LE KVB





1. BESOINS FONCTIONNELS

1.1 HISTORIQUE

Dans les années 70-80, le transport ferroviaire a connu une série d'accidents ou catastrophes qui rappela que la sécurité, dans ce domaine, quoique d'un niveau élevé n'était pas absolue.

Au cours des années 1980, le maintien du nombre de franchissements de signaux d’arrêt à un niveau élevé et la conviction des experts qu’il sera impossible d’améliorer sensiblement cette situation uniquement par des moyens de formation, conduit la SNCF à envisager d’adjoindre aux mécaniciens un système de contrôle de vitesse.

L’objectif d’un tel système était, de part sa fonction de boucle de rattrapage, de diminuer sensiblement (environ dans un rapport 100 en considérant un freinage parfait, l’engin moteur et le signal équipé) la probabilité de franchissement d’un signal d’arrêt fermé.

Ce système de contrôle de vitesse devait donc garantir:

- l’arrêt des circulations avant les signaux d’arrêts fermés ou en tout état de cause avant le point protégé;

- le respect des vitesses limites permanentes ou temporaires imposées par la signalisation ou par le livret de marche des trains.

Le système devait agir automatiquement en cas de défaillance ou de mauvais comportement du mécanicien vis-à-vis d’un signal d’annonce d’arrêt ou d’annonce de ralentissement mais ne pas intervenir quand le mécanicien obéissait correctement aux prescriptions réglementaires.
 

1.2 FIABILITE HUMAINE

C'est alors que fut prise en considération, de manière plus scientifique que par le passé, les aspects de la fiabilité humaine dans le niveau de sécurité du transport ferroviaire.

Alors que les opérateurs sécurité comme les aiguilleurs connaissent depuis longtemps les enclenchements dans le domaine de la signalisation, il fallut admettre que les mécaniciens, hormis sur les lignes à signalisation de cabine et à signalisation au sol équipées de la préannonce, n'étaient entourés que de systèmes rudimentaires comme la répétition des signaux et la veille automatique.

Leur fiabilité, quoique constaté de tout temps comme étant élevé, déterminait l'essentiel du niveau de sécurité dans le domaine de la conduite.

Conformément aux principes retenus pour l’installation d’équipement de sécurité embarqué, le nouveau dispositif devait donc aider le mécanicien dans l’exercice de son métier sans le déposséder de sa responsabilité et des opérations essentielles de conduite et de sécurité. Cette orientation visait à maintenir l’intérêt du métier et à ne pas réduire le rôle du mécanicien à une simple surveillance d’automatisme. Le système devait exercer un contrôle rigoureux et permanent des actions de sécurité du mécanicien et agir efficacement en cas de mauvais comportement pour corriger l’erreur humaine.

De cette manière la tâche reste valorisante et le niveau de fiabilité de l’homme et du système se conjuguent. Ces impératifs ont guidé les recherches entreprises par la SNCF pour la mise au point d’un nouveau système de contrôle automatique de la vitesse des trains.

 2. CONTRAINTES

Deux systèmes de contrôles de vitesse sont, au début des années 1980, déjà en service à la SNCF.

> La TVM: à l’occasion de la mise en service du TGV Sud-Est, la SNCF a développé - sur lignes à grande vitesse - un contrôle de vitesse par paliers avec canton tampon et transmission continue des informations aux moyens de circuits de voie. Ce système très bien adapté au TGV présentait l’inconvénient de ne pouvoir convenir qu’à des infrastructures nouvelles et parcourues par des circulations de compositions homogènes.

> La préannonce: utilisée sur les zones à vitesse limite supérieure à 160 km/h (200 km/h puis 220 km/h à l'arrivée des TGV A) des lignes classiques comportait un contrôle de vitesse spécifique, mais dont le rôle se limitait à garantir le respect de la vitesse maximale de 160 km/h au franchissement d’un signal à distance fermé.

