Brevet FR2744087A1 — publié le 19970801

La présente invention concerne un réseau léger de transport urbain de passagers et, plus particulièrement, une cabine pour un tel réseau. On connait différents types de réseaux de transport urbain kilométriques ou hectométriques, tels les bus, métros, tramways, Les coûts d'implantation et/ou d'exploitation de tels réseaux sont relativement importants, et même rédhibitoires, surtout lorsqu'il s'agit de mailler des villes de faible ou de moyenne importance. Le plus souvent, ces réseaux sont des réseaux à deux voies parallèles à sens inverses de circulation, à lignes radiales avec, éventuellement, une ligne circulaire tendant à éviter le centre urbain, ou à lignes en quadrillage. Dans tous les cas, les lignes sont particulièrement denses au niveau du centre urbain, avec redondance des offres de transport, et desservent relativement mal les zones urbaines éloignées du centre en créant des zones d'ombre dans le ramassage des passagers. En outre, des stations complexes de correspondance entre les lignes doivent être prévues. On a également proposé des réseaux plus sophistiqués à cabines de faible gabarit dans lesquels le voyageur programme lui-même la destination de la cabine pour éviter les problèmes de correspondance. Toutefois, la gestion d'un tel réseau devient très vite complexe, si ce n'est impossible. Le document FR-A-2 692 494 concerne un tel réseau dont les aiguillages posent de nombreux problèmes. Le document FR-A-2 597 424 relate un système à voie unique et à double sens de circulation, des zones spécifiques étant prévues pour le croisement des cabines. Un tel système requiert alors une synchronisation complexe des cabines ne permettant pas un maillage effectif et serré d'une zone urbaine. Pour pallier simplement les problèmes posés par les zones d'ombre dans le ramassage des passagers, on a proposé des systèmes hectométriques en site propre assurant le rabattage des passagers vers les extrémités de lignes radiales classiques. Ces systèmes hectométriques sont généralement à voie unique en boucle fermée, les cabines étant alors tractées par un système complexe de câbles permettant de ralentir ou d'arrêter les cabines au niveau des stations prévues. Aucun de ces systèmes ou réseaux ne donne totale satisfaction et il faut généralement les compléter les uns avec les autres pour obtenir des solutions valables pour les passagers et pour les exploitants. L'invention concerne donc une cabine automotrice de faible gabarit, notamment pour un réseau léger de transport urbain ne présentant pas ces difficultés et inconvénients. Un tel réseau léger est constitué par une pluralité de boucles à sens unique de circulation des cabines, les boucles présentant entre elles au moins un point de tangence pour déterminer des stations de correspondance rapide de type "quai à quai". Un tel réseau, que l'on dira "en marguerite", ne nécessite qu'une infrastructure légère déterminant un site propre, par exemple surélevé par rapport au sol. Dans cet esprit, on a proposé des cabines suspendues à un rail à la manière d'un téléphérique ou des cabines montées sur coussin d'air, les systèmes à sustentation magnétique étant plus spécialement réservés aux réseaux à vitesse élevée et à stations éloignées les unes des autres. Il subsiste, dans tous ces cas, des problèmes liés à un éventuel balancement de la cabine, c'est à dire à la stabilité verticale de la cabine, cette dernière devenant vite inconfortable pour les passagers qui l'empruntent. Pour obvier à ces inconvénients, le document FR-A-2 381 863 suggère l'utilisation d'un rail unique en forme de poutre-porteuse sur lesquelles reposent et sont guidées les cabines. Toutefois, un tel système requiert une multiplicité de roues pour assurer en même temps une stabilité verticale acceptable et le guidage du véhicule. L'invention a pour but d'obvier à l'ensemble de ces inconvénients, de préférence, mais non exclusivement, dans un réseau en marguerite, avec de faibles coûts de structure et d'exploitation. L'invention concerne donc précisément une cabine automotrice à gabarit réduit pour réseau léger de transport urbain de passagers à rail unique présentant une âme verticale surmontée d'une partie horizontale, la cabine -non suspendue- comportant un habitacle de forme allongée pour les passagers, et monté sur au moins un bâti incluant deux chariots dont chacun est pourvu de galets circulant sur des zones de roulement ménagées sur le rail. Selon l'invention, l'habitacle est monté en porte-à-faux sur le bâti, et chacun des chariots