Décision de la Commission

du 30 mai 2002

concernant la spécification technique d'interopérabilité relative au sous-système "matériel roulant" du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse visée à l'article 6, paragraphe 1, de la directive 96/48/CE

[notifiée sous le numéro C(2002) 1952]

(Texte présentant de l'intérêt pour l'EEE)

(2002/735/CE)

LA COMMISSION DES COMMUNAUTÉS EUROPÉENNES,

vu le traité instituant la Communauté européenne,

vu la directive 96/48/CE du Conseil du 23 juillet 1996 relative à l'interopérabilité du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse(1), et notamment son article 6, paragraphe 1,

considérant ce qui suit:

(1) Conformément à l'article 2, point c), de la directive 96/48/CE, le système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse est subdivisé en sous-systèmes de nature structurelle ou fonctionnelle. Ces sous-systèmes sont décrits à l'annexe II de cette directive.

(2) Conformément à l'article 5, paragraphe 1, de ladite directive, chaque sous-système doit faire l'objet d'une spécification technique d'interopérabilité (STI).

(3) Conformément à l'article 6, paragraphe 1, de ladite directive, les projets de STI sont élaborés par l'organisme commun représentatif.

(4) Le comité prévu à l'article 21 de la directive 96/48/CE a désigné l'Association européenne pour l'interopérabilité ferroviaire (AEIF) comme organisme commun représentatif conformément à l'article 2, point h), de cette directive.

(5) L'AEIF a été chargée d'élaborer un projet de STI pour le sous-système "matériel roulant" au moyen d'un mandat, tel que prévu à l'article 6, paragraphe 1, de ladite directive. Ce mandat a été déterminé selon la procédure prévue à l'article 21, paragraphe 2, de ladite directive.

(6) L'AEIF a élaboré ce projet de STI, ainsi qu'un rapport de présentation comportant une analyse sur les coûts et avantages tel que prévu par l'article 6, paragraphe 3, de ladite directive.

(7) Ce projet de STI a été examiné par les représentants des États membres dans le cadre du comité institué par cette directive, à la lumière du rapport de présentation y afférent.

(8) Comme spécifié à l'article 1er de la directive 96/48/CE, les conditions pour réaliser l'interopérabilité du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse concernent le projet, la construction, l'aménagement ainsi que l'exploitation des infrastructures et du matériel roulant, concourant au fonctionnement de ce système, qui seront mis en service après la date d'entrée en vigueur de la directive. En ce qui concerne les infrastructures et le matériel roulant se trouvant déjà en service au moment où la présente STI entre en vigueur, la STI doit être appliquée à partir du moment où des travaux sont envisagés sur ces infrastructures. Toutefois, le degré d'application de la STI varie en fonction de l'objectif et de l'envergure des travaux prévus et des coûts et avantages induits par les applications envisagées. Pour que ces travaux partiels concourent à la réalisation de la pleine interopérabilité, ils doivent être soutenus par une stratégie de mise en oeuvre cohérente. Dans ce but, une distinction doit être faite entre travaux de réaménagement, travaux de renouvellement et substitution liée à une maintenance.

(9) La directive 96/48/CE et les STI ne s'appliquent pas aux travaux de renouvellement ou aux substitutions dans le cadre d'une maintenance. Il est toutefois souhaitable que les STI s'appliquent aux travaux de renouvellement - ce qui sera le cas pour les STI concernant le système ferroviaire conventionnel au titre de la directive 2001/16/CE. Sans qu'il y ait d'obligation et en tenant compte de l'envergure des travaux de renouvellement, les États membres sont encouragés, quand ils le peuvent, à appliquer les STI aux travaux de renouvellement et aux substitutions dans le cadre d'une maintenance.

(10) Dans son état actuel, la STI faisant l'objet de la présente décision traite de ce qui est particulier au domaine de la grande vitesse. En règle générale, elle ne traite pas des aspects communs au système ferroviaire à grande vitesse et au système ferroviaire conventionnel. L'interopérabilité de ce dernier fait l'objet d'une autre directive(2). Étant donné que la vérification de l'interopérabilité est établie par référence aux STI, conformément à l'article 16, paragraphe 2, de la directive 96/48/CE, il est nécessaire, pendant la période de transition entre la publication de la présente décision et la publication des décisions portant adoption des STI "rail conventionnel", de fixer les conditions à respecter en plus de la STI qui est jointe. C'est pourquoi il convient que chaque État membre informe les autres États membres et la Commission des règles techniques nationales pertinentes en usage pour réaliser l'interopérabilité dans le respect des exigences essentielles de la directive 96/48/CE. De plus, s'agissant de règles nationales, il convient que chaque État membre informe les autres États membres et la Commission des organismes qu'il nomme pour effectuer les procédures d'évaluation de la conformité ou de l'aptitude à l'emploi ainsi que les procédures de vérification en usage pour vérifier l'interopérabilité des sous-systèmes au sens de l'article 16, paragraphe 2, de la directive 96/48/CE. Pour l'application de l'article 16, paragraphe 2, dans le cas de ces règles nationales, les États membres appliquent autant que possible les principes et critères prévus dans ladite directive. En ce qui concerne les organismes chargés de ces procédures, les États membres utilisent autant que possible les organismes notifiés dans le cadre de l'article 20 de ladite directive. La Commission examinera ces informations (règles nationales, procédures, organismes chargés de ces procédures, durée de ces procédures) et, le cas échéant, discutera au sein du comité la nécessité de prendre des mesures.

(11) La STI faisant l'objet de la présente décision n'impose pas l'utilisation de technologies spécifiques ou de solutions techniques si ce n'est lorsque cela est strictement nécessaire pour réaliser l'interopérabilité du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse.

