Brevet FR3035056A1 — publié le 20161021

Rame constituée d'une pluralité de véhicules ferroviaires à deux niveaux pour passagers et fret La présente invention concerne une rame constituée d'une pluralité de véhicules ferroviaires. Pour diversifier les moyens de transport de marchandises, notamment au centre des grandes villes, une possibilité connue est de transporter le fret par des infrastructures ferroviaires. Or, ces grandes villes disposent ordinairement d'un réseau de transport ferroviaire de voyageurs, par exemple un métro. Il est connu d'utiliser des véhicules ferroviaires distincts pour acheminer des voyageurs d'une part, et du fret d'autre part. Toutefois, il n'existe pas jusqu'à présent de véhicule ferroviaire mixte qui fournisse un bon compromis entre l'efficacité technique, par exemple le fait que le transport des voyageurs ne soit pas perturbé par le transport de fret, et l'efficacité économique. Un but de l'invention est donc de fournir une rame constituée de véhicules ferroviaires permettant d'acheminer simultanément des voyageurs et du fret et présentant un bon compromis entre efficacité technique et coûts. A cet effet, l'invention concerne une rame du type précité, dans laquelle chaque véhicule ferroviaire de la rame comprend une caisse définissant : - un niveau supérieur du véhicule ferroviaire apte et destiné à accueillir et transporter des voyageurs, et - un niveau inférieur du véhicule ferroviaire adapté pour le chargement, le transport et le déchargement de fret, le niveau inférieur comportant un plancher inférieur défini par la caisse. Selon des modes particuliers de réalisation, la rame comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - deux véhicules ferroviaires quelconques adjacents de ladite pluralité sont connectés par une zone d'intercirculation propre à permettre une circulation de voyageurs entre les niveaux supérieurs des deux véhicules ferroviaires ; - le niveau supérieur de chaque véhicule ferroviaire possède un plancher supérieur plat et destiné à permettre aux voyageurs un direct accès à un quai, chaque véhicule ferroviaire étant dépourvu d'un d'emmarchement qui s'étendrait entre le quai et le plancher supérieur ; 3035056 2 - le niveau inférieur de chaque véhicule ferroviaire définit au moins un compartiment de fret adapté pour recevoir au moins un conteneur dans une position de transport dans laquelle le conteneur repose sur le plancher inférieur, le conteneur comportant au moins une partie du fret ; 5 - le compartiment de fret comporte au moins une ouverture latérale par rapport à une direction de transport du véhicule ferroviaire, l'ouverture latérale étant permanente et propre à permettre un chargement et un déchargement du conteneur ; - chaque véhicule ferroviaire comprend au moins un système de verrouillage pour verrouiller le conteneur par rapport au compartiment de fret dans la position de transport ; 10 - le système de verrouillage est mobile entre une configuration verrouillée, adaptée pour immobiliser le conteneur dans la position de transport, et une configuration déverrouillée, adaptée pour libérer le conteneur, chaque véhicule ferroviaire comprenant un module de contrôle propre à commander un passage du système de verrouillage de la configuration verrouillée à la configuration déverrouillée lorsque le véhicule ferroviaire (20) 15 est à l'arrêt ; - le plancher inférieur comporte une pluralité de rouleaux adaptés pour faire rouler le conteneur d'une position initiale de chargement, dans laquelle le conteneur se situe en partie en dehors du compartiment de fret, jusqu'à la position de transport, et réciproquement de la position de transport à une position dans laquelle le conteneur se 20 situe au moins en partie en dehors du compartiment de fret ; - chaque véhicule ferroviaire comprend en toiture, des organes de chauffage, de ventilation ou de climatisation du niveau supérieur, ou des organes électromécanique situés au niveau inférieur, de part et d'autre du compartiment de fret selon la direction de transport, les