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Cheminot Transport

L’enclenchement de transit : son historique et son évolution.

Image d’illustration Crédit :Image par Erich Westendarp de Pixabay 

temps de lecture 13' 15"

L’enclenchement de transit : son historique et son évolution.

 

Dès le début du chemin de fer, des règles strictes imposaient aux aiguilleurs des modes opératoires tels que s’ils étaient respectés à la lettre, aucun incident ne pouvait se produire.

Mais c’était sans compter sur le facteur humain qui connait parfois quelques défaillances.

Quand un règlement tel que l’IGIS (Iris pour ceux qui l’ont connue, je n’en fais pas partie) ou la CG S6 A n°1 devenue IN 1553, prescrit  qu’il ne faut pas modifier une aiguille pendant son franchissement, on pourrait penser que l’on parle d’une aiguille située hors de la vue de l’aiguilleur d’où le risque de ne pas être en mesure d’observer avec certitude son dégagement effectif. Or il arrive qu’une aiguille manœuvrée à pied d’œuvre, donc directement sous les yeux de l’agent qui est à l’œuvre, soit manœuvrée alors qu’un wagon ou un mouvement de manœuvre est en train de la franchir. Il y a tellement de facteurs qui peuvent agir sur le comportement humain que le meilleur moyen de réduire les risques est de mettre en œuvre des automatismes de nature à empêcher que des situations anormales se produisent ou du moins d’en réduire l’occurrence. 

Les enclenchements mécaniques entre leviers (de signaux ou de signaux et d’aiguilles) ont été les premiers cas d’application. Cependant dans certains cas comme celui qui suit, le seul enclenchement entre levier et aiguille était insuffisant

En effet si on se limite à enclencher le levier du carré 3 avec l’aiguille 1 en positon normale, tant que le levier sera renversé on ne pourra pas modifier la position de l’aiguille mais lorsqu’il aura été remis en position normale après son franchissement, rien n’empêchera de manœuvrer l’aiguille 1 puis d’ouvrir le carré 1. Si la circulation n’a pas complètement dégagé l’aiguille 1, elle pourra être manœuvrée alors qu’elle sera en train d’être franchie d’où l’avarie à l’aiguille si elle est prise en talon (cas de la figure ci-dessus) ou provocation d’une bi-voie si elle est prise en pointe. Les premières mesures dans les années 1870 ont consisté à installer une pédale mécanique au niveau des lames d’aiguille de telle sorte que lorsqu’une circulation passait sur l’aiguille, la pédale s’abaissait et bloquait les lames dans les positions qu’elles occupaient. Ces pédales devaient au moins avoir la longueur de l’entraxe des essieux (soit environ 6 mètres) et avaient même dû être adaptées par la suite aux bogies soit près de 13 mètres. Une description de ces pédales et de leurs fonctionnements figure dans la Revue des chemins de fer de juillet 1880.

 Les enclenchements électromécaniques ont suivi en ajoutant un verrou au levier de commande. La pédale mécanique d’aiguille a été remplacée avantageusement par une zone isolée, c'est-à-dire un circuit de voie qui englobe l’aiguille et qui agit directement sur le verrou du levier de l’aiguille. En effet l’occupation du circuit de voie par un  train court-circuite un relais dont l’excitation est nécessaire pour libérer l’enclenchement.

 Lorsque les postes dits « poste à pouvoir » ont fait leur apparition (le premier a été mis en service en 1903 à Bordeaux), il a fallu aller encore plus loin car, au lieu d’associer un levier à un appareil de voie, le levier pouvait être associé à un itinéraire soit plusieurs aiguillages. Dans ce cas le seul enclenchement par zones isolées ne suffisait plus. Voyons un exemple.