(12) La STI faisant l'objet de la présente décision s'appuie sur les meilleures connaissances des experts disponibles au moment de la préparation du projet correspondant. L'évolution des techniques ou des exigences sociales peut conduire à la nécessité de modifier ou compléter cette STI. Le cas échéant, une procédure de révision ou de mise à jour sera enclenchée conformément à l'article 6, paragraphe 2, de la directive 96/48/CE.

(13) Dans certains cas, la STI faisant l'objet de la présente décision laisse le choix entre diverses solutions, permettant d'appliquer de manière définitive ou transitoire des solutions interopérables compatibles avec la situation existante. De plus, la directive 96/48/CE prévoit des dispositions d'application spéciales dans certains cas spécifiques. D'autre part, il faut permettre la non-application, par l'État membre concerné, de certaines spécifications techniques, dans les cas prévus à l'article 7 de ladite directive. Dès lors, il est nécessaire que les États membres veillent à ce qu'un registre du matériel roulant soit publié et mis à jour chaque année. Ce registre présente les caractéristiques principales du matériel roulant national (par exemple, les paramètres fondamentaux) et leur concordance par rapport aux caractéristiques prescrites par les STI applicables. Dans ce but, la STI faisant l'objet de la présente décision indique quelles informations doivent figurer dans le registre.

(14) L'application de la STI faisant l'objet de la présente décision doit tenir compte de critères spécifiques de compatibilité technique et opérationnelle entre les infrastructures et le matériel roulant à mettre en service et le réseau dans lequel elles s'intègrent. Ces exigences de compatibilité impliquent une analyse technique et économique complexe qui doit être réalisée au cas par cas. Cette analyse prend en compte:

- les interfaces entre les différents sous-systèmes visés par la directive 96/48/CE,

- les différentes catégories de lignes et de matériel roulant visés par cette directive, et

- les environnements technique et opérationnel du réseau existant.

C'est pourquoi il est indispensable d'établir une stratégie de mise en oeuvre de la STI faisant l'objet de la présente décision qui indique les étapes techniques à franchir pour passer des conditions de réseau actuelles à une situation où le réseau est interopérable.

(15) Les dispositions de la présente décision sont conformes à l'avis du comité institué par la directive 96/48/CE,

A ARRÊTÉ LA PRÉSENTE DÉCISION:

Article premier

La STI relative au sous-système "matériel roulant" du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse visée à l'article 6, paragraphe 1, de la directive 96/48/CE est arrêtée par la Commission. Cette STI figure en annexe de la présente décision. La STI est pleinement applicable au matériel roulant du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse tel qu'il est défini à l'annexe I de la directive 96/48/CE, en tenant compte des articles 2 et 3 ci-après.

Article 2

1. En ce qui concerne les aspects qui sont communs au système ferroviaire conventionnel et au système ferroviaire à grande vitesse, mais qui ne sont pas couverts par la STI jointe, les conditions à respecter pour la vérification de l'interopérabilité au sens de l'article 16, paragraphe 2, de la directive 96/48/CE, sont les règles techniques applicables en usage dans l'État membre qui autorise la mise en service du sous-système concerné par la présente décision.

2. Chaque État membre notifie aux autres États membres et à la Commission, dans un délai de six mois à dater de la notification de la présente décision:

- la liste des règles techniques applicables mentionnées à l'article 2, paragraphe 1,

- les procédures d'évaluation de la conformité et de vérification à utiliser en ce qui concerne l'application de ces règles,

- les organismes qu'il nomme pour effectuer ces procédures d'évaluation de la conformité et de vérification.

Article 3

1. Aux fins du présent article, on entend par:

- "réaménagement": des travaux importants de modification d'un sous-système ou d'une partie de sous-système modifiant les performances du sous-système,

- "renouvellement": des travaux importants de substitution d'un sous-système ou d'une partie de sous-système ne modifiant pas les performances du sous-système,

- "substitution dans le cadre d'une maintenance": le remplacement de composants par des pièces de fonction et performances identiques dans le cadre d'une maintenance préventive ou corrective.

2. Dans le cas d'un réaménagement, l'entité adjudicatrice introduit auprès de l'État membre concerné un dossier décrivant le projet. L'État membre examine ce dossier et, en tenant compte de la stratégie de mise en oeuvre indiquée au chapitre 7 de la STI annexée, décide (le cas échéant) si l'importance des travaux rend nécessaire une nouvelle autorisation de mise en service au sens de l'article 14 de la directive 96/48/CE. Cette autorisation de mise en service est nécessaire chaque fois que le niveau de sécurité peut être objectivement affecté par les travaux envisagés.

Si une nouvelle autorisation de mise en service au sens de l'article 14 de la directive 96/48/CE est nécessaire, l'État membre décide si:

a) le projet inclut la pleine application de la STI, auquel cas le sous-système sera soumis à la procédure de vérification "CE" prévue dans la directive 96/48/CE, ou si

b) la pleine application de la STI n'est pas encore possible. Dans ce cas, le sous-système ne sera pas totalement conforme à la STI et la procédure de vérification "CE" prévue dans la directive 96/48/CE ne s'applique que selon les parties de la STI appliquées.

Dans ces deux cas, l'État membre informe le comité institué par la directive 96/48/CE du dossier pertinent incluant les parties de la STI appliquées et du niveau d'interopérabilité atteint.

3. Dans le cas d'un renouvellement ou d'une substitution dans le cadre d'une maintenance, l'application de la STI annexée est volontaire.

Article 4

Les parties pertinentes de la recommandation 2001/290/CE de la Commission(3) concernant les paramètres fondamentaux du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse ne s'appliquent plus à compter de la date d'entrée en vigueur de la STI annexée.

Article 5

La STI annexée entre en vigueur six mois après la notification de la présente décision.