La SNCF participe également avec la RATP au développement du Système d’Aide à la Conduite, à l’Exploitation et à la Maintenance (SACEM). Ce système qui comprend un contrôle de vitesse à transmission continue sans canton tampon pouvant être complété par de la signalisation de cabine et du pilotage automatique. Ses contraintes techniques en limitent son implantation au matériel automoteur (composition homogène) et son coût, beaucoup plus élevé que celui d’un système à transmission ponctuelle, restreint de plus son champ d’utilisation aux seules lignes où une augmentation de débit est nécessaire. Il fut ainsi envisagé d’équiper à cette époque de ce système la ligne C du RER, ligne la plus chargée du réseau banlieue de la SNCF.

La spécificité de ces contrôles de vitesse faisant qu’il n’était pas possible de les mettre en œuvre sur l’ensemble du réseau, la SNCF décide de développer un nouveau système de contrôle de vitesse.
 

2.1 RAPIDITE

Dés 1980, les Directions du Matériel et de l’Equipement de la SNCF réfléchissent à un système basé sur la transmission ponctuelle "crocodile-brosse". Une expérimentation sur 15 locomotives et 110 signaux débute en 1985.

Cette même année, deux accidents vont contraindre la SNCF à expérimenter un système de contrôle de vitesse existant afin de déboucher rapidement vers une généralisation à l’ensemble du réseau.

Accident d’Argenton le 31 août 1985 (43 tués): Le train Paris – Port-Bou a déraillé alors qu’il circulait à 95 km/h sur un appareil de voie sur lequel la vitesse prescrite par la signalisation en place était de 30 km/h. Le train déraillé engageait le gabarit de la voie voisine et a été heurté par un train croiseur survenant au même moment. Le mécanicien – n’ayant pas pris connaissance des modifications de signalisation - avait franchi le signal à distance sans réagir à l’ordre qu’il donnait.

Accident de Novéant le 06 septembre 1985: Un train Métrolor Nancy – Metz déraille à 118 km/h sur une aiguille. Le mécanicien n’avait pas observé le tableau indicateur de vitesse à 30 km/h.

Dans les deux cas, on peut penser qu’un système automatique de contrôle de la vitesse du train aurait pu éviter l’accident en déclenchant un freinage d’urgence en temps utile suite au non-respect de la signalisation par le mécanicien.

La Direction de la SNCF décide, en janvier 1986, d’expérimenter, sur la ligne Paris-Le Havre, un système de contrôle de vitesse développé par la société suédoise Ericson (les licences suédoises avaient été achetées par la société JEUMONT-SCHNEIDER absorbée par ALSTHOM devenu aujourd’hui ALSTOM).

Il s’agit d’un système de contrôle continu de la vitesse du train avec transmission ponctuelle par balises. Une des particularité étant de lui associer la visualisation, sur le pupitre de la cabine, d’informations d’aide à la conduite. Il faut appelé contrôle de vitesse à balises à télégrammes (KVB, la lettre K est utilisée en abréviation du mot contrôle à la SNCF pour distinguer de la lettre C réservée au mot commande).

Ce système était, à l’époque, le seul satisfaisant au plan des coûts, des délais et de l’expérience acquise en vrai grandeur (la quasi-totalité du réseau des chemins de fer suédois (SJ) ainsi q’une partie des réseaux finlandais et norvégiens étaient équipés).
 

L’objectif de l’expérimentation Paris – Le Havre est double:

- tester le système de contrôle de vitesse par balise;

- proposer les adaptations nécessaires en vue de permettre son déploiement sur l’ensemble du réseau de la SNCF, le système devra notamment permettre l’équipement, en priorité, des points à risques (saupoudrage).

Cette expérimentation s’est déroulée à partir de 1987 d’une manière complète sur la section de ligne Poissy – Vernon et, d’autre part, sur la ligne Vernon – Rouen RD afin d’examiner le comportement des mécaniciens sur une section où seuls les points à risque élevé sont équipés.

Entre Poissy et Vernon, le système de contrôle de vitesse conçu par le constructeur est appliqué presque tel quel. Seule une modification de la visualisation en cabine de la vitesse autorisée a été réalisée, ceci dans le but de ne pas prendre en compte les TIV ne s’adressant qu’à certaines catégories de train.

Ces essais ont permis de déterminer l’origine de la majorité des dysfonctionnements:

- pour ceux concernant le bord, ils proviennent des interfaces du contrôle de vitesse (relais, tachymétrie, tension batteries…);

- pour ceux concernant le sol, ceux-ci proviennent des connecteurs situés entre les balises commutables et un boîtier de liaison.