L’aiguilleur doit expédier une locomotive du carré 1 vers la direction de A. Pour cela il va devoir renverser le levier de l’aiguille 3 pour la mettre en position déviée, il va en faire de même avec le levier de l’aiguille 2, puis avec celui de l’aiguille1. L’aiguilleur va ensuite renverser le levier du carré 1 pour obtenir son ouverture. Les aiguilles sont à présent enclenchées dans leurs positions tant que le levier du carré est renversé. La locomotive franchit le carré 1 ouvert et se trouve sur la zone 1. Rien n’empêche l’aiguilleur de redresser le levier du carré 1 pour confirmer la fermeture de celui-ci. En agissant ainsi, l’aiguilleur libère les enclenchements mécaniques avec les aiguilles. Cela n’a aucune incidence pour l’aiguille 1 puisque la zone du circuit de voie 1 est occupée et que le levier de l’aiguille 1 se trouve immobilisé dans sa position par le verrou (enclenchement d’aiguille par zone isolée). Par contre, l’aiguille 2 n’est plus enclenchée par le levier du carré et n’est pas encore enclenchée par l’occupation de la zone 3. Il en est de même pour l’aiguille 3. La manœuvre de ces aiguilles est donc possible ce qui pourrait provoquer, sinon une prise en écharpe d’un mouvement sécant, du moins un talonnage de ces aiguilles avec les avaries correspondantes.

En conséquence, il a fallu apporter un complément à ces installations et l’enclenchement de transit est donc apparu progressivement, d’abord sous une forme simplifiée dite rigide, nous allons voir pourquoi, avant de se transformer par étapes vers un transit dit souple.

a) Le transit rigide

Reprenons un exemple pour mieux comprendre le fonctionnement :

L’aiguilleur dispose d’un poste à levier d’itinéraires et veut expédier une locomotive de C vers A.

Il renverse le levier C->A, ce qui a pour effet de mettre en position déviée les aiguilles 3, 2 et 1 et d’ouvrir le carré 1. Nous avons vu précédemment que le renversement du levier du carré immobilisait les aiguilles dans la position occupée, dans le cas de figure d’un levier d’itinéraire, c’est le renversement de ce levier qui va enclencher toutes les aiguilles.

La locomotive franchit le carré 1 et s’engage sur l’itinéraire C->A. Aussitôt que le carré est franchi, la locomotive attaque une pédale située à proximité immédiate du carré 1 ce qui a pour effet de couper l’alimentation de l’enclenchement électromécanique qui agit sur le verrou du levier. Cette alimentation ne sera rétablie et l’enclenchement levé que lorsque la locomotive libérera une pédale située en sortie d’itinéraire, c'est-à-dire après l’aiguille 3. Le signal carré 1 est toutefois fermé dès son franchissement par une fermeture automatique (aubine) bien que le levier reste renversé, cela afin d’interdire à un autre mouvement de s’engager derrière la locomotive.

Cet enclenchement de transit présente donc l’avantage de protéger la circulation qui emprunte l’itinéraire de tout mouvement sécant qui pourrait être la cause d’une prise en écharpe (exemple E->A alors que la locomotive serait par exemple sur la zone 3). Il empêche également la manœuvre des aiguilles en aval de la circulation ce qui évite des talonnages intempestifs. Dans le cas d’une aiguille prise en pointe, en l’absence d’enclenchement de transit, l’aiguilleur aurait la possibilité, dans le cas de la figure ci-dessous, de redresser le levier d’itinéraire A->B  qui donne la voie directe et de renverser le levier de l’itinéraire A->C qui donne accès à la voie vers C, ce qui pourrait occasionner un déraillement car l’aiguille serait prise en voie déviée en pleine vitesse.

Cependant, le transit rigide n’a pas que des avantages. Dans l’exemple ci-dessous, si la locomotive représentée au point C  doit, avant son départ, aller se raccorder sur le wagon situé au point D, l’enclenchement de transit nécessitera, pour libérer la manœuvre de l’aiguille 2, que la locomotive aille dégager la zone 6 vers A ou vers G selon l’itinéraire tracé. Cela peut-être pénalisant si cette aiguille est située à plusieurs centaines de mètres. Donc ce qui est acceptable pour un départ en ligne ne l’est plus pour une manœuvre ou bien dans un poste où la circulation des trains est plus dense.

Le transit rigide a donc dû être adapté dans les cas où le plan de voies rendait difficile l’exécution des manœuvres ou pénalisait le débit des circulations. Plusieurs solutions ont été proposées. Outre la possibilité d’annuler l’action du transit en manœuvrant un dispositif à utilisation contrôlée, voici celle qui était la plus couramment utilisée.