organes électromécaniques comprenant un ou plusieurs organes pris 25 parmi : au moins un réservoir d'air comprimé, au moins un module de freinage du véhicule ferroviaire, un compresseur d'air, un coffre électrique, un système de traction du véhicule ferroviaire, au moins un groupe comportant une batterie et au moins un chargeur pour alimenter la batterie, et au moins un convertisseur électrique ; et - le niveau inférieur de chaque véhicule ferroviaire définit au moins deux 30 compartiments de fret adjacents selon une direction transversale perpendiculaire à la direction de transport, les deux compartiments de fret étant adaptés pour recevoir respectivement un conteneur et ayant respectivement deux ouvertures latérales transversalement opposées. L'invention a également pour objet un ensemble d'une rame telle que décrite ci- 35 dessus et d'une station propre à recevoir la rame dans une position arrêtée permettant la montée et la descente des voyageurs entre un quai de la station et le niveau supérieur de 3035056 3 chaque véhicule ferroviaire, la station comportant au moins un dispositif adapté pour charger et décharger le fret, le dispositif étant situé sous le quai. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur 5 lesquels : - la figure 1 est une vue en section d'une rame selon l'invention, la section étant réalisée au niveau d'un des véhicules ferroviaires de la rame, la partie gauche de la figure correspondant à une section selon un plan P1 transversal vertical situé longitudinalement au niveau d'un longeron d'un compartiment de fret chargé d'un conteneur, et la partie 10 droite correspondant à une section selon un plan P2 parallèle au plan P1 et situé longitudinalement entre deux longerons d'un compartiment de fret sans conteneur - la figure 2 est une vue en perspective du compartiment de fret de l'un des véhicules ferroviaires de la rame représentée sur la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective d'un véhicule de tête de la rame 15 représentée sur la figure 1, - la figure 4 est une vue en perspective d'un véhicule remorque de la rame représentée sur la figure 1, et - la figure 5 est une vue en perspective d'un véhicule motorisé de la rame représentée sur la figure 1, distinct du véhicule de tête représenté sur la figure 3. 20 En référence à la figure 1, on décrit un ensemble 1 selon l'invention. L'ensemble 1 comprend une rame 10 constituée d'une pluralité de véhicules ferroviaires 20, et une station 30 propre à recevoir la rame dans une position arrêtée. La pluralité de véhicules ferroviaires comprend avantageusement des véhicules de différents types, par exemple un véhicule de tête 20A représenté sur la figure 3, au moins 25 un véhicule remorque 20B représenté sur la figure 4, et au moins un véhicule motorisé 20C représenté sur la figure 5. La rame 10 est destinée à circuler et à stationner sur une voie ferrée 42. La rame 10 s'étend selon une direction longitudinale ou direction de transport. On définit également une direction verticale V et une direction transversale T 30 sensiblement perpendiculaire à la direction de transport L et à la direction verticale V. La rame 10 est par exemple un métro à grand gabarit, adapté au transport simultané de passagers et de fret dans les grandes métropoles. La rame 10 comprend par exemple quatre véhicules ferroviaires 20. Selon un mode de réalisation particulier, la rame 10 comprend par exemple huit 35 véhicules ferroviaires 20. 3035056 4 La rame 10 est adaptée pour s'arrêter dans la station 30 et pour permettre à des voyageurs (dont l'un est représenté sur la figure 1) de monter ou descendre des véhicules ferroviaires 20. Chaque véhicule ferroviaire 20 de la rame 10 comprend une caisse 44 définissant 5 un niveau supérieur 46 du véhicule ferroviaire apte et destiné à accueillir et transporter des voyageurs, et un niveau inférieur 48 adapté pour le chargement, le transport et le déchargement de fret. Chaque véhicule ferroviaire 20 présente par exemple une longueur L1 (figure 3) d'environ 22 m. Avantageusement, chaque véhicule ferroviaire 20 respecte le gabarit 10 Standard B de l'UIC. Deux véhicules ferroviaires 20 quelconques adjacents de la rame 10 sont connectés entre eux par une zone d'intercirculation 46A propre à permettre une circulation de voyageurs entre les niveaux supérieurs 46 des deux véhicules ferroviaires 20 concernés. 