/h) ou très grande vitesse (LGV où V > 250 km/h). Ils concernent aussi le trafic des marchandises (« fret ») qui reste florissant dans plusieurs pays comme en Allemagne ou en Suisse, ainsi qu’en Amérique du Nord et du Sud, en Chine, en Inde, etc. Dans tous ces domaines, la signalisation est la garante de la sécurité de l’exploitation.

En matière de sécurité, le transport ferroviaire (et aérien) est environ 75 fois plus sûr que le transport routier, selon une comparaison établie à l’échelle internationale à partir de l’indicateur « milliard de voyageurs (ou tonnes) × kilomètres ». En France, cette performance se traduit concrètement par l’absence de décès liés au non-respect des signaux ou des vitesses sur le réseau ferroviaire depuis la généralisation du KVB (contrôle de vitesse par balises), tandis que la route continue de provoquer des dizaines de milliers de morts sur une même période.

Le mode ferroviaire étant basé sur l’utilisation de roues en acier roulant sur des rails en acier, il présente une faible adhérence. Cela implique de très bonnes performances en terrain plat, mais des besoins efficaces de traction et de freinage dès qu’une rampe se présente. On parle d’ailleurs en « pour mille » pour les pentes des voies ferrées : une voie ferrée à 30 ‰ (donc 3 %) étant quasiment une ligne de montagne. En outre, un train roule « en aveugle », c’est-à-dire que ses distances d’arrêt sont très supérieures à la vision humaine et à ce que l’on rencontre sur la route. Pour un TGV roulant à 300 km/h, la distance d’arrêt est supérieure à 3 km. C’est l’un des rôles de la signalisation : permettre des circulations totalement sûres compte tenu de ces différents types de conditions.

Rappelons que les chemins de fer, quels qu’ils soient, forment chacun un système, même s’il y a des différences entre un système de métro et celui d’un tramway, entre un système à grande vitesse et celui de lignes régionales ou à faible trafic. Dans tous les cas, le système ferroviaire marie au plus juste ses différents composants qui sont principalement au nombre de quatre :

• l’infrastructure avec la plateforme des voies, les voies elles-mêmes avec leur rails, traverses, ballast… l’alimentation électrique le cas échéant (sous-stations, caténaires ou troisièmes rails…), les ouvrages d’art, les gares ou stations… ;

• les matériels roulants avec les engins de traction, les matériels remorqués (voitures pour les voyageurs, wagons pour les marchandises) et les installations nécessaires à leur maintenance et à leurs garages… ;

• la signalisation et les moyens de communication ;

• et enfin l’exploitation en elle-même avec ses personnels, tous dûment formés à leur métier.

La spécificité du système ferroviaire repose sur le fait qu’il est structuré par de grands acteurs intégrés – Alstom, Siemens et l’ensemble des entreprises chinoises regroupées et dirigées par la MOR (le Ministry of Railways) – tous capables de prendre en charge l’ensemble des composantes, de l’infrastructure à l’exploitation.

Dans le système ferroviaire, la signalisation est le « parachute ». Elle regroupe l’ensemble des produits, des systèmes et des agents qui assurent la sécurité en toutes circonstances, quelles que soient les conditions météorologiques ou la situation, y compris en cas de panne ou de dysfonctionnement. Et bien entendu aussi avec les systèmes de plus en plus automatisés comme les métros exploités sans conducteur ni aucun personnel de l’exploitant à bord. Qui dit système, dit encore, par exemple, que les meilleurs trains avec la meilleure signalisation ne conviendraient pas du tout si l’infrastructure utilisée n’était pas adaptée. La cohérence des différents composants est donc indispensable, du tramway au train à grande vitesse.