Pour réduire les contraintes liées au dégagement de la dernière aiguille, il pouvait être créé un fractionnement d’itinéraire. Prenons un exemple :

Si l’aiguilleur veut expédier un train de C à F, il utilisera le levier C->F qui manœuvrera deux aiguilles et ouvrira le carré. Ce levier sera normalement immobilisé tant que la pédale située après la dernière aiguille vers F aura été franchie et dégagée. Par contre si ce même aiguilleur a besoin de faire une manœuvre  de A vers B, il utilisera la possibilité qui lui est offerte par l’itinéraire fractionné M de réduire le parcours à effectuer. Pour ce faire il renversera d’abord le levier d’itinéraire M-> F puis il renversera le levier d’itinéraire A->M. Ces deux itinéraires étant muni du transit, la locomotive de manœuvre n’aura besoin que de dégager l’aiguille située immédiatement en amont du point M pour libérer l’enclenchement de transit du premier itinéraire. Une fois arrêtée à M la locomotive pourra repartir dès que l’aiguilleur aura renversé le levier d’itinéraire M->B.

 Cette souplesse apportée au fonctionnement de transit ne s’est pas faite sans contrepartie. En effet, en créant des itinéraires fractionnés, on a multiplié le nombre de leviers. Dans l’exemple ci-dessus au lieu de 9 leviers nécessaires, on a dû en mettre 18 car on a toujours gardé la possibilité d’effectuer un itinéraire qui enjambait le point M. Par exemple au départ de A on avait 3 leviers A->F, A->E, A->D pour les départs en ligne + 2 leviers A->M et M->A pour les manœuvres et on en avait autant en B et en C auxquels s’ajoutaient M->F +M->E +M->D soit un total de 18 ce qui en doublait le nombre.

La solution a enfin été trouvée avec le transit souple.

 

b) Le Transit souple

Le principe dans les postes à leviers, on verra par la suite dans les PRS, consiste à ne plus immobiliser le levier de l’itinéraire par l’enclenchement de transit mais chacune des aiguilles du parcours tant qu’elles n’ont pas été dégagées par la circulation qui emprunte l’itinéraire.

Concrètement, comment cela se passe-t-il ?

Prenons un nouvel exemple :

Imaginons que l’aiguilleur veuille expédier un premier train de B vers C, puis un second de A vers C. Il commence par renverser le levier de l’itinéraire B->C. Les aiguilles se mettent dans la bonne position et le carré 3 s’ouvre. Dès que le train a franchi le carré 3, rien ne s’oppose à ce que l’aiguilleur redresse le levier d’itinéraire B->C. Les aiguilles restent enclenchées par le transit mais vont en être libérées à tour de rôle après le dégagement de la zone isolée d’aiguille. En l’occurrence, la zone 2 pour l’aiguille 1. L’aiguilleur peut renverse le levier d’itinéraire A->C ce qui a pour effet de faire translater l’aiguille 1 de la position à droite à la position à gauche. Si au lieu de A->C, c’est l’itinéraire A->D qui avait dû être commandé, l’aiguille 2 aurait pu changer de position (de gauche à droite) dès la libération de la zone 3.

Techniquement, comment cela marche ?

Je vais prendre le modèle présenté dans la revue des chemins de fer du 2 août 1938 qui décrit le fonctionnement de ce transit souple dans un poste Mors (source Gallica BNF).

Comme toujours dans le cadre d’une installation de transit souple, la voie est entièrement isolée dans la zone du poste. A chaque zone d’aiguille, en plus du relais de voie (R2, R3 ci-dessus) qui peut-être excité ou non selon qu’une circulation l’occupe ou pas, correspond un relais auxiliaire (RA2 et RA3 ci-dessus). Comme on peut le voir sur le schéma, l’alimentation de chaque relais auxiliaire se fait par les relais de voie excités (contact haut) des zones qui précèdent l’aiguille. Pour que l’aiguille ne soit plus immobilisée par le transit, il faut que les deux relais associés (auxiliaire + celui de voie) soient excités. Suivons le cheminement d’une locomotive sur ce parcours pour détailler les étapes. Le levier d’itinéraire du carré pour la direction « tout droit » a été renversé. Les aiguilles 2 et 3 sont enclenchées dans leurs positions (gauche pour l’aiguille 2 et gauche pour l’aiguille 3) par le seul enclenchement mécanique. La locomotive franchit le carré d’entrée de l’itinéraire et occupe la zone 0. Le relais de voie R0 est désexcité, les contacts chutent. Le relais RA2 n’est plus alimenté ainsi que les relais auxiliaires qui suivent (RA3 dans l’exemple mais il pourrait y  en avoir d’autres), le transit est maintenant en action. Rien ne s’oppose à ce que l’aiguilleur redresse le levier du carré (rappel : le transit souple n’agit pas sur le verrou du levier contrairement au transit rigide) ; l’enclenchement mécanique n’est plus opérant vis-à-vis des aiguilles.