Les essais entre Vernon et Rouen RD ont permis aux mécaniciens de donner leur avis sur le nouveau système. L’ensemble des réponses montre en particulier que:

- l’accueil du système est satisfaisant notamment la présentation des informations vitesse en cabine;

- l’implantation des panneaux de visualisation devra faire l’objet d’une optimisation;

- les tests de mise en service à chaque changement de cabine sont considérés comme trop longs et trop bruyants (risque de perturbation lors de l’essai de frein);

- une simplification de l’entrée des paramètres est souhaitée;

- la limitation à 10 km/h avec présentation de l'indication "000" au visualisateur est contraignante.
 

2.2 UNIVERSALITÉ

A la suite de cette expérimentation et compte tenu des études effectuées en parallèle, les principales modifications apportées au système d’origine, afin de le rendre généralisable à l’ensemble du réseau ainsi qu’aux différents engins-moteurs, portent sur les domaines suivants:

- contrôle des vitesses limites: la vitesse signalisée sur le terrain ou indiquée aux renseignements techniques varie selon les catégories de train à la SNCF afin d’optimiser les performances de l’infrastructure, le KVB doit être à même de différencier les différentes catégories de train existantes et futures (TGV à 220 km/h, ME160…);

- discrimination des signaux d’arrêts: le KVB doit être à même de différencier les carrés de block automatique (contrôle de franchissement et contrôle à 30 km/h jusqu’au prochain signal de fin de canton), les carrés et sémaphores de block manuel (contrôle de franchissement seul), et les sémaphores de block automatique (contrôle à 30 jusqu’au prochain signal de fin de canton);

- suppression de la courbe de contrôle déclenchant un freinage de service (cette modification permettant de s’affranchir d’équiper les engins-moteurs de l’asservissement du frein de service);

- simplification des données à entrer par le mécanicien: remplacement du temps de réaction des freins par la catégorie du train (automoteur, marchandise, messagerie ou voyageur), à partir de la catégorie du train et de sa longueur, le logiciel estimera le temps de réaction des freins;

- visualisation en clair des vitesses supérieures à 70 km/h dans la mesure où le problème des catégories est résolu, il est convenu de visualiser en clair toutes les vitesses y compris celle supérieures à 70 km/h;

- développement d’un testeur de balise "léger", le testeur complet étant impossible à transporter par les équipes chargées d’implanter les signaux de chantier;

- création d’un bouton, en cabine de conduite, permettant de tester le système à la demande du mécanicien;

- modification du taux de la vitesse contrôlée à l’approche d’un signal d'arrêt annoncé fermé avec présentation de l'indication "000" au visualisateur: ce taux est porté de 10 à 15 km/h;

- compatibilité du contrôle de vitesse avec la télévision semi-embarquée: le contrôle de vitesse qui fonctionne sur la fréquence fondamentale de 27 MHz perturbe par son harmonique 2 (54 MHz) la télévision semi-embarquée qui fonctionne dans la bande passante 47 MHz à 68 MHz, le problème sera résolu en ajoutant des filtres au KVB permettant d’éliminer le 54 MHZ émis.

Le déroulement des essais ainsi que des études KVB montrent, que lors de certaines circonstances, il est possible de rencontrer, sur le terrain, des incohérences entre les taux de vitesse effectivement affichés en cabine et les taux de vitesse imposés par la signalisation. Il est donc décidé, en 1990, de remplacer la visualisation en clair des taux de vitesses en cabine de conduite par une visualisation minimale dite "visu mini" afin de renseigner le mécanicien:

- lorsque le contrôle de vitesse est actif (affichage de l'indication "---");

- au franchissement d’un signal d’annonce d’arrêt fermé (affichage de l'indication "00" ou "000" suivant que la vitesse d’approche est contrôlée à 40 ou à 15 km/h);

- si le contrôle de vitesse est actif pour rouler à V > 160 km/h (affichage de l'indication "b");

- en cas de contrôle de préannonce ou de contrôle à 160 km/h pour les seuls trains autorisés à une vitesse supérieurs à 160 km/h (affichage de l'indication "p").
 