Article 6

Les États membres sont destinataires de la présente décision.

Fait à Bruxelles, le 30 mai 2002.

Par la Commission

Loyola De Palacio

Vice-président

(1) JO L 235 du 17.9.1996, p. 6.

(2) Directive 2001/16/CE du Parlement européen et du Conseil du 19 mars 2001 relative à l'interopérabilité du système ferroviaire transeuropéen conventionnel (JO L 110 du 20.4.2001, p. 1).

(3) JO L 100 du 11.4.2001, p. 17.

ANNEXE

Spécification technique d'interopérabilité relative au sous-système "matériel roulant"

1. INTRODUCTION

1.1. DOMAINE D'APPLICATION TECHNIQUE

La présente STI concerne le sous-système "matériel roulant" qui est l'un des sous-systèmes figurant dans la liste reprise à l'annexe II, point 1, de la directive 96/48/CE.

Cette STI fait partie d'un ensemble de six STI qui couvrent l'ensemble des huit sous-systèmes définis dans cette directive. Les spécifications concernant les sous-systèmes "usagers" et "environnement" et qui sont nécessaires pour assurer l'interopérabilité du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse dans le respect des exigences essentielles sont reprises dans les STI concernées.

Cette STI est applicable aux trains circulant à une vitesse d'au moins 250 km/h sur les lignes spécialement construites pour la grande vitesse ET à une vitesse de l'ordre de 200 km/h sur les lignes existantes qui ont été ou seront spécialement aménagées. Pour ce qui concerne les trains circulant à une vitesse de l'ordre de 200 km/h sur les lignes aménagées et sur les autres lignes conventionnelles, l'article 2 de la présente décision est d'application pour autant que ce cas n'est pas couvert dans le processus de révision de la STI.

Davantage d'informations sur le sous-système "matériel roulant" sont données au chapitre 2.

1.2. DOMAINE D'APPLICATION GÉOGRAPHIQUE

Le domaine d'application géographique de la présente STI est le système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse tel que décrit à l'annexe I de la directive 96/48/CE.

Il faut notamment se référer aux lignes du réseau transeuropéen ferroviaire décrites dans la décision 1692/96/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 juillet 1996 sur les orientations communautaires pour le développement du réseau transeuropéen de transport, ou reprises dans toute mise à jour de cette décision résultant de la révision prévue à l'article 21 de cette décision.

1.3. CONTENU DE LA PRÉSENTE STI

Conformément à l'article 5, paragraphe 3, et à l'annexe I, point 1, b), pour les catégories de la directive 96/48/CE, la présente STI:

a) précise les exigences essentielles pour les sous-systèmes et leurs interfaces;

b) fixe les paramètres fondamentaux, décrits à l'annexe II, point 3, de cette directive, qui sont nécessaires à la satisfaction des exigences essentielles;

c) fixe les conditions à respecter pour accomplir les performances spécifiées pour chacune des catégories de lignes suivantes:

- catégorie I: les lignes spécialement construites pour la grande vitesse, équipées pour des vitesses généralement égales ou supérieures à 250 km/h,

- catégorie II: les lignes spécialement aménagées pour la grande vitesse, équipées pour des vitesses de l'ordre de 200 km/h,

- catégorie III: les lignes spécialement aménagées pour la grande vitesse à caractère spécifique en raison de contraintes topographiques, de relief ou d'environnement urbain, dont la vitesse doit être adaptée cas par cas.

d) fixe les modalités d'application dans certains cas spécifiques (chapitre 7);

e) détermine les constituants d'interopérabilité et les interfaces qui doivent faire l'objet de spécifications européennes, dont les normes européennes, qui sont nécessaires pour réaliser l'interopérabilité du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse dans le respect des exigences essentielles (chapitre 5);

f) indiquent, dans chaque cas envisagé, les modules, définis dans la décision 93/465/CEE ou, le cas échéant, les procédures spécifiques, qui doivent être utilisés pour évaluer soit la conformité, soit l'aptitude à l'emploi des constituants d'interopérabilité, ainsi que la vérification "CE" des sous-systèmes (chapitre 6).

2. DÉFINITION DU SYSTÈME/DOMAINE D'APPLICATION

2.1. DESCRIPTION DU SOUS-SYSTÈME

"Les caractéristiques du matériel roulant doivent lui permettre de circuler sur toutes les lignes sur lesquelles son exploitation est prévue (directive 96/48/CE du Conseil, annexe III, exigence essentielle 2.4.3)."

Les trains qui respectent les conditions techniques énoncées dans la présente STI peuvent assurer une desserte des lignes du réseau transeuropéen à grande vitesse décrit dans la directive 96/48/CE au point 1 b) de l'annexe I.

Le matériel roulant ne comprend pas les sous-systèmes "contrôle-commande", "exploitation" ni "énergie", car ces sous-systèmes sont définis dans leurs propres STI. De plus, le matériel roulant ne comprend pas le personnel de bord (conducteur et autres personnes de l'équipe du train).

Le matériel roulant remplit les fonctions suivantes:

- transport et protection des voyageurs et du personnel de bord,

- accélération, circulation, freinage et arrêt,

- information du conducteur, permettre l'observation de la voie vers l'avant, contrôle du train,

- supporter et guider le train sur la voie,

- signaler la présence du train aux autres,

- fonctionnement de sécurité y compris en cas d'incident,

- protection de l'environnement.

2.2. FONCTIONS DU MATÉRIEL ROULANT DANS LE CADRE DE CETTE STI

2.2.1. Transport et protection des voyageurs et du personnel de bord

Les trains permettent d'assurer le transport des voyageurs et du personnel de bord avec le niveau de sécurité requis, tant lors de la montée et de la descente du train, que pendant le voyage.