comporte un premier galet de maintien à axe vertical prenant appui sur un côté de l'âme verticale du rail opposé à l'habitacle, un deuxième galet de maintien à axe horizontal prenant sur une partie horizontale située à proximité de l'âme verticale du rail du côté opposé à celui du premier galet, et au moins un galet moteur prenant appui sur la partie horizontale du rail. De préférence, le galet moteur prend appui sur la face supérieure de la partie horizontale du rail, et il est, par exemple, guidé au moyen d'une nervure longitudinale ménagée sur cette face supérieure. Selon un mode de réalisation, chaque chariot comprend un deuxième galet moteur prenant appui sur une face inférieure d'une partie horizontale du rail du côté opposé au premier galet de maintien, cette face inférieure étant, par exemple, celle d'une deuxième partie horizontale du rail parallèle à la première partie horizontale précitée. Selon un mode de réalisation préféré, le deuxième galet de maintien prend appui sur une semelle de roulement métallique horizontale reliée à la base de l'âme verticale du rail. Ce deuxième galet de maintien sera alors, de préférence, électriquement conducteur et constituera un moyen de mise à la terre du chariot par l'intermédiaire de la semelle de roulement. De toute évidence, au moins un des galets de maintien doit être électriquement conducteur pour assurer le retour du courant par le rail lui-même. Dans un mode de réalisation, le bâti et le rail font ainsi saillie dans une partie latérale de l'habitacle où ils sont cachés à la vue des passagers au moyen de sièges. L'habitacle est alors pourvue d'une porte d'accès sur la partie latérale opposée à celle occupée par les chariots. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode préféré de réalisation donné à titre non limitatif et à laquelle une planche de dessins est annexée sur laquelle La Figure 1 représente schématiquement en coupe un rail de forme appropriée pour mettre en oeuvre l'invention ; La Figure 2 représente schématiquement en coupe le rail sur le site l'installation avec la cabine selon l'invention La Figure 3 illustre schématiquement en coupe un chariot équipant une cabine selon l'invention ; et La Figure 4 illustre en plan vue de dessus la cabine conforme à l'invention. En référence maintenant aux Figures, la cabine selon l'invention est destinée à circuler sur un rail du type de celui représenté Figure 1 en coupe. Ce rail comprend essentiellement une âme verticale 10 surmontée d'une partie horizontale 12. Une semelle 14 est également prévue pour sa fixation et pour constituer un chemin de roulement pour un galet de maintien des chariots, comme on va le voir ci-après. On préfère disposer une deuxième partie horizontale 16, donc parallèle à la première partie horizontale 12, sur la face inférieure de laquelle va rouler un galet moteur. De préférence, la piste d'alimentation électrique 20 est disposée entre les deux parties horizontales 12 et 16 qui, ainsi, la protègent aussi bien des intempéries que d'un geste malhabile d'un ouvrier d'entretien. Un tel rail est favorablement réalisé en un matériau électriquement conducteur, la piste d'alimentation électrique 20 étant isolée par rapport au rail proprement dit. Ainsi, la semelle 14 peut constituer la zone de retour du courant ou de mise à la terre du système. Le rail comprend avantageusement, en outre, une piste 22 permettant un échange d'informations entre les cabines circulant sur le réseau et un central de commande (non représenté). Une telle piste 22 peut être réalisée par tout moyen connu, tel qu'une grecque, une bande magnétique ou une bande optique, quoique il vaille mieux éviter un moyen optique pour des raisons évidentes de salissures pouvant affecter l'échange d'informations. Un renfort d'équerrage 18 perpendiculaire à l'âme verticale 10 du rail est également avantageusement ajouté à distances déterminées pour reprendre les forces latérales importantes lorsque la cabine se déplace. Comme représenté sous la référence 24, une nervure longitudinale ménagée sur la ou les partie(s) horizontale(s) 12, 16 du rail peut favoriser le guidage du galet moteur du chariot de la cabine. Conformément à l'invention, et comme illustrée par la vue en coupe de la Figure 2, la cabine est montée en porte-à-faux sur le rail qui vient d'être décrit. La cabine est constituée d'un habitacle 28 fixé à un bâti comprenant deux chariots 30 sensiblement identiques et distants l'un de l'autre de manière à accepter une courbure du rail, tel celui représenté Figure 3 et qui va être décrit