Fin 1990, une fois la version du logiciel bord intégrant la "visu mini" mise au point, le KVB est mis en service sur la ligne Paris – Le Havre.
 

3. REPONSE FONCTIONNELLE

3.1 FONCTIONNALITÉS

3.1.1 GENERALITES

Le KVB réalise un contrôle automatique et continu de la vitesse et de franchissement de certains signaux d'arrêt fermés, à l'aide d'un calculateur embarqué sur les engins-moteurs (ou assimilés) qui prend en compte:

- les informations caractérisant le mobile (données "bord");

- les informations caractérisant la voie et la position des signaux (données "sol").

Ces dernières sont transmises du "sol" vers le "bord" à l'aide de balises sur les zones équipées ce qui constitue une transmission ponctuelle. Une transmission continue par courant codé dans les files de rail superposée aux circuits de voie peut compléter cet équipement. Il s'agit alors du KVBP.

Lorsque la vitesse atteint une valeur telle qu'elle ne peut être maintenue sans danger, le KVB:

- émet un signal sonore destiné à alerter le mécanicien dans le cas où les conditions de circulation lui permettent de ramener la vitesse à une valeur convenable;

- déclenche les opérations d'arrêt automatique, dans le cas contraire.

Le KVB est également utilisé pour la transmission d'information du "sol" vers le "bord" en vue d'assurer le fonctionnement d'automatismes embarqués sur les mobiles comme le contrôle d'armement de la TVM sur les lignes à signalisation de cabine, la commande des portes et de l'emmarchement variable, le blocage des portes de WC à la traversée des tunnels, la commande des dispositifs d'étanchéité des TGV à la traversée des tunnels, le franchissement des sectionnements et sections de séparation (automatisme ou boucle de rattrapage) ainsi que la commutation automatique du système et canal radio sol-trains.

Un contrôle de vitesse est dit continu lorsqu'il "surveille" la vitesse d'un mobile de manière continue et non pas en des points déterminés (comme de DAAT en sortie des gares à voie unique ou les bases de vitesses avec crocodiles à l'entrée des voies en impasse) ou après écoulement d'un temps donné (comme la répétition des signaux par balises sur les sections de lignes équipées de la préannonce ou l'INDUSI).

Une transmission est dite ponctuelle lorsque la transmission des informations du "sol" vers le "bord" n'est réalisée qu'en des points déterminés contrairement à la TVM (sur les lignes à signalisation de cabine) ou au SACEM (RER A RATP).
 

3.1.2 EQUIPEMENT SOL

Les informations sont transmises depuis le sol à l'aide de points d'informations. Ces points d'informations sont constitués de balises par groupe de 2 à 5. Le minimum de 2 s'explique par la nécessité de connaître dans quel sens est lu le point d'information par le mobile.

Les points d'informations sont implantés au pied de chaque signal ainsi qu'en tout point où une prescription réglementaire (généralement respect d'un taux de vitesse) est applicable comme la pointe d'une aiguille, le dégagement d'aiguilles successives ou l'axe d'un bâtiment voyageur.
 
 

un signal équipé de son point d'information (2 balises)

Lorsque l'information transmise par la balise est invariable on parle d'une balise fixe. Dans le cas contraire la balise est dite commutable et est reliée à un codeur qui a pour principale fonction de recueillir les informations au niveau des lampes des signaux ainsi qu'en complément la position de certaines installations de sécurité. Dans tous les cas elles n'ont pas besoin de source d'énergie (voir équipement bord).

balise commutable vue de dessous
on peut remarquer le câble de liaison avec le codeur





LES DONNÉES SOL

Les informations transmises sont de deux types:

- vitesse d'annonce (vitesse but) complétée par la distance but (ainsi que le profil but lorsque la voie n'est pas en palier);

- vitesse d'exécution.

Dans le premier cas l'ensemble vitesse but et distance but constituent un point but.
La transmission d'une vitesse but a pour but de contrôler la décélération du mobile en vue du respect de cette vitesse à la distance but transmise en fonction du profil but du parcours.