Les trains sont également spécialement équipés pour permettre le transport de personnes à mobilité réduite.

2.2.2. Accélération, circulation, freinage et arrêt

Les performances définies dans la présente STI sont telles qu'elles permettent aux véhicules de s'intégrer dans les sillons horaires des tronçons ou parties de tronçons du réseau transeuropéen à grande vitesse pour lesquels le matériel roulant est conçu.

2.2.3. Information du conducteur, observation de la voie vers l'avant, contrôle du train

Le conducteur dispose d'une vue dégagée sur la voie vers l'avant. Les appareils de conduite et les affichages de contrôle provenant du fonctionnement du train et du sous-système "contrôle-commande" sont bien repérés, présentés clairement, en temps opportun et sans ambiguïté au conducteur.

2.2.4. Supporter et guider le train sur la voie

Les différentes caractérisations du présent sous-système sont définies par des normes pour les roues correspondant au point d'interface avec la voie du sous-système "infrastructure".

La géométrie du contact est telle que la stabilité de marche d'une rame disposant de tous ses équipements en bon état de fonctionnement est garantie pour les vitesses de circulation les plus élevées prévues pour la rame. Cette caractéristique permet de définir l'interface étroite avec les nombreux paramètres du sous-système "infrastructure" tels que l'écartement de voie, l'insuffisance de dévers et la conicité équivalente.

2.2.5. Signaler la présence du train aux autres

Les trains sont équipés pour pouvoir indiquer leurs présences de manière acoustique, visuelle et électronique aux autres intervenants du réseau interopérable et aux systèmes de régulation du trafic.

2.2.6. Fonctionnement de sécurité y compris en cas d'incident

Les trains sont équipés de dispositifs de sécurité pour remplir leurs fonctions en évitant les incidents qui peuvent survenir, en réduisant les effets de ces incidents, et en permettant leur élimination chaque fois que possible.

2.2.7. Protection de l'environnement

Les matériaux utilisés dans le matériel roulant sont sélectionnés afin de limiter les émissions de fumées et de gaz nocifs et dangereux lors de l'utilisation des trains.

Les caractérisations concernant les limites liées aux bruits extérieurs et les limites liées aux perturbations électromagnétiques permettent une bonne insertion des trains interopérables dans leur environnement.

2.3. FONCTIONS HORS DU DOMAINE D'APPLICATION DE CETTE STI

2.3.1. Possibilité de fonctionner sous les systèmes d'électrification disponibles

Les réseaux étant équipés de systèmes d'électrification différents, les trains électriques sont capables de fonctionner avec la tension et la fréquence disponible et disposer du pantographe correspondant à la géométrie de la caténaire.

Les caractéristiques de l'alimentation électrique sont définies dans la STI du sous-système "énergie".

Pantographes: bien que les pantographes soient installés sur le matériel roulant, ils sont considérés comme faisant partie du sous-système "énergie" en temps qu'équipement important dont la fonction de captage est directement liée à la caractérisation de la caténaire. Les caractéristiques d'interfaces des pantographes sont donc définies dans la STI du sous-système "énergie".

2.3.2. Équipement embarqué de contrôle-commande

Les caractéristiques et les interfaces des équipements embarqués du système de signalisation ERTMS et du système radio sont entièrement définies et décrites dans la STI du sous-système "contrôle-commande".

2.3.3. Possibilité d'entretien lors du service sur le réseau

La plupart des travaux d'entretien permettant d'obtenir la fiabilité et la disponibilité requise sont pris en charge par l'entreprise ferroviaire exploitante des rames. Les quelques dispositions propres à l'interopérabilité et afférentes à la réalisation de tâches d'entretien qui sont exécutées dans des installations du réseau interopérable n'appartenant pas à l'entreprise ferroviaire exploitant le matériel roulant, sont définies dans la STI maintenance.

3. EXIGENCES ESSENTIELLES

3.1. Au titre de l'article 4, paragraphe 1, de la directive 96/48/CE, le système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse, ses sous-systèmes et les constituants d'interopérabilité doivent satisfaire aux exigences essentielles définies en termes généraux à l'annexe III de la directive.

3.2. Les exigences essentielles portent sur:

- la sécurité,

- la fiabilité et la disponibilité,

- la santé des personnes,

- la protection de l'environnement,

- la compatibilité technique.

Les exigences essentielles peuvent, selon la directive 96/48/CE, être de portée générale et applicables à l'ensemble du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse ou présenter des aspects particuliers, spécifiques à chaque sous-système et à ses constituants.

3.3. Dans le cas du sous-système "matériel roulant", les aspects particuliers, en plus des considérations contenues dans l'annexe III de la directive, sont précisés comme suit:

3.3.1. Sécurité

Exigence essentielle 1.1.1

"La conception, la construction ou la fabrication, la maintenance et la surveillance des composants critiques pour la sécurité et plus particulièrement des éléments participant à la circulation des trains doivent garantir la sécurité au niveau correspondant aux objectifs fixés sur le réseau, y compris dans les situations dégradées spécifiées."

Cette exigence de sécurité est de portée générale; comme précisé au chapitre 1, point 1.3, le présent document se limite à la caractérisation des conditions relatives à l'interopérabilité. Dans ce cadre, cette exigence essentielle est satisfaite lorsque l'ensemble des critères fondamentaux de définition des matériels roulants définis dans le chapitre 4 de la présente STI sont respectés.

Exigence essentielle 1.1.2

"Les paramètres intervenant dans le contact roue-rail doivent respecter les critères de stabilité de roulement nécessaires pour garantir une circulation en toute sécurité à la vitesse maximale autorisée."

