Brevet FR2957579A1 — publié le 20110923

INSTALLATION AERIENNE DE TRANSPORT URBAIN L'invention est relative à une installation aérienne de transport collectif de personnes en milieu urbain, comportant des pylônes de support échelonnés le long d'une ligne de circulation de véhicules en hauteur, un ou plusieurs câble(s) hauban(s) tendu(s) entre les sommets des pylônes, deux câbles porteurs, parallèles et espacés, constituant une voie sur laquelle roulent les véhicules et des tirants verticaux reliant les câbles porteurs au hauban pour supporter la voie, l'ensemble étant disposé de manière qu'en l'absence de véhicule sur la voie celle-ci présente une flèche inverse qui s'annule au passage du véhicule pour constituer une voie rectiligne horizontale de déplacement du véhicule. Les installations à câbles aériens, notamment les télécabines, se sont développées et sont généralement implantées en montagne où elles permettent de répondre aux problèmes spécifiques, notamment du relief des terrains et de leur pente. Les exigences de confort des passagers sont limitées et les systèmes exploités sont relativement rudimentaires. Les tentatives d'utilisation de ces installations en milieu urbain ou en périphérie des agglomérations n'ont pas été concluantes, car les techniques ne sont pas appropriées aux conditions d'utilisation dans ce milieu urbain et elles ne permettent pas de résoudre les problèmes, notamment de capacité de transport. Il a déjà été proposé une installation de transport dans laquelle le véhicule se déplace sur une voie à deux câbles porteurs, suspendue à un câble en forme de hauban. Dans cette réalisation le véhicule est propulsé par un moteur électrique embarqué, alimenté par une ligne électrique solidaire de la voie. Le poids du véhicule est important et l'infrastructure, qui supporte également la ligne électrique, est de ce fait compliquée et coûteuse. L'ensemble n'est pas adapté à une installation en milieu urbain, notamment dans des rues existantes et n'offre pas des conditions optimales d'exploitation en particulier de sécurité. La présente invention a pour but de réaliser une installation à câble aérien, ayant une capacité importante de transport de passagers à vitesse notable, tout en assurant une parfaite sécurité de fonctionnement sans risque de collision entre les véhicules, sur une voie quasiment rectiligne et horizontale la plus transparente et économique. L'invention est caractérisée en ce que elle comporte au moins un câble tracteur, s'étendant le long de l'axe de la voie avantageusement au-dessus des véhicules, des attaches pouvant être débrayables, pour accoupler en ligne les véhicules au câble tracteur et des galets de support du câble tracteur, échelonnés le long de la ligne et portés par les éléments de support des câbles porteurs. Le câble tracteur transmet directement toutes les données de position et de déplacement des véhicules qui sont solidaires de ce dernier à une unité centrale, gérant les fonctions de commande et de sécurité, disposée, par exemple, à la station d'extrémité de la ligne. Le fonctionnement de l'installation peut ainsi être entièrement automatisé, y compris l'ouverture et la fermeture des portes, rendant inutile la présence d'un préposé. Cette automatisation est indispensable en milieu urbain. Le véhicule est un simple habitacle sans suspente, dépourvu de moyen individuel de propulsion et de contrôle du déplacement, ces fonctions étant reportées sur le câble tracteur et vers une unité centrale. La réduction correspondante du poids du véhicule, qui peut être de taille notable, contribue, en combinaison avec la voie à câbles porteurs supportés par des câbles haubans, à une réalisation simplifiée de l'infrastructure, quasi transparente qui respecte l'environnement. L'emprise au sol est limitée aux quelques pylônes, dont la hauteur est suffisante pour que l'installation ne gêne pas le trafic routier en-dessous. La voie rectiligne à un niveau constant autorise, par contre, une hauteur minimale, qui simplifie l'accès aux quais et une insertion dans le tissus urbain. Le câble tracteur, supporté par des galets, permet, en combinaison avec la voie 30 horizontale, de grandes vitesses de déplacement tout en respectant le confort des passagers. Les véhicules sont avantageusement accouplés au câble tracteur par des pinces débrayables qui autorisent un arrêt ou un déplacement à vitesse lente du véhicule en station, sans ralentissement ou arrêt des autres véhicules accouplés au câble tracteur. L'arrêt en station facilite l'embarquement et/ou le débarquement des passagers sur des quais courts et éventuellement une extraction du véhicule de la voie. Le temps d'arrêt est évidemment fonction de l'espacement des véhicules. L'emploi d'un câble tracteur permet, dans un certain type d'installation, d'accoupler en permanence les véhicules au câble tracteur et de commander le ralentissement ou l'arrêt en gare directement par le câble tracteur en excluant tout risque de collision. Cette solution est très intéressante lorsque les gares sont équidistantes et correspondent à l'espacement des véhicules sur le câble. La constitution, la disposition et le nombre des éléments de liaison entre les câbles porteurs et les haubans sont déterminés par la structure de l'installation et, selon un développement de l'invention, ces éléments sont des câbles, en particulier deux tirants chacun disposé au-dessus du câble porteur associé. