Brevet FR2931429A1 — publié le 20091127

-1- La présente invention concerne un dispositif d'exploitation d'une gare caractérisé en ce qu'il consiste à recevoir un train sur un premier niveau, à faire débarquer les voyageurs, à soulever le train, à le déposer sur le premier niveau, et à l'expédier vers sa destination Les États, les Autorités Organisatrices et les municipalités qui investissent à travers le monde dans le secteur des transports, exercent une pression sur les exploitants du chemin de fer afin 10 d'améliorer l'efficacité du service ferroviaire. Un certains nombre de contraintes (la forte urbanisation des abords des voies ferrées, la hausse des prix du foncier, l'argument environnemental qui s'oppose aux solutions lourdes comme la couverture des voies) dissuadent les acteurs du chemin de fer d'agir à court 15 terme sur les milliers de kilomètres de voies qui peuvent constituer le patrimoine ferroviaire d'un pays. Dans le même temps, les pôles d'échanges devront faire face dans le futur à deux ccntraintes qui semble contradictoires assurer l'organisation de l'intermodalité de réseaux de transports de plus en 20 plus lourds et complexes, et faciliter les transferts modaux de populations citadines vieillissantes mais qui sont de plus en plus mobiles. Il est possible de recenser trois arguments structurants liés à 25 la problématique des transports: Un argument économique : la hausse du prix du pétrole entraîne une évolution comportementale majeure, la baisse de l'utilisation de la voiture dans les déplacements; Un argument comportemental : l'utilisation croissante des transports 30 collectifs fait (réa)apparaître de nouveaux modes, comme le tramway ou le vélo. Ce qui entraîne une hausse de l'utilisation du transport ferroviaire qui voit dès à présent sa fréquentation augmenter de 10%/an; Un argument technique : Le passage de plus de trains qui desservent 35 le même nombre de gares construites dans des sites qui se sont fortement urbanisés, et qui sont soumis à une forte pression immobilière du fait même de leur activité et des emprises foncières mises en jeu ; Empêchent les exploitants du ferroviaire d'accroître 2931429 -2- leurs productivités en pratiquant des extensions sur les abords comme on l'a toujours fait historiquement. La concentration de transports au droit des mêmes noeuds participe 5 à la formation des hubs ferroviaires et les perspectives de trafic actuel à 5 ou 10 ans font craindre aux exploitants que le système ferroviaire risque de ne plus être capable d'assurer sa mission dans la plupart des métropoles ou des agglomérations en cours de métropolisation à travers le monde. Le transport ferré de voyageurs et de marchandises joui de nombreux avantages compétitifs sur les autres modes de transports : c'est le moins coûteux, le plus sécuritaire, le plus économe en énergie, le moins polluant (100 millions d'heures sont perdues chaque année dans les embouteillages en France), lui seul capable d'acheminement les volumes les plus importants de voyageurs directement au cœur des villes et cela sans rupture de charge ; ou enfin qui permet de préserver le paysage urbain (94% de l'espace public à Paris est dévolue aux voies routières). Mais malgré cela, la cohabitation entre la Ville et son réseau de transport ferré devient de plus en plus conflictuelle, et pose la question plus globale de la pérennité de la localisation des terminaux ferroviaires dans l'hypercentre, du fait des nuisances sur l'écosystème urbain (friches ferrcviaires, bruit, concentration de voyageurs, critique des schémas concentriques de réseaux de transport au profit de systèmes circulaires,..). Alors même que le développement des transports en commun est au coeur des stratégies de développement urbain de la plupart des municipalités. Plusieurs solutions sont envisagées pour accroître les capacités d'accueil des gares dont on sait que le débit des trains et l'afflux de voyageurs iront croissant à très court terme. Une solution serait de faire des trains plus longs. Mais nous sommes déjà arrivés à des situations aberrantes où l'on fait de lourds investissements (jusqu'à disposer des gares en rase campagne, pour gagner quelques secondes durant le trajet)... pour finir par perdre pluisieurs minutes pour sortir des quais puis de la gare. Une autre solution connue serait de faire des trains disposant de plus d'étages, c'est-à-dire plus haut. Mais certaines rames possèdent 2931429 -3- déjà deux étages et le gabarit actuel des tunnels ne permet aucune modification du dimensionnement des rames. Enfin, une troisième solution pour faire face à l'augmentation du trafic serait d'augmenter le cadencement entre chaque rame. Mais on 5 rencontre alors trois obstacles : 1. Nous arrivons déjà aux limites du système (2 minutes sur certaines lignes). 