Pour être en mesure de satisfaire cette exigence, les profils des roues et leur critère d'usure admissible, ainsi que les dispositifs de stabilité de roulement sont caractérisés au point 4.2.10 de manière à être totalement compatibles avec les critères de pose des voies définis dans le sous système "infrastructure".

Compte tenu de l'importance du respect permanent de ces paramètres pour garantir la circulation en toute sécurité, il est nécessaire de prévoir des dispositions pour surveiller ces caractéristiques, de manière permanente ou périodique selon leur possibilité d'évolution dans le temps.

Exigence essentielle 1.1.3

"Les composants utilisés doivent résister aux sollicitations normales ou exceptionnelles spécifiées pendant leur durée de service. Leurs défaillances fortuites doivent être limitées dans leurs conséquences sur la sécurité par des moyens appropriés."

Les organes concernés par le respect de cette exigence correspondent aux constituants et éléments pour lesquels une caractérisation est donnée dans la présente STI, ainsi qu'à leurs dispositifs de surveillance.

Les principales caractérisations de cette exigence sont:

- la résistance statique des structures des véhicules,

- les critères d'usure des roues par définition du choix des matériaux,

- la détection d'échauffement des boîtes d'essieux,

- la définition des conditions d'environnement pour le matériel,

- les propriétés des vitres frontales.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées aux points 4.1.7, 4.2.10, 4.2.11, 4.3.12, 4.3.19.

D'autre part, des caractérisations sont données en vue de respecter cette exigence dans le cadre des interfaces avec le sous-système "infrastructure":

- les efforts maximaux exercés sur la voie,

- l'énergie thermique transmise au rail,

- les effets des vents latéraux.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées aux points 4.1.1, 4.2.15, 4.2.14.

Exigence essentielle 1.1.4

"La conception des installations fixes et des matériels roulants ainsi que le choix des matériaux utilisés doivent viser à limiter la production, la propagation et les effets du feu et des fumées en cas d'incendie."

Cette exigence est traitée par l'intermédiaire du point 4.3.11 qui traite de la protection incendie.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.3.11.

Exigence essentielle 1.1.5

"Les dispositifs destinés à être manoeuvrés par les usagers doivent être conçus de façon à ne pas compromettre leur sécurité en cas d'utilisation prévisible non conforme aux instructions affichées."

La conception actuelle des trains tient déjà compte de ce genre de risque. Il n'y a pas lieu de spécifier des caractéristiques spécifiques propres à l'interopérabilité.

Exigence essentielle 2.4.1, premier alinéa

"Les structures des matériels roulants et des liaisons entre les véhicules doivent être conçues de manière à protéger les espaces où se trouvent les passagers et les espaces de conduite, en cas de collision ou de déraillement."

Afin de satisfaire cette exigence, les structures des véhicules sont conçues avec un dispositif de sécurité dite passive dont le principe de base consiste à prévoir la possibilité de collision avec un obstacle (par exemple un véhicule routier sur un passage à niveau, ou un bloc de rochers) en limitant la déformation des zones où se trouvent les passagers et le conducteur. L'absorption de l'énergie de la collision est faite par la déformation de zones inoccupées, prévues pour ce cas, en limitant la décélération et en évitant le chevauchement des caisses des véhicules.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.1.7.

Exigence essentielle 2.4.1, deuxième alinéa

"Les équipements électriques ne doivent pas compromettre la sécurité de fonctionnement des installations de contrôle-commande et de signalisation."

Cette exigence est satisfaite par les critères définis dans la STI "contrôle-commande", au point traitant de la compatibilité électromagnétique entre le matériel roulant et les systèmes de signalisation.

Les contraintes de circulation sur les infrastructures anciennes sont traitées au cas par cas. Il est impératif de respecter les limites définies pour les équipements anciens. Pour en connaître les différentes caractéristiques des infrastructures, il est nécessaire de se reporter au registre des infrastructures, dans lequel les renseignements correspondants sont indiqués ligne par ligne.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.1.9.

Exigence essentielle 2.4.1, troisième alinéa

"Les techniques de freinage ainsi que les efforts exercés doivent être compatibles avec la conception des voies, des ouvrages d'art et des systèmes de signalisation."

Pour la présente STI, cette exigence se traduit fondamentalement par deux catégories de critères:

- la définition de performances de freinage au point 4.1.5,

- une limitation définie au point 4.1.1 c) de l'effort longitudinal maximal appliqué à la voie, pour ne pas dépasser la sollicitation longitudinale maximale acceptable par les infrastructures.

De plus, le cas particulier de systèmes de freinage n'utilisant pas l'adhérence roue-rail, mais des effets électromagnétiques dans les rails (freins à courants de Foucault) est spécialement abordé au point 4.2.15 compte tenu des contraintes engendrées dans les rails par l'effet thermique induit.

Exigence essentielle 2.4.1, quatrième alinéa

"Des dispositions doivent être prises en matière d'accès aux constituants sous tension pour ne pas mettre en danger la sécurité des personnes."

Le matériel roulant satisfait cette exigence en étant conforme à la normalisation traitant des mesures de protection vis à vis des dangers d'origine électrique.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.3.17.

Exigence essentielle 2.4.1, cinquième alinéa

"En cas de danger, des dispositifs doivent permettre aux passagers d'avertir le conducteur et au personnel d'accompagnement d'entrer en contact avec celui-ci."

Cette exigence concerne la définition fonctionnelle des informations liées aux signaux d'alarme mis à la disposition des voyageurs. Le dispositif de sonorisation d'une part, et le dispositif d'interphonie entre conducteur et personnel de bord d'autre part sont de nature à répondre à cette exigence.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.2.12.

Exigence essentielle 2.4.1, sixième alinéa

"Les portes d'accès doivent être dotées d'un système de fermeture et d'ouverture qui garantisse la sécurité des passagers."