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre d'exemple et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est une vue en élévation d'un véhicule se déplaçant sur une section de l'installation selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2'-2' de la figure 1; 25 la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3'-3' de la figure 1; la figure 4 est une vue schématique en élévation d'une section de l'installation; 30 les figures 5 à 9 représentent en vue transversale différentes variantes de suspension des câbles porteurs selon l'invention.20 Sur les figures un véhicule 1 d'une installation aérienne de transport urbain se déplace sur une voie 2 constituée de deux câbles porteurs 3 parallèles, qui s'étendent au même niveau au-dessus du véhicule 1. L'écartement entre les deux câbles porteurs 3 correspond sensiblement à la largeur du véhicule 1, mais il est clair que cet écartement peut être notablement supérieur ou inférieur. Un écartement important augmente la stabilité transversale et la tenue au vent du véhicule qui en milieu urbain sont quasi indispensables. A la partie supérieure du véhicule 1 sont fixés des galets 4 qui roulent sur les câbles porteurs 3 et supportent le véhicule 1. Dans l'exemple représenté à la figure 1 les galets 4, coopérant avec le même câble porteur 3, sont regroupés en deux séries de quatre et à chaque série est associée une ou deux pince(s) d'accouplement 5 à un ou deux câble(s) tracteur 6. Les pinces d'accouplement 5 peuvent être débrayables pour désaccoupler le véhicule 1 des câbles de traction 6 dans les stations. Sur les dessins l'une des pinces 5 est représentée en pointillés pour montrer que l'installation peut comporter un seul câble tracteur 6 et une seule pince 5. Les deux câbles tracteurs 6 s'étendent côte à côte de part et d'autre de l'axe de la voie, au-dessus du véhicule 1 et sont encadrés par les câbles porteurs 3. La station motrice des câbles tracteurs n'est pas représentée, mais elle est agencée pour, en cas de panne, entraîner un seul câble et l'écartement entre les deux câbles tracteurs est suffisamment faible pour éviter, dans ce cas, une mise en travers du véhicule. En se référant plus particulièrement à la figure 3 on voit que les câbles porteurs 3 sont en appui sur des sabots 7 fixés aux extrémités des branches d'une traverse 8 en U renversé. Des traverses 8 sont échelonnées le long de la voie 2 à des intervalles réguliers. La traverse 8 comporte une branche centrale 9 portant des galets 10 de support des câbles tracteurs 6. Plusieurs véhicules 1 sont généralement accouplés le long des câbles tracteurs 6 et il est facile de voir que les traverses 8 ne gênent pas le passage des véhicules. Le support des câbles tracteurs par des galets 10, le long de la ligne, permet un défilement rapide et donc une grande vitesse de déplacement des véhicules accouplés aux câbles et une capacité importante de transport, indispensable en milieu urbain. La figure 4 représente une section de la ligne de transport encadrée de deux pylônes 11. Au sommet des pylônes 11 est fixé, d'une manière analogue à un pont suspendu, un ou plusieurs câbles haubans 18, avec des tirants 19 reliant les traverses 8 aux haubans 18. L'emprise au sol de cette structure est faible d'autant plus que la suspension par haubans autorise un grand espacement des pylônes 11. L'ensemble de l'infrastructure, essentiellement constituée de câbles, est transparente et légère et ne dépareille pas l'environnement. La hauteur des pylônes 11 est suffisante pour ne pas gêner le trafic routier sous la ligne. L'ensemble hauban, tirants et câbles porteurs est disposé, par exemple par une mise sous tension appropriée des tirants, pour imposer aux câbles porteurs une flèche inverse vers le haut en l'absence de véhicule, cette flèche étant annulée par le poids du véhicule à son passage. La voie offerte au véhicule est ainsi quasi rectiligne, c'est à dire sans bosses, et la vitesse peut être importante. Les figures 5 à 9 illustrent différentes variantes de suspension des traverses 8 de la voie 2 par des éléments de liaison en forme de tringle ou de câble. Sur la figure 5 la traverse 8 est suspendue à un hauban 8 par un câble unique 20, au-dessus de l'axe de la voie. La figure 6 montre deux câbles parallèles 21, 22 à l'aplomb des câbles porteurs 3. Sur la figure 7 les deux câbles 23, 24, disposés en triangle, relient les deux extrémités de la traverse 8 à un hauban central. A la figure 8, analogue à la figure 6, les deux câbles parallèles 21, 22 sont