 La locomotive poursuit sa progression, occupe la zone 2 et libère la zone 0. Le relais de voie 2 est désexcité (chute des contacts) alors que le relais RA2 est à nouveau alimenté par l’intermédiaire du relais de voie 0. L’aiguille 2 est toujours enclenchée par la zone isolée 2 et l’aiguille 3 est, quant à elle, enclenchée par le transit (RA3 non alimenté).

La locomotive occupe la zone 3 puis libère la zone 2. Le relais de voie 3 est désexcité (chute des contacts alors que le relais RA3 est à nouveau alimenté par l’intermédiaire du relais de voie 2. L’aiguille 2 n’est plus soumise à aucun enclenchement, ni à celui mécanique depuis le redressement du levier d’itinéraire, ni à celui de transit depuis la réalimentation du relais RA2, ni à celui de zone isolée d’aiguille depuis la libération de la zone 2.

Le fonctionnement est similaire pour les aiguilles suivantes.

Dans d’autres postes plus modernes les relais dits « auxiliaires » sont tout simplement appelés relais de transit. Dans les postes à commande individuelle la mise en œuvre du transit se fait généralement dès le renversement du levier du carré qui commande l’itinéraire

Cette succession de relais est appelée grille de transit. Lorsque la voie est parcourue dans les deux sans, il est nécessaire d’orienter la grille de transit. Il y a une grille impaire et une grille paire.

On voit tout l’intérêt que procure le transit souple dans les gares où le plan de voie est complexe et où les itinéraires sont imbriqués.

Nous venons de voir comment le transit a évolué entre les années 1930 et 1940. Voyons à présent comment il se matérialise dans un PRS.

C) Transit dans un PRS

La fonction du transit dans un PRS est à peu près identique à celle des postes que l’on vient de décrire à ceci près qu’on utilise souvent les relais de transit dans la réalisation d’enclenchements entre itinéraires de sens contraire (Voie unique, Voie de stationnement, parcours banalisé).

Pour comprendre comment se réalise l’enclenchement de transit dans un PRS, on peut faire le parallèle avec un poste à levier. En effet les étapes sont à peu près les mêmes bien que les modalités soient différentes.

Lorsqu’un aiguilleur ou un agent-circulation doit commander un itinéraire, il le fait en plusieurs étapes :

1 Il y a d’abord la décision de réaliser un  itinéraire.

 - On peut considérer que dans un poste à leviers c’est l’étape où l’aiguilleur regarde le TCO et prend le tableau des mouvements s’il n’a pas la certitude des leviers à manœuvrer et dans quel ordre ils doivent l’être.

- Dans un PRS, c’est l’action sur le bouton poussoir propre à l’itinéraire qui aura pour effet d’exciter le relais Cit (il y a également un relais Rec mais ne compliquons pas inutilement les choses). La lampe du bouton clignote.

 

2 La préparation de l’itinéraire

- Elle prend la forme de la manœuvre des leviers d’aiguille dans un poste à leviers.

- Au PRS ce sont les relais Cag (commande d’aiguille) qui basculent dans les positions que doivent occuper les aiguilles pour assurer la continuité ou la protection de l’itinéraire.

3 La formation de l’itinéraire

- dans un poste à levier, c’est lorsque l’on renverse le levier du Carré ce qui suppose que toutes les aiguilles sont dans la bonne position. Le renversement du levier va bloquer les leviers d’aiguille et va mettre en œuvre le transit.

- dans un PRS c’est lors du basculement du relais Eit (enclenchement d’itinéraire) que les Cag vont être bloqués par la désexcitation des relais de transit. L’allumage au blanc fixe du bouton de table va se réaliser (via relais Rit) et l’allumage au blanc des zones sur le TCO matérialisant le transit.