La transmission d'une vitesse d'exécution a pour but d'assurer le contrôle immédiat de cette vitesse. Le contrôle de franchissement de signal d'arrêt fermé est constitué par une vitesse d'exécution nulle.
 

3.1.3 EQUIPEMENT BORD

L'équipement bord est constitué principalement:

- d'une antenne,

- d'un calculateur,

- d'un panneau de données et d'un panneau de visualisation.

L'antenne a la double fonction d'énergiser les balises et d'en recueillir les informations: elle émet constamment une fréquence qui permet d'alimenter par induction électromagnétique la balise qui se trouve dessous. Lorsque la balise est alimentée, elle transmet l'information à l'antenne. En l'absence d'antenne les balises ne transmettent donc rien.
 
 


antenne vue de dessus                                                           antenne vue de dessus

Le calculateur de bord a pour fonction de réaliser les contrôles en fonction des informations recueillies par la lecture des balises.

calculateur KVB

Le panneau de données a pour fonction de transmettre au calculateur les caractéristiques du mobile: classe, vitesse, longueur et coefficient de décélération. Sur les automoteurs il n'y a pas de panneau de données car elles sont directement connues du calculateur.

Le panneau de visualisation a pour fonction d'informer le mécanicien du mode de fonctionnement du KVB.
 
 

panneaux de visualisation (partie supérieure)
panneau de données (partie inférieure)
(au cours d'un autotest)

LES DONNÉES BORD

Les informations nécessaires à bord du mobile pour le calculateur sont:

- la classe du train (automoteur, marchandise, messagerie ou voyageur),
- la vitesse maximale (en dizaine de km/h),
- la longueur (en centaine de mètres),
- le coefficient de décélération (en centième de m/s2),
- la présence du frein électropneumatique.
 

3.1.4 FONCTIONNEMENT

DIFFERENCE ENTRE LES DEUX TYPES DE TRANSMISSION

TRANSMISSION PONCTUELLE

Du fait de la spécificité de la transmission ponctuelle, l'état du ou des signaux annoncés en aval ne peut être connu par le mobile que lors de leur franchissement, le mécanicien doit continuer de respecter les procédures réglementaires correspondant à un signal d'annonce rencontré fermé jusqu'au franchissement du signal annoncé alors que celui-ci est ouvert.

TRANSMISSION CONTINUE (KVBP)

Du fait de la spécificité de la transmission continue, l'état du ou des signaux annoncés en aval peut être connu par le mobile en temps réel, le mécanicien n'est plus tenu d'attendre le franchissement du signal annoncé lorsque celui-ci est ouvert.

CONTRÔLES

Le calculateur du KVB assure trois types de contrôles:

- le contrôle des décélérations,

- le contrôle des vitesses d'exécution,

- le contrôle des franchissements des signaux d'arrêt non permissifs.

La mesure de la vitesse est effectuée à l'aide de capteurs. Cette mesure permet en outre d'évaluer l'accélération du mobile pour:

- la détection du patinage,

- la détection de l'enrayage,

- la détection de la mise en action du frein;

afin d'adapter les contrôles réalisés par le calculateur en vue d'éviter les prises en charge intempestives.

CONTRÔLES DES DÉCÉLÉRATIONS

Dès qu'une vitesse but est traitée, le calculateur contrôle en fonction des données bord et de la vitesse réelle si la distance qui reste à parcourir jusqu'au point but est suffisante (distance but diminuée de la distance parcourue depuis la lecture du point d'information correspondant) pour pouvoir respecter la vitesse but. Si cette distance devient insuffisante il avertit le mécanicien puis déclenche les opérations d'arrêt automatique 5 secondes après si la vitesse n'a pas chutée de manière suffisante.

L'enveloppe des distances minimales (avertissement du mécanicien et déclenchement des opérations d'arrêt automatique) constitue sur un diagramme distance / vitesse des paraboles ce qui fait que, dans le langage courant, on parle des courbes KVB (respectivement courbe d'alerte et courbe de contrôle).