ci-après plus en détails. Pour ménager un site propre en zone urbaine, et sans requérir un espace dédié spécifiquement au réseau de transport, le rail qui vient d'être décrit peut être favorablement fixé au sommet d'un mât 32 ancré au sol par tout moyen approprié. On évite ainsi facilement des frais importants d'infrastructure. En référence maintenant à la Figure 3, mais aussi à la coupe de la Figure 2, le bâti comprend deux chariots 30 et reçoit, bien sûr, l'habitacle 28. Sur chaque chariot 30, deux galets de maintien 32, 34 sont ainsi prévus. Le premier galet maintien 32 est à axe vertical et prend appui sur l'âme verticale 10 sur la partie gauche de celle-ci selon les Figures, c'est à dire sur le côté du rail opposé à l'habitacle 28. Ce galet 32 reprend donc clairement les forces engendrées par le porte-à-faux de la cabine. Le deuxième galet de maintien 34, à axe horizontal va reprendre le poids porté par le chariot 30, en circulant sur la semelle 14. Un premier galet moteur 36, à axe horizontal, prend appui sur la face supérieure de la première partie horizontale 12 du rail sur lequel il est guidé par la nervure longitudinale 24. De préférence, un deuxième galet moteur 38, à axe horizontal, prend appui sur la face inférieure de la deuxième partie horizontale 16, où est éventuellement également guidé par une nervure longitudinale 24. Un collecteur d'énergie électrique 40 est en contact de la piste électrique isolée 20 d'alimentation électrique des moteurs. Enfin, un moyen 42 d'échange d'informations entre la cabine et un central de commande du réseau est prévu en regard de la piste correspondante 22 ménagée sur le rail. Bien évidemment, les galets moteur 36, 38 et les galets de maintien 32, 34 sont montés sur le chariot 30 par l'intermédiaire d'un moyen de suspension 44 classique qui n'a pas besoin d'être décrit ici. En référence à la Figure 4 qui représente schématiquement une cabine vue de dessus circulant sur le rail qui a été décrit, la cabine comprend un bâti comportant deux chariots 30, 30', tels que celui qui vient d'être décrit sous la référence 30 pour un habitacle 28. Ces deux chariots 30, 30' sont alignés et permettent d'accepter une courbure du rail précité. Ils font saillie dans une paroi latérale de l'habitacle 28 et sont, de préférence, cachés à la vue des passagers au moyen de sièges 46 prévus sur cette partie latérale de l'habitacle 28. Une marche 48 est éventuellement prévue pour accéder à ces sièges 46. D'autres sièges peuvent être prévus perpendiculairement à la marche de la cabine et sous lesquels seront, par exemple, cachés des moyens d'assistance, tels qu'un chauffage ou une ventilation, un moyen de production d'air comprimé, etc... Enfin, une porte 50 d'accès à l'habitacle est favorablement prévue sur la partie de l'habitacle 28 opposée à celle des chariots 30. On a ainsi déterminé une cabine automotrice pouvant présenter, selon un exemple de réalisation, une longueur intérieure de 6,20 m et une largeur intérieure de 1,80 m, et pouvant transporter jusqu'à 30 passagers avec des coûts d'infrastructure et d'exploitation très bas. Le réseau peut alors présenter un rayon de courbure de l'ordre de 9 mètres. Selon un autre exemple de réalisation de dimensions plus réduites, avec une même largeur intérieure de 1,80 m et une longueur intérieure de 4,30 m, on peut transporter jusqu'à 20 passagers. Le rayon de courbure des rails est alors réduit favorablement à 4,5 m. Ainsi, avec une fréquence de passage des cabines de l'ordre de 20 secondes, on peut transporter 3600 et 5400 passagers par heure respectivement, ce qui détermine un réseau très efficace et peu coûteux. Dans un exemple de réalisation, sur une ligne de 2 à 3 km de long en boucle, on a mis ainsi entre 25 et 40 cabines pour assurer la rotation. Bien que l'on ait représenté et décrit ce que l'on considère actuellement être le mode de réalisation préféré de la présente invention, il est évident que l'Homme de l'Art pourra y apporter différents changements et modifications sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini ci-après. Par exemple, le rail peut être réalisé en béton avec des pistes métalliques conductrices appropriées, tous les chemins de roulement n'étant pas nécessairement électriquement conducteurs. De même, la piste d'alimentation en énergie électrique peut être disposée sur une autre partie du rail ou même être réalisée au moyen d'un câble métallique prévu sensiblement au-dessus de la cabine. Lorsque les galets de maintien sont du type à pneumatiques, le retour de courant peut également