Système européen de contrôle des trains - Définition

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Le système européen de contrôle des trains (en abrégé ETCS, sigle de European Train Control System) est une composante de l'ERTMS qui est prévu pour remplacer à terme le grand nombre de systèmes de contrôle et de commande des trains actuellement utilisés en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...). Ce système doit permettre un passage rapide des frontières tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) en garantissant la sécurité des circulations. Sa transposition est prévue dans une première phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et...) sur les lignes à grande vitesse (On distingue :) et à plus long terme sur l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) classique. Depuis 2000, il est expérimenté sur des lignes des Chemins de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le...) fédéraux suisses (CFF), de la Deutsche Bahn (Allemagne) et des ÖBB (Autriche).

Histoire

Pour garantir une circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles...) des trains sûre et sans entrave, des systèmes de commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un...) et de sécurité sont nécessaires. En Europe, 14 systèmes, mutuellement incompatibles, ont été installés au fil du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...), en général sur une base nationale.

Pour pouvoir franchir les frontières, les véhicules moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique,...) doivent donc être équipés d'un, voire plusieurs, système de protection des trains compatible avec la réglementation des pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...) traversés.

Cela se traduit par un surcoût d'équipement des locomotives, et si ce n'est pas le cas, par la nécessité de changer de locomotive (Une locomotive est un engin moteur, c'est-à-dire se déplaçant par ses propres moyens, utilisé...) à la gare (Une gare est d'ordinaire un lieu d'arrêt des trains. Une gare comprend diverses installations qui...) frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux...), solution coûteuse et pénalisante pour les délais d'acheminement.

Ainsi les rames Thalys (Thalys est une marque désignant à la fois :) PBKA, outre qu'elles sont dotées d'un système de traction quadritension, sont équipés pour tous les systèmes de signalisation rencontrés sur les lignes parcourues : KVB (France), TVM 430 (lignes à grande vitesse de France et de Belgique), ATBL (Belgique) et (Pays-Bas), LZB (réseau ICE) et Indusi (Allemagne).

C'est la volonté de réduire les temps et des coûts de passage en frontière et d'abaisser les charges d'investissements par la création à l'échelle européenne d'un marché des systèmes de protection des trains qui est à l'origine, au début des années 1990, du concept d'un système uniforme de protection des trains.

Le système ETCS a été mis au point (Graphie) depuis 1996 sur la base de la directive 96/48 de l'Union européenne concernant l'interopérabilité (L’ interopérabilité est la capacité que possède un produit ou un...) du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse, en s'appuyant sur le système de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle,...) radio GSM-R (Le GSM-R est un standard international de communication mobile pour les chemins de fer.) (global system for mobiles communication - Railways).

L'Union internationale des chemins de fer (UIC) avait fait élaborer les premières spécifications en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) de la mise au point de l'ETCS par l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) européen de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) ferroviaire (ERRI). Les spécifications techniques ont été étudiées parallèlement, puis approuvées, par les utilisateurs (entreprises ferroviaires regroupées au sein du groupe des utilisateurs de l'ERTMS) et par les constructeurs de systèmes de signalisation regroupés au sein d'Unisig (L'Unisig (acronyme de Union industry of signalling) est un groupe de travail constitué au sein de...). Depuis 1999, l'ETCS est expérimenté par plusieurs entreprises ferroviaires.

Objectifs

L'introduction de l'ETCS doit non seulement simplifier la conduite des trains et rendre plus intelligente et plus sûre la signalisation, mais aussi :

  • réduire les charges d'investissements et d'entretien des installations fixes (par exemple, les signaux),
  • remplacer les différents systèmes nationaux de protection automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la...) des trains dans le transport (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou...) à grande vitesse, et ainsi :
    • permettre l'interopérabilité des lignes à grande vitesse européennes,
    • augmenter la capacité des lignes,
    • améliorer la vitesse moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) des transports.

Principes pour l'ETCS niveau 1

  • Le niveau 1 peut être installé en parallèle du système de signalisation national. Ainsi chaque train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de...) utilisera le système dont il est pourvu, ce qui évite des coûts de mise à niveau des locomotives.
  • Le conducteur a le choix de regarder les signaux lumineux de la ligne ou de la signalisation en cabine (Sur un bateau, une cabine désigne une pièce d'habitation pour une ou plusieurs personnes. Une...).
  • Le niveau 1 n'utilise pas la radio (GSM-R) pour communiquer sa position ou pour recevoir les actions à effectuer. Ainsi des émetteurs (Eurobalises) sont placés aux extrémités des cantons de la ligne et communiquent les actions à effectuer au train.
  • Le train est obligé de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) sur la balise placée à la fin du canton pour obtenir le droit d'accès au canton suivant.
  • Toutes ces informations ne peuvent être transmises que ponctuellement au train, ainsi pour pouvoir transmettre les informations de manière plus régulière, il est possible d'ajouter des balises supplémentaires ou une balise longeant la ligne sur une certaine distance (Euroloop).