15 Chaque véhicule ferroviaire 20 possède par exemple six portes 49 d'accès au niveau supérieur 46. Comme visible sur la figure 2, chaque véhicule ferroviaire 20 comprend, dans l'exemple représenté, six compartiments de fret 50A, 50B, 50C, 50D, 50E, 50F définis par le niveau inférieur 48 et adaptés pour recevoir des conteneurs 52 dont trois sont 20 représentés sur la figure 2. Chaque véhicule ferroviaire 20 comprend en outre des systèmes de verrouillage 54 pour verrouiller les conteneurs 52 en position immobilisée par rapport aux compartiments 50A à 50F, et un module de contrôle 56 propre à commander un passage des systèmes de verrouillage 54 d'une configuration verrouillée, dans laquelle les 25 conteneurs 52 sont dans une position de transport par rapport aux compartiments 50A à 50F respectivement, et à une configuration déverrouillée adaptée pour libérer ou accueillir les conteneurs 52 dans les compartiments 50A à 50F. Enfin, chaque véhicule ferroviaire 20 comprend, en toiture, des organes 58 de chauffage, de ventilation ou de climatisation du niveau supérieur 46, et, dans le niveau 30 inférieur 48, des organes électromécaniques 60, de part et d'autre des compartiments de fret 52 selon la direction de transport L, avantageusement en sous-châssis. Le niveau supérieur 46 s'étend verticalement depuis un plancher supérieur 62 adapté pour la circulation des voyageurs dans le véhicule ferroviaire 20, jusqu'à la toiture 58. 3035056 5 Les portes 49 sont avantageusement réparties symétriquement de part et d'autre de la direction de transport L. Les portes 49 situées du même côté sont par exemple séparées par une même distance L2 valant avantageusement 7,3 m environ. Les planchers supérieurs 62 de deux véhicules ferroviaires 20 quelconques 5 adjacents sont connectés entre eux par les zones d'intercirculation 46A. Les planchers supérieurs 62 sont avantageusement plats et permettent un accès direct à un quai 64 de la station 30. Par « accès direct », on entend que chaque véhicule ferroviaire 20 est avantageusement dépourvu d'emmarchement qui s'étendrait verticalement entre le quai 64 et le plancher supérieur 62. Le plancher supérieur 62 est 10 avantageusement situé verticalement sensiblement au même niveau que le quai 64. Par « sensiblement au même niveau », on entend ici avantageusement que la différence de hauteur entre le plancher supérieur 62 et le quai 64 selon la direction verticale V est conforme à des exigences relatives à l'accès des personnes à mobilité réduite dans le véhicule ferroviaire 20. Par exemple, cette différence est de moins de 50 mm. 15 Le niveau inférieur 48 comprend un plancher inférieur 66 défini par la caisse 44 et supportant les conteneurs 52 dans la position de transport. Le niveau inférieur 48 s'étend verticalement du plancher inférieur 66 jusqu'au plancher supérieur 62. Le niveau inférieur 48 s'étend avantageusement entre deux bogies du véhicule ferroviaire 20 selon la direction de transport L. 20 Le niveau supérieur 46 s'étend avantageusement sur toute la longueur L1 du véhicule ferroviaire 20 selon la direction de transport L. Dans l'exemple représenté, les compartiments de fret 50A à 50F sont disposés dans une partie médiane 68 (figure 2) du véhicule ferroviaire 20 selon la direction de transport L, avantageusement à équidistance des extrémités longitudinales du véhicule 25 ferroviaire 20. Chacun des compartiments de fret 50A à 50F comprend une ouverture latérale 70A, 70B, 70C, 70D, 70E, 70F définie par la caisse 44 et adaptée pour permettre un chargement et un déchargement des conteneurs 52 selon la direction transversale T. Avantageusement, les ouvertures latérales 70A, 70B, 70C, 70D, 70E, 70F sont 30 dépourvues de