Cette exigence est traitée par la définition fonctionnelle de la commande des portes, et par les contraintes concernant les possibilités de déverrouillage.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.2.6.

Exigence essentielle 2.4.1, septième alinéa

"Des issues de secours doivent être prévues et signalées."

Le nombre d'issues de secours, leur disposition, leur fonctionnement et leur signalétique sont définis dans la présente STI, afin de satisfaire les exigences d'évacuation.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées aux points 4.2.7 et 4.2.8.

Exigence essentielle 2.4.1, huitième alinéa

"Des dispositions appropriées doivent être prévues pour prendre en compte les conditions particulières de sécurité dans les tunnels de grande longueur."

Les dispositions concernant la protection contre le feu et les fumées, la conception de rame avec cabine de conduite à chaque extrémité, le signal d'alarme qui laisse au conducteur la possibilité de choisir l'emplacement de l'arrêt du train, l'éclairage de secours, la sonorisation de bord, ainsi que les autres caractérisations précisées dans la présente STI concourent toutes à favoriser la sécurité dans les tunnels.

Les conditions supplémentaires relatives à cette exigence sont regroupées dans un point spécifique. Elles ne sont éventuellement exigibles que pour les matériels roulant destinés à parcourir régulièrement des tunnels de grande longueur faisant l'objet de contraintes spéciales précisées dans le registre des infrastructures.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées aux points 4.3.14, 4.2.12.

Exigence essentielle 2.4.1, neuvième alinéa

"Un système d'éclairage de secours d'une intensité et d'une autonomie suffisante est obligatoire à bord des trains."

Cette exigence est assurée par la définition des principales fonctions d'éclairage de secours.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.3.15.

Exigence essentielle 2.4.1, dixième alinéa

"Les trains doivent être équipés d'un système de sonorisation permettant la transmission de messages aux passagers par le personnel de bord et de contrôle au sol."

Cette exigence est assurée par la définition des principales fonctions du système de sonorisation.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.3.16.

3.3.2. Fiabilité et disponibilité

Exigence essentielle 1.2

"La surveillance et la maintenance des éléments fixes ou mobiles participant à la circulation des trains doivent être organisées, menées et quantifiées de manière à maintenir leur fonction dans des conditions prévues."

Exigence essentielle 2.4.2

"La conception des équipements vitaux de roulement, de traction et de freinage, ainsi que de contrôle-commande, doit permettre, en situation dégradée spécifiée, la poursuite de la mission du train sans conséquences néfastes pour les équipements restant en service."

Le respect des performances spécifiées aux points 4.1.5, 4.2.1, 4.2.9, 4.3.1, 4.3.3 permet d'assurer ces deux exigences.

3.3.3. Santé des personnes

Exigence essentielle 1.3.1

"Les matériaux susceptibles, dans leur mode d'utilisation, de mettre en danger la santé des personnes y ayant accès ne doivent pas être utilisés dans les trains et dans les infrastructures ferroviaires."

Cette exigence, qui n'est pas spécifique au domaine ferroviaire, est assurée par le respect des différentes législations européennes ou nationales la concernant.

Exigence essentielle 1.3.2

"Le choix, la mise en oeuvre et l'utilisation de ces matériaux doivent viser à limiter l'émission de fumées ou de gaz nocifs et dangereux, notamment en cas d'incendie."

Comme déjà précisé au paragraphe traitant de l'exigence essentielle 1.1.4 au point 3.3.1, cette exigence est traitée au point 4.3.11 qui traite de la protection incendie.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.3.11.

3.3.4. Protection de l'environnement

Exigence essentielle 1.4.1

"Les incidences sur l'environnement de l'implantation et de l'exploitation du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse doivent être évaluées et prises en compte lors de la conception de ce système selon les dispositions communautaires en vigueur."

Pour ce qui concerne le matériel roulant, cette exigence est assurée par la définition des caractéristiques limites liées aux bruits extérieurs et aux perturbations électromagnétiques extérieures, ainsi qu'à la pollution lumineuse.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées aux points 4.1.8, 4.1.9, 4.2.20.

Exigence essentielle 1.4.2

"Les matériaux utilisés dans les trains et dans les infrastructures doivent éviter l'émission de fumées ou de gaz nocifs et dangereux pour l'environnement notamment en cas d'incendie."

Cette exigence, qui n'est pas spécifique au domaine ferroviaire, est assurée par le respect des différentes législations européennes ou nationales la concernant.

Exigence essentielle 1.4.3

"Les matériels roulants et les systèmes d'alimentation en énergie doivent être conçus et réalisés pour être compatibles, en matière électromagnétique, avec les installations, les équipements et réseaux publics ou privés avec lesquels ils risquent d'interférer."

Cette exigence essentielle est assurée par la définition des paramètres fondamentaux de caractéristiques limites liées aux perturbations électromagnétiques extérieures.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.1.9.

3.3.5. Compatibilité technique

Exigence essentielle 1.5

"Les caractéristiques techniques des infrastructures et des installations fixes doivent être compatibles entre elles et avec celles des trains appelés à circuler sur le système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse.

Lorsque le respect de ces caractéristiques se révèle difficile dans certaines parties du réseau, des solutions temporaires, garantissant la compatibilité future, pourraient être mises en oeuvre."

Cette exigence de portée générale concerne les critères fondamentaux de définition des matériels roulants correspond aux caractérisations définies au chapitre 4 de la présente STI.

Des solutions temporaires sont envisagées. Elles sont évoquées en temps que cas particuliers en fonction de caractéristiques propres à certaines lignes actuelles, ou seront listées ultérieurement sous forme de caractéristiques spéciales dans le registre des infrastructures.