2. Le passage à l'automatisation s'il est possible pour le métro est difficile, voire impossible à mettre en oeuvre sur les lignes 10 aériennes ferroviaires, qui concentrent pourtant la majorité des flux voyageurs. 3. La croissance du trafic n'est pas homogène et se fait essentiellement sur les mêmes tronçons ce qui amplifie le phénomène de saturation des réseaux ferrés (au début du XXIe 15 siècle, en France, 80% des trains en circulation sont des train régionaux, 10% sont des grandes lignes et 10% sont du fret). L'objet de la présente invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé permettant au niveau local de 20 pallier au rapport difficile qu'entretient la Ville et son système de transport ferroviaire, en jouant sur le plus grand dénominateur architectural commun : celui des terminaux ferroviaires, en proposant un agencement des gares à étages multiples. 25 L'acheminement des trains sur plusieurs niveaux s'est accompagné dans certains espaces contraints (New York, Varsovie,...) de lourdes modifications externes . Pour les solutions de surfaces, il y a la nécessité de créer des rampes à 3/1000 sur plusieurs kilomètres, ce qui entraîne des 30 démolitions d'infrastructures existantes, ainsi qu'un impact lourd sur le paysage urbain. Pour les solutions souterraines, présences de nombreux réseaux urbains et de transport à l'approche des terminaux qui remettent en cause le passage de rampes. 35 Toutefois, aucune de ces propositions n'a jusqu'à présent donné entière satisfaction et il n'existe d'ailleurs à notre connaissance 2931429 -4- aucun procédé permettant de multiplier le nombre de quais à l'intérieur des terminaux ferroviaires. La mise en étage des quais résulte de trois contraintes propres à 5 l'exploitation des terminaux ferroviaires. 1. Le temps de stationnement des rames : il entraîne la neutralisation des voies, dont les minimas de temps de latence peuvent aller de 10mn pour les trains de banlieues à 50 minutes pour les trains à grande vitesse. 10 2. La capacité des aiguilles : I:L existe actuellement en amont des terminaux des aiguilles dans le sens entrée et d'autres affectées aux sorties. Des motifs de sécurité font qu'une gare ne peut supporter qu'un nombre limité de passages par aiguille et par heure. Il s'ajoute qu'elles sont souvent dédiées à cause 15 notamment de l'utilisation d'intensités électriques différentes et des spécificités techniques de chacune des rames. 3. La distance temps/sécurité entre deux rames : I1 existe un cantonnement minimum de sécurité entre deux trains se succédant sur une même voie. 20 L'invention comporte un premier niveau recevant des voies, des aiguillages permettant d'accueillir et d'expédier des trains sur l'une ou l'autre des voies, et des quais permettant l'embarquement de voyageurs et de marchandises (1), caractérisée en ce qu'elle comporte 25 en outre : Au moins un niveau supplémentaire recevant des voies et des quais (2). Des moyens de manutention permettant de faire passer un train entier d'un niveau à un autre (3). 30 Le premier niveau est utilisé pour l'arrivée et le départ des trains, ainsi que pour le débarquement des passagers, le second niveau est utilisé pour l'embarquement des voyageurs (2). La gare à étages multiples est caractérisée en ce que les moyens 35 de manutention sont constitués par des portiques permettant de lever, de translater et d'abaisser une rame entière (dont caisses et organes de roulement) (3). Selon une autre caractéristique de l'invention, elle comporte sur l'un des niveaux des équipements de maintenance des rames (4). 2931429 -5- Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la gare à étages multiples utilise des portiques permettant la saisie des rames au niveau des chambres de préhensions des bogies, qui s'adaptent à l'ensemble du matériel roulant et cela sans lui apporter aucune 5 modification (5). Selon une autre caractéristique de l'invention, qui possède des voies équipées de caténaires rétractables (6). On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente 10 invention, d'après le procédé d'exploitation d'une gare à étages multiples caractérisé en ce qu'il consiste à recevoir un train sur un premier niveau, à faire débarquer les voyageurs, à soulever le train d'un seul tenant, à le déposer sur le premier niveau, à faire embarquer les voyageurs, à le faire redescendre et à l'expédier vers 15 sa destination. Les temps de manipulation des rames par les portiques restant modérés, l'exploitation du procédé de gare à étages multiples présente différents avantages. 