tout moyen de fermeture. Les compartiments de fret 50A, 50B, 50C sont respectivement adjacents transversalement aux compartiments de fret 50D, 50E, 50F. Les paires de compartiments de fret 50A-50D, 50B-50E et 50C-50F se suivent avantageusement selon la direction de transport L. 3035056 6 Les ouvertures latérales 70A à 70C sont séparées les unes des autres par deux montants 72 de la caisse 44 reliant le plancher inférieur 66 au plancher supérieur 62. De même, les ouvertures latérales 70D à 70F sont séparées par des montants 74. Les conteneurs 52 sont avantageusement conformes à la norme ISO 6780 , avec 5 une base de par exemple 1200 x 800 mm. Les conteneurs 52 présentent par exemple une hauteur maximale hors tout de 1000 mm. Le plancher inférieur 66 comporte avantageusement une pluralité de rouleaux 76 (figures 1 et 2) adaptés pour faire rouler les conteneurs 52 d'une position initiale de chargement (figure 2) dans laquelle chaque conteneur 52 se situe au moins en partie en 10 dehors de son compartiment de fret 50A à 50F, jusqu'à sa position de transport (figure 1), et inversement lors du déchargement. Les rouleaux 76 présentent des axes de rotation avantageusement sensiblement parallèles à la direction de transport L. Pour chaque compartiment 50A à 50F, ces axes sont par exemple situés dans un plan avantageusement incliné par rapport à l'horizontale, 15 de manière à créer une pente descendante transversalement depuis les ouvertures latérales 70A, 70B, 70C, 70D, 70E, 70F vers un axe médian du véhicule 20 orienté selon la direction de transport L. En référence à la figure 3, les organes électromécaniques 60 du véhicule de tête 20A comprennent par exemple deux réservoirs d'air comprimé 80, deux modules de 20 freinage 82 propres à permettre un freinage du véhicule de tête, deux compresseurs d'air 84, un coffre électrique 86, un réservoir d'air 88, et un système de traction 90 adapté pour tracter le véhicule de tête. Avantageusement, les organes électromécaniques 60 qui sont en double sont situés de part et d'autre de la partie médiane 68 selon la direction de transport L. 25 En référence à la figure 4, les organes électromécaniques 60 du ou des véhicules remorques 20B comprennent deux réservoirs d'air comprimé 80, et deux modules de freinage 82, un coffre électrique 86, un réservoir d'air 88, deux groupes 92 comportant des batteries et un chargeur, et deux convertisseurs électriques 94. La même remarque que précédemment s'applique aux organes électromécaniques 60 en double. 30 En référence à la figure 5, les organes électromécaniques 60 du ou des véhicules motorisés 20C comprennent deux réservoirs d'air comprimé 80 et deux modules de freinage 82, un compresseur d'air 84, un coffre électrique 86 et un réservoir d'air 88, et un système de traction 90. La station 30 comprend en outre des dispositifs 100 (figure 1) adaptés pour 35 charger et décharger le fret, c'est-à-dire, dans l'exemple représenté, les conteneurs 52. Chaque dispositif 100 est situé sous le quai 64 dans l'exemple représenté. 3035056 7 Le dispositif 100 est situé en regard des compartiments 50A à 50C, ou 50D à 50F selon le sens de circulation, lorsque la rame 10 est à l'arrêt en station. Le fonctionnement de l'ensemble 1 va maintenant être décrit. Une fois la rame 10 arrêtée en station 30, le module de contrôle 56 de chaque 5 véhicule ferroviaire 20 déverrouille les systèmes de verrouillage 54 des compartiments de fret 50A à 50F situés du côté du quai où la rame est stationnée. L'ouverture des portes 49 du niveau supérieur 46 est également autorisée une fois la rame 10 arrêtée et l'échange de voyageurs (montée et descente des voyageurs) peut éventuellement commencer. 