4 L’établissement de l’itinéraire.

- dans un poste à levier c’est lors de l’extinction du contrôle de fermeture et donc normalement de l’ouverture effective du carré lorsque les enclenchements électriques qui agissent sur lui sont levés.

- dans un poste PRS c’est par l’intermédiaire du relais Kit (contrôle d’itinéraire) après vérifications que toutes les conditions sont réunies (contrôle d’aiguille, d’itinéraires de sens inverses etc.)

Le transit étant lancé, voyons comment il va progressivement libérer les aiguilles dont il a bloqué les Cag.

Lorsque le train franchit le carré origine, la fermeture de celui-ci s’effectue dès que la machine occupe la première zone de l’itinéraire, appelée zone de DA (destruction automatique). Pour l’instant l’itinéraire n’est pas encore détruit, il manque deux étapes : attaque de la pédale de DA située sur cette zone et libération de cette zone. La destruction automatique entraine le basculement en position d’ouverture du relais Eit (enclenchement d’itinéraire). Outre le bouton de table qui s’éteint, le basculement de l’Eit provoque la réalimentation de la chaine de transit. Dans un poste à levier individuel la même action est provoquée par le redressement du levier du carré ;

Les Cag d’aiguille vont être progressivement débloqués par l’excitation des relais de transit associés qui se produit  lorsque les zones isolées situées en amont de l’aiguille et sa zone propre sont libérées.

On peut résumer et simplifier ce qui vient d’être dit dans ces tableaux (attention seuls les relais principaux sont repris). Le premier tableau décrit la commande d’itinéraire et la mise en œuvre de la chaine de transit. Le second décrit la destruction de l’itinéraire et la libération progressive des transits.

Commande de l’itinéraire (simplifiée)

Aiguilleur

Pupitre +TCO

Salle à relais

Terrain

Action sur le bouton d’itinéraire

Clignotement du voyant du bouton

Excitation du relais Cit

 

 

 

 

Changement du contrôle de position des aiguilles

Mise en bonne position des <=     Cag                        =>

 

 

Envoi de la commande aux moteurs d’aiguilles + verrouillage

 

 

 

Allumage au fixe du bouton. Allumage du tracé au blanc de l’itinéraire au TCO

Basculement à

 l’ouverture de l’Eit

<=>  désexcitation des relais de transit de l’itinéraire

 

 

 

 

 

Extinction du contrôle de fermeture du carré

Relais Kit : vérification des conditions d’ouverture du signal (position aiguilles, itinéraires de sens contraires etc.) <=>

 

 

 

 

Ouverture du carré

 

Destruction de l’itinéraire (simplifiée)

Aiguilleur

Pupitre +TCO

Salle à relais

Terrain

 

 

 

 

 

Première zone de l’itinéraire au rouge. Extinction du bouton d’itinéraire. Contrôle de fermeture du carré.

 

 

 

 

Fermeture de l’Eit.

Réalimentation de la chaine de transit.

Le train franchit le signal, occupe la zone de DA (fermeture du signal), attaque de la pédale de DA puis libère la zone de DA.

 

 

Extinction de la zone qui était au rouge. Les autres zones occupées sont au rouge et celles enclenchées par le transit mais non encore occupées sont au blanc.

 

Excitation du relais de transit et du relais de voie correspondant. Le Cag correspondant n’est plus bloqué.

Le train libère la première zone d’aiguille.

 

Extinction progressive des zones au rouge.

Excitation progressive des relais de transit et des relais de voie.

Le train libère progressivement toutes les zones d’itinéraire

Comme pour tous les enclenchements, il arrive qu’il y ait des dérangements. Des dispositifs d’annulation de transit (ou d’autorisation d’annulation de transit lorsque la partie de voie n’est pas visible du poste) sont mis à la disposition des aiguilleurs (agent-circulation)

 

Le prochain enclenchement à décrire sera celui d’approche. Les deux sont souvent décrits simultanément car il y a une continuité entre les deux. Le transit fige l’itinéraire emprunté, l’approche empêche la modification de l’itinéraire à emprunter dès l’occupation de la zone d’approche.

 

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