20 1. La réduction du nombre de voies au sol permet de faciliter la gestion des aiguilles et de libérer des espaces pour des quais de voyageurs plus larges. 2. Offrir des voies supplémentaires avec des possibilités de 25 stockage en hauteurs qui permettent d'augmenter les capacités d'accueil au terminal (jusqu'à 70% d'apport à plan de voies équivalent) et offrent plus de souplesse dans la gestion des pointes. 3. La superposition des rames est de nature à faciliter les 30 réparations de maintenances, cela vaut notamment pour les rames grandes lignes; où nous bénéficierons en plus d'un traitement plus aisé des bagages. 4. Proposer une solution innovante de prise en charge de l'ensemble du matériel roulant français et étranger sans entraîner de 35 modifications à ceux-ci. 5. Optimiser l'utilisation du matériel roulant en limitant l'immobilisation des équipements et les repositionnements coûteux. -6- 6. En l'état actuel du trafic, le recours à un système vertical est la seule manière de retrouver une séparation forte utile des voyageurs entre les arrivées (au sol) et les départs (aux étages). De plus, il permet d'offrir des halles et des quais dédiés à tel ou tel type de rame. Ce qui confère à l'ensemble une grande lisibilité. 7. Ce procédé entraîne aussi des externalités positives en créant notamment, les conditions d'une cession d'un certain nombre de friches ferroviaires pouvant accueillir des projets immobiliers. Contribuant ainsi à la limitat:'_on de l'étalement urbain au niveau métropolitain. La plupart des systèmes ferroviaires existants ou en constitution sont ou seront confrontées aux difficultés d'accroître leur efficacité et leur capacité d'accueil dans des sites de plus en plus urbanisés, tout en préservant leur localisation dans l'hypercentre. Il apparaît au regard de l'ensemble de ces contraintes, qu'une procédure permettant d'augmenter les capacités intermodales au droit des noeuds de communication puisse être une solution au congestionnement chronique et quotidien des réseaux de transports en commun métropolitains. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux terminaux ferroviaires dans les centres urbains confrontés dans leur 25 exploitation aux phénomènes de saturation. REVENDICATIONS1)Gare de chemin de fer comportant un premier niveau recevant des voies, des aiguillages permettant de recevoir et d'expédier des trains sur l'une ou l'autre des voies, et des quais permettant l'embarquement de voyageurs et de marchandises. Caractérisée en ce qu'elle comporte en outre : au moins un niveau supplémentaire recevant des voies et des quais, ainsi que des moyens de manutention permettant de faire passer un train entier d'un niveau à un autre. 2)Gare de chemin de fer selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier niveau est utilisé pour l'arrivée et le départ des trains et le débarquement des passagers, et qu'elle comporte un deuxième niveau utilisé pour l'embarquement des voyageurs. 3)Gare de chemin de fer selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de manutention sont constitués par des portiques permettant de lever, de translater et d'abaisser une rame entière (dont caisses et organes de roulement). 4)Gare de chemin de fer selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte sur l'un des niveaux des équipements de maintenance des rames. 5)Gare de chemin de fer selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par des portiques permettant la saisie des rames au niveau des chambres de préhensions des bogies qui s'adaptent à l'ensemble du matériel roulant, et cela, sans lui apporter aucune modification. 6)Gare de chemin de fer selon une quelconque des revendications précédentes caractérisée par des voies équipées de caténaires rétractables. 7)Procédé d'exploitation d'une gare à étages multiples, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à recevoir un train sur un premier niveau, à faire débarquer les voyageurs, à soulever le train d'un seul tenant, à le-8- déposer sur un autre niveau, à faire embarquer les voyageurs, à le faire redescendre et à l'expédier vers sa destination.