Principes pour les niveaux 2 et 3 de l'ETCS

  • Des émetteurs radio (Eurobalise) disposés régulièrement sur les voies envoient au train lors de son passage des informations. Ces informations sont fixes.
  • Normalement, le train connaît sa position par un compteur kilométrique traditionnel, la balise sert à réajuster la position connue et à connaître sur quelle voie il se trouve après un aiguillage (Dans le monde des chemins de fer, pour faire passer un train d'une voie vers une autre, on utilise...).
  • Le train communique constamment sa position par radio (GSM-R) au centre de contrôle (Un centre de contrôle, dans le domaine de l'astronautique, est une salle d'où sont...) qui lui communique en retour les actions à effectuer (vitesse, arrêt..).
  • Le niveau 2 du système (ETCS 2) fonctionne toujours avec des cantons ce qui peut, sur une ligne a grand trafic, diminuer le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de trains circulant sur celle-ci. Les balises sont disposées aux extrémités des cantons.
  • Le niveau 3, qui est toujours en phase de développement, abolit les cantons et libère la voie au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île...) et à mesure de l'avance du train.

Système supérieur

  • L’ERTMS (European Rail (Un rail (ou lisse en québécois) est une barre d’acier profilée. Deux files...) Traffic Management System) qui comprend
    • Le système de communication entre le train et la centrale GSM-R basé sur le principe de la téléphonie mobile (La téléphonie mobile désigne toute l'infrastructure de télécommunication permettant d'utiliser...).
    • Le système européen de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de...) des trains ETCS.

Mise en œuvre de l'ETCS

Les premiers essais de l'ETCS selon les spécification de l'UIC ont été réalisés avec succès à partir de novembre 1999 sur la ligne internationale Vienne - Budapest.

Par la suite, des expérimentations sont menées sur les lignes suivantes :

  • 2000 : FS, Florence-Campo di Marte - Arezzo (Arezzo est une ville italienne d'environ 100 000 habitants, chef-lieu de la province d'Arezzo,...) (ETCS niveau 1) ;
  • 2000 : SNCF (La Société nationale des chemins de fer français (SNCF) est l'une des principales entreprises...), Marles-en-Brie - Tournan (ETCS niveau 1) ;
  • 2001 : ÖBB, Vienne - Nickelsdorf (ETCS niveau 1) ;
  • 2002 : CFF, Zofingen - Sempach (ETCS niveau 2) ;
  • 2004 : CFF, Mattstetten - Rothrist (le démarrage prévu pour décembre 2005 d'ETCS niveau 2 a été reporté à avril 2007) ;
  • 2005 : DBAG, Halle (Saale) / Leipzig - Jüterbog - Berlin (ETCS niveau 2) ;
  • 2006, mai : Renfe (Le Renfe est la société nationale d'exploitation des chemins de fer espagnols. Il fut crée en...), Madrid (Madrid est la capitale de l'Espagne. Ville la plus vaste et la plus peuplée du pays, c'est le...) - Lleida (ETCS niveau 1 ; première application commerciale pour 250 km/h)
  • 2006, octobre : Renfe, Madrid - Lleida (ETCS niveau 1 ; 280 km/h)
  • 2007, février : Renfe, Madrid - Lleida (ETCS niveau 1 ; 300 km/h)
  • 2007 : BLS, tunnel (Un tunnel est une galerie souterraine livrant passage à une voie de communication (chemin de...) de base du Lötschberg (Le Lötschberg est un lieu de passage entre le canton de Berne (Kandersteg) et le canton du Valais...) (ETCS niveau 2, système de commande)
  • 2007 : SNCF, LGV Est, (ETCS niveau 2 ; 320 km/h - cohabitation avec la TVM 430).

D'autres expérimentations sont en préparation également en France, en Italie, en Espagne, aux Pays-Bas, en Grande-Bretagne (La Grande-Bretagne (en anglais Great Britain) est une île bordant la côte nord-ouest de...), en Belgique, au Luxembourg et en Hongrie.

Selon des estimations de la DB AG, le déploiement de l'ETCS à l'échelle européenne demanderait de 15 à 20 ans.

Le coût prévisionnel serait de 8 milliards d'euros environ, dont 500 millions pour la seule Allemagne.

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