10 Les dispositifs 100 saisissent les conteneurs 52 et les font passer de la position de transport (figure 1) à une position déchargée (figure 2). Durant ce déchargement, les conteneurs 52 présents dans les compartiments de fret 50A à 50C (respectivement 50D à 50F), et devant être déchargés, roulent sur les rouleaux 76 selon la direction transversale T et passent par les ouvertures latérales 70A à 15 70C (respectivement 70D à 70F) en fonction du sens de circulation de la rame 10. Pendant ce temps, les voyageurs, éventuellement, montent ou descendent des niveaux supérieurs 46 des véhicules ferroviaires 20 de la rame 10. Les voyageurs passent directement du plancher supérieur 62 au quai 64 sans emprunter d'emmarchement. 20 S'ils le souhaitent, les voyageurs passent d'un véhicule ferroviaire 20 à un autre véhicule ferroviaire grâce à l'une des zones d'intercirculation 46A. Toujours pendant le temps d'échange des voyageurs, le cas échéant, de nouveaux conteneurs 52 sont chargés dans les compartiments de fret 50A à 50C (ou 50D à 50F selon le sens de circulation de la rame) vides à l'arrivée de la rame en station, à 25 l'aide des dispositifs 100. Une fois les conteneurs 52 chargés, chaque module de contrôle 56 commande aux systèmes de verrouillage 54 de verrouiller les conteneurs dans leur position de transport par rapport aux compartiments de fret 50A à 50F. Une fois tous les conteneurs 52 à bord de la rame 10 et correctement verrouillés, 30 la rame est autorisée à quitter la station 30 pour aller s'arrêter, le cas échéant, dans une autre station analogue à la station 30. Dans cette station analogue, certains conteneurs 52 seront déchargés, ou en tout autre point de la ligne. Le cas échéant, de nouveaux conteneurs 52 seront chargés. Le chargement et le déchargement de fret se fait avantageusement 35 perpendiculairement à la direction du transport L. 3035056 8 Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, en particulier le fait que chaque véhicule ferroviaire 20 de la rame 10 comprend le niveau supérieur 46 dédié aux voyageurs et le niveau inférieur 48 dédié au fret, la rame 10 constitue un système de transport mixte à la fois très efficace et peu coûteux. 5 L'insertion d'espaces destinés au transport de fret dans le niveau inférieur 48 au sein du véhicule ferroviaire 20 est avantageusement effectuée de façon à ce que le niveau supérieur 46 ne soit pas, ou soit peu modifié par rapport à l'espace destiné aux voyageurs dans les véhicules ferroviaires classiques. Par exemple, les planchers supérieurs 62 restent plats. 10 De même, la nature des flux de passagers, notamment les temps d'échanges de voyageurs durant le stationnement de la rame 10, ne sont pas sensiblement modifiés. La rame 10 permet avantageusement un chargement ou un déchargement des conteneurs 52 très rapide, par exemple inférieur à vingt secondes. Grâce à la caractéristique optionnelle selon laquelle le ou les compartiments de 15 fret 50A à 50F sont situés dans la partie médiane 68, l'équilibre des masses dans le véhicule ferroviaire 20 selon la direction de transport L n'est pas, ou est peu, perturbé par la présence éventuelle des conteneurs 52. Ceci est encore renforcé par la caractéristique optionnelle selon laquelle les éléments en double des organes électromécaniques 60 sont situés de part et d'autre de la 20 partie médiane 68 selon la direction de transport L. 25 REVENDICATIONS1.- Rame (10) constituée d'une pluralité de véhicules ferroviaires (20), caractérisée en ce que chaque véhicule ferroviaire (20) de la rame (10) comprend une caisse (44) définissant : - un niveau supérieur (46) du véhicule ferroviaire (20) apte et destiné à accueillir et transporter des voyageurs, et - un niveau inférieur (48) du véhicule ferroviaire (20) adapté pour le chargement, le transport et le déchargement de fret, le niveau inférieur (48) comportant un plancher inférieur (66) défini par la caisse (44). 2.- Rame (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que deux véhicules ferroviaires (20) quelconques adjacents de ladite pluralité sont connectés par une zone d'intercirculation (46A) propre à permettre une circulation de voyageurs entre les niveaux supérieurs (46) des deux véhicules ferroviaires (20). 3.