être effectué au moyen de frotteurs appropriés. Ensuite, chaque chariot ne comprend pas nécessairement deux galets moteur. Ainsi, un des deux chariots par cabine décrit ici peut ne comporter aucun élément moteur, ou bien, les deux chariots peuvent ne comporter chacun qu'un seul élément moteur, cela en fonction de la puissance requise dans chaque cas. * REVENDICATIONS 1 - Cabine automotrice à gabarit réduit pour réseau léger de transport urbain de passagers à rail unique présentant une âme verticale (10) surmontée d'une partie horizontale (12), la dite cabine comportant un habitacle (28) de forme allongée pour les passagers et monté sur un bâti incluant deux chariots (30) dont chacun est pourvu de galets circulant sur des zones de roulement ménagées sur le dit rail, caractérisée en ce que le dit habitacle (28) est monté en porte-à-faux sur le dit bâti, que chacun des dits chariots (30) comporte un premier galet de maintien (32) à axe vertical prenant appui sur un côté de l'âme verticale (10) du rail opposé au dit habitacle (28), un deuxième galet de maintien (34) à axe horizontal prenant appui sur une partie horizontale située à proximité de l'âme verticale (10) du dit rail du côté opposé à celui du dit premier galet (32), et au moins un galet moteur (36, 38) prenant appui sur la partie horizontale (12, 16) du dit rail, et que le dit rail et le dit bâti font saillie latéralement à l'intérieur du dit habitacle. 2 - Cabine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le dit galet moteur (36) prend appui sur la face supérieure de la partie horizontale (12) du dit rail. 3 - Cabine selon la revendication 2 caractérisée en ce que le dit galet moteur (36, 38) est guidé au moyen d'une nervure (24) longitudinale ménagée sur la partie horizontale (12, 16) du dit rail. 4 - Cabine selon la revendication 2 ou 3 caractérisée en ce que le dit chariot comprend un deuxième galet moteur (38) prenant appui sur une face inférieure d'une partie horizontale du dit rail du côté opposé au dit premier galet de maintien (32). 5 - Cabine selon la revendication 4 caractérisée en ce que le dit deuxième galet moteur (38) prend appui sur une face inférieure d'une deuxième partie horizontale (16) du dit rail parallèle à la dite première partie horizontale (12). 6 - Cabine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le dit chariot (30) comprend, en outre, un collecteur d'énergie électrique (40) en contact avec une piste électriquement isolée (20) prévue à cet effet sur le dit rail. 7 - Cabine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que le dit chariot (30) comprend, en outre, un collecteur d'énergie électrique (40) en contact avec une piste électriquement isolée (20) prévue à cet effet et disposée entre les dites première et deuxième parties horizontales (12, 16) du dit rail. 8 - Cabine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le dit chariot (30) comprend, en outre, un moyen d'échange d'informations avec un central de commande du dit réseau relié à une piste correspondante (22) prévue sur le dit rail. 9 - Cabine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le dit deuxième galet de maintien (34) prend appui sur une semelle de roulement (14) métallique horizontale reliée à la base de l'âme verticale (10) du dit rail. 10 - Cabine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que le dit deuxième galet de maintien (34) prend appui sur une semelle de roulement (14) métallique horizontale reliée à la base de l'âme verticale (10) du dit rail et fixée à la partie supérieure d'un mât (52) ancré au sol (54). 11 - Cabine selon la revendication 9 ou 10 caractérisée en ce que en ce que l'un au moins des dits galets de maintien (32, 34) est électriquement conducteur et constitue un moyen de mise à la terre du dit chariot (30) par l'intermédiaire d'une partie conductrice du dit rail. 12 - Cabine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que chacun des dits galets (32, 34, 36, 38) est monté sur le dit chariot (30) par l'intermédiaire d'un moyen de suspension (44). 13 - Cabine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les dits chariots (30, 30') sont cachés à la vue des passagers au moyen de sièges (46). 14 - Cabine selon la revendication 15 caractérisée en ce que le dit habitacle est pourvue d'une porte d'accès (50) sur la partie latérale opposée à celle des dits chariots (30, 30'). 15 - Cabine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle circule dans un sens prédéterminée sur le dit réseau qui est constitué par au moins une boucle fermée du dit rail.