Lorsque plusieurs vitesses but sont traitées, il y a "superposition" des courbes, si bien que c'est la vitesse la plus faible qui est prise en compte pour chacune des courbes d'alerte et de contrôle.

courbe de décélération KVB

CAS PARTICULIER DE L'ANNONCE DES SIGNAUX D'ARRÊT

Du fait du caractère ponctuel de la transmission par balises, le contrôle de décélération associé à la transmission d'une vitesse but nulle pour l'annonce d'un signal d'arrêt fermé doit être interrompu à son approche afin notamment de permettre son franchissement un fois ouvert.
Ainsi, il se substitue au contrôle de décélération un contrôle de vitesse d'exécution.

Cette option a été préférée à l'absence de substitution (contrôle de décélération jusqu'au point but) couplée à la possibilité donnée au mécanicien, par action sur un bouton poussoir, d'inhiber ce contrôle à l'approche du signal d'arrêt. Les deux motivations principales étaient alors:

- la difficulté d'approcher le signal d'arrêt maintenu fermé en raison de l'imprécision de l'odomètrie à faible vitesse qui aurait pu entraîner des déclenchements intempestifs des opérations d'arrêt automatique;

- le risque d'utilisation détournée de l'inhibition du contrôle de décélération.
Comme il ne subsiste qu'un contrôle de vitesse d'exécution à l'approche d'un signal d'arrêt annoncé fermé, seul le contrôle de franchissement sera alors opérationnel si le signal est effectivement maintenu fermé. De ce fait, pour garantir l'arrêt avant le premier point protégé il faut que le contrôle de vitesse d'exécution soit d'autant plus restrictif que la distance qui sépare le signal d'arrêt du premier point protégé est courte. Il a été retenu deux taux de vitesse:

- 30 km/h (avertissement du mécanicien à 35 km/h, déclenchement des opérations d'arrêt automatique à 40 km/h) lorsque cette distance est supérieure à 200 mètres (bon glissement),

- 10 km/h (avertissement du mécanicien à 12,5 km/h, déclenchement des opérations d'arrêt automatique à 15 km/h) lorsque cette distance est inférieure à 200 mètres (mauvais glissement),

courbe de décélération d'annonce de signal fermé avec bon glissement

courbe de décélération d'annonce de signal fermé à mauvais glissement

Le type de substitution (caractère du glissement) est donné par le point d'information associé au signal d'annonce du signal d'arrêt fermé (généralement l'avertissement) qui transmet la vitesse but nulle. Le mécanicien est informé de cette particularité par les indications présentées au panneau de visualisation.

LE POINT D'INFORMATION PROX (LA BALISE X)

Si dans le premier cas, l'impact sur les circulations est faible, dans le second cas l'approche à une vitesse de 10 km/h d'un signal d'arrêt ouvert alors qu'il avait été précédemment annoncé fermé est très contraignante. Or il s'avère que les signaux d'arrêt à mauvais glissement se trouvent principalement dans les zones denses de circulation du fait notamment de la complexité des plans de voie.

Au lieu de prévoir la transmission du caractère mauvais glissement d'un signal d'arrêt par le point d'information qui est associé au signal d'annonce, celle-ci est prévue, par un point d'information appelé PROX, au plus près du signal d'arrêt (maximum 200 mètres) c'est à dire au plus tard au calculateur de telle manière qu'il ne soit transmis que si le signal d'arrêt à mauvais glissement est toujours fermé lorsqu'il est abordé tout en préservant l'efficacité du contrôle. C'est ce qui correspond à la présentation de l'indication "000" au visualisateur auxiliaire au plus tard à l'approche du signal d'arrêt fermé.

CONTRÔLES DES VITESSES D'EXÉCUTION

Dès qu'une vitesse d'exécution est traitée, elle est automatiquement contrôlée. Le contrôle d'une vitesse d'exécution cesse après acquisition d'une autre vitesse d'exécution de même type (limitation temporaire de vitesse, limitation permanente de vitesse, limitation de vitesse sur les aiguilles...) et parcours d'une distance égale à la longueur train validée sur le panneau de donnée. Lorsque plusieurs vitesses d'exécution sont à contrôler (quelle soit de même type ou non) c'est la plus faible qui est prise en compte. Lorsque la vitesse contrôlée est dépassée de 5 km/h, le mécanicien est averti par un signal sonore. Lorsque la vitesse contrôlée est dépassée de 10 km/h le calculateur déclenche les opérations d'arrêt automatique.