Exigence essentielle 2.4.3, premier alinéa

"Les équipements électriques doivent être compatibles avec le fonctionnement des installations de contrôle-commande et de signalisation."

Cette compatibilité est assurée par la définition des caractéristiques électriques limites du matériel roulant, des caractéristiques limites liées aux perturbations électromagnétiques extérieures, et des interfaces avec le sous-système "contrôle-commande".

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées aux points 4.1.6, 4.1.9, 4.2.4.

Exigence essentielle 2.4.3, deuxième alinéa

"Les caractéristiques des dispositifs de captage de courant doivent permettre la circulation des trains sous les systèmes d'alimentation en énergie du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse."

Cette compatibilité est assurée par la définition des interfaces avec les installations d'alimentation électrique définies dans la STI du sous-système "énergie".

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées au point 4.2.3.

Exigence essentielle 2.4.3, troisième alinéa

"Les caractéristiques du matériel roulant doivent lui permettre de circuler sur toutes les lignes sur lesquelles son exploitation est prévue."

Cette exigence essentielle est assurée par la définition des paramètres fondamentaux, des caractéristiques d'interfaces du sous-système matériel roulant, ainsi que par les performances spécifiées pour le matériel roulant.

Les caractérisations correspondantes à vérifier dans le cadre de la présente STI sont précisées aux points 4.1, 4.2, 4.3.

3.4. Vérification

La vérification de la satisfaction des exigences essentielles par le sous-système "matériel roulant" et ses constituants est établie selon les dispositions prévues dans la directive 96/48/CE ainsi que dans la présente STI.

4. CARACTÉRISATION DU SOUS-SYSTÈME

Le système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse auquel s'applique la directive 96/48/CE, dont le sous-système "matériel roulant" fait partie, est un système intégré dont la cohérence doit être vérifiée en particulier au niveau des paramètres fondamentaux, des interfaces et des performances, dans le but d'assurer l'interopérabilité du système dans le respect des exigences essentielles.

Au regard de la compatibilité technique, le sous-système "matériel roulant" est caractérisé par:

- des paramètres fondamentaux,

- des interfaces avec les autres sous-systèmes,

- des performances spécifiées.

Les caractéristiques communes du matériel roulant sont définies dans la section 4 de la présente TSI. Des caractéristiques particulières sont inscrites dans le registre du matériel roulant (annexe I de la présente TSI).

4.1. PARAMÈTRES FONDAMENTAUX DU SOUS-SYSTÈME "MATÉRIEL ROULANT"

Les paramètres fondamentaux indiqués à l'annexe II de la directive 96/48/CE sont, pour le présent sous-système "matériel roulant":

- efforts maximaux à la voie (4),

- charge à l'essieu (10),

- longueur maximale des trains (11),

- gabarit du matériel roulant (12),

- caractéristiques minimales de freinage (13),

- caractéristiques électriques limites du matériel roulant (14),

- caractéristiques mécaniques limites du matériel roulant (15),

- caractéristiques limites liées aux bruits extérieurs (17),

- caractéristiques limites liées aux perturbations électromagnétiques extérieures (19),

- caractéristiques limites liées aux bruits intérieurs (20),

- caractéristiques limites liées au conditionnement d'air (21),

- caractéristiques liées au transport des personnes à mobilité réduite (22).

Paramètres fondamentaux supplémentaires:

- variation de pression maximale en tunnel (23),

- pente et rampe maximales (25).

4.1.1. Efforts maximaux à la voie (paramètre 4)

En plus du paramètre fondamental n° 10 traitant de la charge statique par essieu, les caractéristiques qui permettent de définir les efforts maximaux exercés sur la voie sont:

- la charge dynamique entre roue et rail,

- les forces transversales exercées par le train sur la voie.

a) Charge dynamique

Les valeurs limites des forces verticales exercées par les roues sur le rail (charges dynamiques de roue Q) sont définies comme suit:

- Dans le cas de matériel roulant conçus pour circuler sur les lignes spécialement construites pour la grande vitesse, à des vitesses égales ou supérieures à 250 km/h, les valeurs suivantes s'appliquent:

>TABLE>

- Dans le cas de matériel roulant conçus pour circuler sur les lignes spécialement aménagées, à des vitesses de l'ordre de 200 km/h:

les règles techniques en usage sur ces lignes sont applicables et doivent figurer au registre de l'infrastructure.

- Forces transversales exercées sur la voie

Les matériels roulants interopérables devront respecter le critère de Prud'homme, soit un effort transversal ΣΥ maximal défini comme suit:

- effort transversal maximal dynamique total exercé par un essieu dans la voie:

>PICTURE>

P étant en kN la charge statique maximale par essieu des véhicules admis sur la ligne (véhicules de services, véhicules à grande vitesse et autres trains). Le résultat de cette formule caractérise le risque de déplacement latéral pour une voie ballastée sous l'effet des efforts dynamiques transversaux,

- quotient des efforts transversaux et verticaux d'une roue:

>PICTURE>

Y et Q étant respectivement l'effort dynamique transversal et l'effort vertical exercé par une roue sur le rail. Cette limite caractérise le risque de montée d'une roue sur le rail.

- Force longitudinale exercée sur la voie

Les efforts longitudinaux exercés sur la voie par le matériel roulant doivent rester inférieurs à ceux correspondant à une accélération ou à une décélération de 2,5 m/s2.

4.1.2. Charge à l'essieu (paramètre 10)

Il est nécessaire de favoriser l'obtention de masses sur rail suffisamment faibles, afin de réduire les efforts exercés par la circulation des rames sur la voie.

Ce paragraphe définit la charge statique à l'essieu du matériel interopérable. À noter que la charge dynamique engendrée par le mouvement des trains est définie au paramètre fondamental n° 4 (point 4.1.1).