- Rame (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le niveau supérieur (46) de chaque véhicule ferroviaire possède un plancher supérieur (62) plat et destiné à permettre aux voyageurs un direct accès à un quai (64), chaque véhicule ferroviaire (20) étant dépourvu d'un d'emmarchement qui s'étendrait entre le quai (64) et le plancher supérieur (62). 4.- Rame (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le niveau inférieur (48) de chaque véhicule ferroviaire (20) définit au moins un compartiment de fret (50A) adapté pour recevoir au moins un conteneur (52) dans une position de transport dans laquelle le conteneur (52) repose sur le plancher inférieur (66), le conteneur (52) comportant au moins une partie du fret. 5.- Rame (10) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le compartiment de fret (50A) comporte au moins une ouverture latérale (70A) par rapport à une direction de transport (L) du véhicule ferroviaire (20), l'ouverture latérale (70A) étant permanente et propre à permettre un chargement et un déchargement du conteneur (52). 6.- Rame (10) selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que chaque véhicule ferroviaire (20) comprend au moins un système de verrouillage (54) pour verrouiller le conteneur (52) par rapport au compartiment de fret (50A) dans la position de transport. 7.- Rame (10) selon la revendication 6, caractérisée en ce que le système de verrouillage (54) est mobile entre une configuration verrouillée, adaptée pour immobiliser le conteneur (52) dans la position de transport, et une configuration déverrouillée, adaptée pour libérer le conteneur (52), chaque véhicule (20) ferroviaire comprenant un module de 3035056 10 contrôle (56) propre à commander un passage du système de verrouillage (54) de la configuration verrouillée à la configuration déverrouillée lorsque le véhicule ferroviaire (20) est à l'arrêt. 8.- Rame (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce 5 que le plancher inférieur (66) comporte une pluralité de rouleaux (76) adaptés pour faire rouler le conteneur (52) d'une position initiale de chargement, dans laquelle le conteneur (52) se situe en partie en dehors du compartiment de fret (50A), jusqu'à la position de transport, et réciproquement de la position de transport à une position dans laquelle le conteneur (52) se situe au moins en partie en dehors du compartiment de fret (50A). 10 9.- Rame (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que chaque véhicule ferroviaire (20) comprend : - en toiture, des organes (58) de chauffage, de ventilation ou de climatisation du niveau supérieur (46), ou - des organes électromécanique (60) situés au niveau inférieur (48), de part et 15 d'autre du compartiment de fret (50A) selon la direction de transport (L), les organes électromécaniques (60) comprenant un ou plusieurs organes pris parmi : au moins un réservoir d'air comprimé (80), au moins un module de freinage (82) du véhicule ferroviaire (20), un compresseur d'air (84), un coffre électrique (86), un système (90) de traction du véhicule ferroviaire (20), au moins un groupe (92) comportant une batterie et au moins un 20 chargeur pour alimenter la batterie, et au moins un convertisseur électrique (94) . 10.- Rame (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que le niveau inférieur (48) de chaque véhicule ferroviaire (20) définit au moins deux compartiments de fret (50A, 50D) adjacents selon une direction transversale (T) perpendiculaire à la direction de transport (L), les deux compartiments de fret (50A, 50D) 25 étant adaptés pour recevoir respectivement un conteneur (52) et ayant respectivement deux ouvertures latérales (70A, 70D) transversalement opposées. 11.- Ensemble (1) d'une rame (10) telle que décrite par l'une quelconque des revendications 1 à 10, et d'une station (30) propre à recevoir la rame (10) dans une position arrêtée permettant la montée et la descente des voyageurs entre un quai (64) de 30 la station (30) et le niveau supérieur (46) de chaque véhicule ferroviaire (20), la station (30) comportant au moins un dispositif (100) adapté pour charger et décharger le fret, le dispositif (100) étant situé sous le quai (64). 35