CONTRÔLE DE FRANCHISSEMENT DES SIGNAUX D'ARRÊTS NON PERMISSIFS

Dès qu'une vitesse d'exécution nulle d'un signal d'arrêt non permissif est traitée, le calculateur déclenche les opérations d'arrêt automatiques.
 

3.1.5 INFORMATIONS PRÉSENTÉES AUX VISUALISATEURS DU KVB

Les informations présentées au panneau de visualisation du KVB ont pour but d'informer le mécanicien sur son état de fonctionnement (contrôles en cours, détection comportement inadapté du mécanicien ou fonctionnement dégradé).

VISUALISATEURS

Les informations présentées au visualisateurs sont nécessaires pour deux raisons:

- la circulation à une vitesse supérieure à 160 km/h sur une ligne à signalisation au sol n'est autorisée que si l'engin moteur est équipé d'un contrôle de vitesse, il faut donc s'assurer que ce contrôle de vitesse est actif pour pouvoir dépasser la vitesse de 160 km/h;

- les contrôles assurés par le KVB peuvent être plus restrictifs que ce que les procédures imposent dans la conduite du fait notamment du caractère ponctuel de la transmission: même si un signal annoncé fermé est ouvert, le mobile ne pourra connaître son nouvel état qu'à son franchissement.

Les informations présentées au visualisateur auxiliaire (en jaune) correspondent principalement au contrôle des décélérations. Les informations présentées au visualisateur principal (en vert) correspondent principalement au contrôle des vitesses d'exécution.
 

contrôle de vitesse actif (la vitesse maximale autorisée est supérieure à 160 km/h)***

contrôle de préannonce (vitesse but = 160 km/h)*

contrôle de vitesse à 160 km/h*

contrôle de vitesse actif (la vitesse maximale autorisée ne dépasse pas 160 km/h) ***

contrôle de limitation temporaire de vitesse

contrôle d'annonce de limitation temporaire de vitesse

contrôle d'annonce de signal d'arrêt fermé avec vitesse d'approche 30 km/h

contrôle d'annonce de signal d'arrêt fermé avec vitesse d'approche 10 km/h

contrôle de vitesse actif avec transmission continue (KVBP)

contrôle de vitesse à 30 km/h

* pour les seuls trains autorisés à circuler à une vitesse surpérieure à 160 km/h

** cette indication n'est présentée qu'au franchissement d'un signal de block présentant voie libre et seulement si le mobile a parcouru plus de 2000 mètres après mise en service ou réinitialisation afin de ne pas la présenter intempestivement alors qu'il se trouve notamment entre un signal de préannonce (tableau P) et un signal préannoncé (TIV)

*** cette indication n'est présentée qu'au franchissement d'un signal de block présentant voie libre et seulement si le mobile a parcouru plus de 4400 mètres après mise en service ou réinitialisation afin de ne pas la présenter intempestivement alors qu'il se trouve notamment sur un chantier

Seule l'indication correspondant au contrôle placé le plus bas est présentée. L'indication correspondant au contrôle de vitesse à 30 km/h peut être néanmoins présentée conjointement à celle du contrôle d'annonce d'un signal d'arrêt fermé.

AUTRES INFORMATIONS

Les autres informations concernent les détections de comportement inadapté du mécanicien et le fonctionement dégradé. Elles sont constituées de signaux sonores accompagnées ou non de l'allumage des lampes suivantes.

avertissement du mécanicien qu'il dépasse de 5 km/h la vitesse d'éxécution contrôlée

avertissement du mécanicien que le calculateur a déclenché les opérations d'arrêt automatique

panne sol: détection d'un défaut à l'équipement sol

panne engin: détection d'un défaut à l'équipement bord
 

3.2 OPTIMISATION DES INVESTISSEMENTS
 

Dès le début du projet il a été recherché l'optimisation des investissements correspondant aux équipements sol et bord KVB.

En effet, la réduction du risque est d'autant moins rapide que les investissements croissent. Il fallut donc déterminer de quelle manière il était possible de réduire de la manière la plus performante possible les risques de franchissement de signaux d'arrêts en ciblant les signaux ainsi que les engins-moteurs à équiper en priorité.