renforcés par des câbles diagonaux 25, 26. Sur la figure 9 les deux câbles 27, 28 divergent vers l'extérieur. On comprend que le choix entre ces variantes dépend de la solidité et de la rigidité recherchées de la suspension. Le fonctionnement de l'installation ressort de l'exposé précédent. Le véhicule 1 est un simple habitacle, dépourvu de tout moyen de propulsion et de contrôle et donc d'un poids réduit. L'absence de suspente évite les mouvements désagréables de basculement et le véhicule est parfaitement positionné par les galets de roulement sur les câbles porteurs conjugués à une structure essentiellement à câbles, on réalise, selon l'invention, un ensemble léger, à faible emprise au sol, d'un coût acceptable et respectant l'environnement. Le câble tracteur des véhicules, soutenu le long de la ligne par des galets et combiné à une voie horizontale, accepte des vitesses de déplacement importantes et de ce fait une grande capacité de transport en parfaite sécurité et avec un' confort appréciable. La transmission fiable par le câble tracteur des données de fonctionnement de l'installation, notamment de la position de l'ensemble des véhicules, à une unité centrale, par exemple dans la station de commande, constitue un facteur essentiel d'une automatisation complète de l'installation, notamment de la commande des portes du véhicule et des portes palières du quai lorsque l'arrêt en station est fiablement confirmé. Le véhicule comporte avantageusement des portes des deux côtés latéraux pour desservir sélectivement des quais situés d'un côté ou de l'autre, notamment lorsque la station comporte une voie aller et une voie retour et un quai disposé entre les deux voies.10 REVENDICATIONS1. Installation aérienne de transport collectif de personnes en milieu urbain, comportant des pylônes de support échelonnés le long d'une ligne de circulation de véhicules en hauteur, un câble hauban tendu entre les sommets des pylônes, deux câbles porteurs, parallèles et espacés, constituant une voie sur laquelle roulent les véhicules et des tirants verticaux reliant les câbles porteurs au hauban pour supporter la voie, l'ensemble étant disposé de manière qu'en l'absence de véhicule sur la voie celle-ci présente une flèche inverse, qui s'annule au passage du véhicule pour constituer une voie rectiligne horizontale de déplacement du véhicule, caractérisée en ce que elle comporte au moins un câble tracteur, s'étendant le long de l'axe de la voie avantageusement au-dessus des véhicules, des attaches pour accoupler en ligne les véhicules au câble tracteur et des galets de support du câble tracteur, échelonnés le long de la ligne et portés par les éléments de support des câbles porteurs. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que elle comporte une unité centrale, gérant les fonctions de commande et de sécurité, qui déduit, à partir du mouvement du câble tracteur, toutes les données de positionnement et de déplacement de tous les véhicules par le fait qu'ils sont solidaires de ce dernier. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que elle comporte des attaches débrayables de désaccouplement des véhicules en station pour un embarquement et/ou débarquement des passagers des véhicules (1) à l'arrêt ou à vitesse réduite, et un habitacle dépourvu d'un moyen de propulsion individuel et propulsé par le câble tracteur (6). 4. Installation selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisée en ce que l'écartement entre les deux câbles porteurs (3) correspond sensiblement à la largeur du véhicule (1), que les deux câbles porteurs (3) sont portés par des traverses (8), échelonnées le long de la voie (2), que les traverses sont suspendues au hauban (18) par les tirants(19) et que lesgalets (10) de support du câble tracteur (6) sont fixés aux traverses. 5. Installation selon la revendications 4 , caractérisée en ce que elle comporte un seul hauban (18) et que chaque traverse (8) est fixée au hauban (18) par un tirant vertical 5 unique (20) s'étendant au-dessus de l'axe de la voie (fig.5). 6. Installation selon la revendication 1,2,3 ou 4, caractérisée en ce que elle comporte deux haubans (18) et que chaque traverse (8) est fixée à l'un des haubans par un tirant vertical (21,22), s'étendant au-dessus de l'un des câbles porteurs (3).( fig.6) 7. Installation selon la revendications 6, caractérisée en ce que la suspension à deux tirants parallèles (21,22) est renforcée par deux tirants transversaux (25,26) (fig.8). 8. Installation selon la revendications 5, caractérisée en ce que la traverse (8) est fixée 15 au hauban (18) par deux tirants inclinés (23,24) reliant les deux extrémités de la traverse au hauban (fig.7). 9. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que elle comporte deux câbles tracteurs (6) s'étendant côte à côte, de part et d'autre 20 de l'axe de la voie à faible distance, l'un des câbles pouvant être à l'arrêt tandis que le véhicule est entraîné par l'autre sans risque de mise en travers. 10