C'est pourquoi les investissements dans le domaine du KVB ont été menés en 2 étapes. Chacune de ces étapes a fait l'objet de la détermination de critères d'équipement sol et bord suivants:

- critères 1ère étape sol (carrés de protection des appareils de voie sur voie principale d'une ligne à signalisation au sol électrifiée ainsi que leurs annonces jugés les plus dangereux, voies en impasse sur ligne à signalisation au sol électrifiées les plus fréquentées);

- critères 1ère étape bord (engins-moteurs électriques);

- critères 2ème étape sol (extension à tous les carrés de protection des appareils de voie sur voie principale d'une ligne à signalisation au sol électrifiée ainsi que leurs annonces et toutes les voies en impasse sur ligne à signalisation au sol électrifiées);

- critères 2ème étape bord (extension aux engins-moteurs thermiques fréquentant régulièrement les lignes à signalisation au sol électrifiées);
 

Ces critères ont été déterminés à la suite d'une étude d'efficacité du système qui avait notamment pour but de donner des indications propres à guider les investissements qui ont conduit à l'élaboration de ces deux étapes devant entraîner une réduction du risque de franchissement de carrés de 38 puis 78 %.

La première étape qui représente un investissement d l'ordre de 2,2 GF est à ce jour achevée, la seconde, qui représente un investissement de l'ordre de 2,7 GF devant l'être fin 2003.

3.2.1 1ERE ETAPE

En décembre 1988 le projet dit 1ère étape KVB est approuvé et prévoit :

- pour la partie sol, l’équipement de 5000 signaux - sur lignes électrifiées – dont :

3500 sélectionnés d’après des critères de danger et situés, dune part en banlieue parisienne et d’autre part sur les grands axes suivants: Paris – Le Havre, Paris – Marseille, Paris – Bordeaux, Paris – Lille et Paris – Aulnoye:

- 1000 correspondant aux signaux de préannonce (substitution des balises de préannonce CSEE par des balises KVB);

- 350 correspondant à l’équipement des "voies en impasse";

- le reste parallèlement à des opérations de reprise de signalisation (électrification, PRCI, TER, 200 km/h Plaine d’Alsace, etc.).

- pour la partie bord, 3700 engins de traction électrique.

La première étape a été close en 1995.

3.2.2 2EME ETAPE

Suite à l’accident de Melun, en 1990, la SNCF décide d’accélérer la mise en œuvre du KVB. Ce nouveau projet, approuvé en 1992, porte sur l’équipement de tous les carrés situés sur voies électrifiées (soit 12000 signaux supplémentaires), le complément d’engins moteur électrique ainsi que d’une partie du parc d’engin moteur diesel.

3.2.3 KVB-SN

En 1993, à partir de l’expérience acquise, GEC ALSTHOM propose en collaboration avec la SNCF de faire évoluer le système. Il s’agit de faire un équipement sol plus performant en utilisant les techniques numériques en lieu et place des techniques analogiques.

Cette proposition a été retenue par la SNCF. Le nouvel équipement a été appelé KVB-SN (Sol Numérique) et la génération précédente a été rebaptisée KVB "analogique".

Les objectifs principaux de cette nouvelle génération sont les suivants:

- réduction sensible des coûts et amélioration de la fiabilité grâce notamment à une diminution très importante du nombre de balise à mettre en œuvre au sol;

- facilité de mise en œuvre et de maintenance;

- niveau de sécurité au moins équivalent à celui du KVB analogique;

- compatibilité totale des deux systèmes (vis à vis de l’équipement embarqué des adaptations du logiciel ont été réalisées afin que les engins-moteurs puissent lire à la fois les balises analogiques et les balises numériques).

Depuis 1996, le programme d’équipement KVB bénéficie de ce nouvel équipement permettant une économie de 20 à 30 % sur les signaux complexes (réduction du nombre de points d'information) et simples (possibilité de relier plusieurs signaux à un même codeur).
 
 









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Un numéro spécial de la
REVUE GENERALE DES CHEMINS DE FER
consacré au KVB sortira bientôt !
Y'en aura pas pour tout le monde ;-)))