Les valeurs limites de charge statique par essieu imposées aux rames interopérables sont spécifiées en conformité avec les critères exprimés dans la STI "infrastructure".

Elles sont fixées en fonction des critères de résistance exigés pour éviter une sollicitation excessive de la voie.

Ces différents aspects sont en liaison étroite avec le sous-système "infrastructure" dans lequel la qualité de la voie est spécifiée.

À noter que la limitation des masses a également comme effet favorable une diminution de la puissance installée, et de la consommation d'énergie.

La charge statique P0 par essieu moteur doit respecter les valeurs suivantes:

- Dans le cas de matériel roulant conçu pour circuler sur les lignes spécialement construites pour la grande vitesse, à des vitesses égales ou supérieures à 250 km/h:

P0 < ou = 17 t/essieu où V > 250 km/h,

P0 < ou = 18 t/essieu où V = 250 km/h,

où V = vitesse maximale de service.

La charge statique P0 pour un essieu non-moteur ne doit pas dépasser 17 t.

- Dans le cas de matériel roulant conçu pour circuler sur les lignes spécialement aménagées, à des vitesses de l'ordre de 200 km/h:

les règles techniques en usage sur ces lignes sont d'application et doivent figurer dans le registre des infrastructures.

Ces valeurs maximales sont à considérer avec une tolérance de 2 % pour la charge par essieu moyenne pour l'ensemble de la rame, de plus, la tolérance maximale admissible pour chaque essieu pris individuellement ne devra en aucun cas excéder 4 %.

De plus, la différence de charge statique d'un côté à l'autre d'un même véhicule ne doit pas excéder 6 %.

4.1.3. Longueur maximale des trains (paramètre 11)

Les trains à grande vitesse aptes à circuler sur le réseau interopérable sont constitués par des éléments automoteurs indéformables en service, susceptibles de circuler soit isolément (unité simple) soit accouplés (unité multiple).

La longueur maximale des trains ainsi constitués ne doit pas excéder 400 m. Une tolérance de 1 % est admise de façon à faciliter toute amélioration aérodynamique de la pénétration dans l'air des formes avant et arrière.

Pour permettre la desserte dans de bonnes conditions des installations terminales du réseau, la longueur maximale des trains devra être compatible avec la longueur des quais des gares des lignes conventionnelles et à grande vitesse que ces trains sont destinés à desservir sur le réseau ferroviaire transeuropéen.

4.1.4. Gabarit du matériel roulant (paramètre 12)

Le matériel roulant interopérable doit respecter le contour de référence dynamique de l'un des trois gabarits UIC 505-1, GB, GC, définis à l'annexe G à la présente STI.

Le choix du gabarit à retenir pour le matériel roulant est à faire en tenant compte notamment du gabarit des infrastructures des itinéraires sur lesquels le matériel sera appelé à circuler. Les informations nécessaires sont précisées dans le registre des infrastructures.

4.1.5. Caractéristiques minimales de freinage (paramètre 13)

a) Les trains à grande vitesse disposent d'un système de contrôle de vitesse associé à différents niveaux de décélération. Les performances imposées définissant la puissance minimale de freinage des trains qui peuvent circuler sur toutes les lignes à grande vitesse, sont reprises dans les deux tableaux suivants. Le respect de ces performances, ainsi que la sûreté de fonctionnement du freinage - pour les nouveaux systèmes - doivent être totalement démontrés.

b) Il est important de noter que les valeurs inscrites aux tableaux 4.1.5.c et 4.1.5.d sont les performances propres au matériel roulant, et ne doivent en aucun cas être interprétées comme les valeurs des paramètres définissant les courbes de freinage du système "contrôle-commande". Ces dernières doivent nécessairement tenir compte des marges indispensables à une exploitation ferroviaire sûre en toutes circonstances. Ces marges sont définies, selon les lignes, en liaison avec le sous-système "contrôle-commande".

c) Performances: les rames interopérables doivent être capables de réaliser, en fonction des plages de vitesses indiquées, les décélérations moyennes ci-après:

Tableau 4.1.5.c

>TABLE>

te[s]= temps de serrage équivalent.

Remarque:

Les conditions correspondant à chacun des deux cas A et B de freinages d'urgence considérés sont:

cas A:

- voie en palier et charge normale du train (nombre de places assises × 80 kg),

- frein électrique d'un module de traction isolé;

cas B:

conditions du cas A, auxquelles il faut ajouter:

- distributeur d'un équipement pneumatique indépendant isolé,

- adhérence roue-rail diminuée,

- coefficient de frottement garniture/disque de frein réduit par l'humidité.

Note 1:

sur les infrastructures existantes, les gérants d'infrastructures peuvent définir d'autres exigences (voir registre des infrastructures), à cause des différents systèmes de signalisation et de contrôle-commande existants sur leur partie de réseaux intéropérables; par exemple, système de freinage additionnel ou réduction de la vitesse pour obtenir les distances d'arrêt spécifiées.

Note 2:

la définition du freinage de service normal est précisée au point 4.3.7.

d) Distances d'arrêt: le calcul de la distance d'arrêt "S" en fonction des décélérations minimales définies ci-dessus peut être fait par application de la formule:

>PICTURE>

où:

V0= vitesse initiale (unité: m/s)

V1 ... Vn= vitesses de changement de décélération données au tableau 4.1.5.1 (unité: m/s)

ab1 ... abn= décélération spécifiée sur l'intervalle de vitesse considéré (unité m/s2)

te= temps de serrage équivalent (mesuré en s).

À titre d'exemple, les distances d'arrêt à respecter depuis les vitesses initiales données au tableau 4.1.5.d sont:

Tableau 4.1.5.d

>TABLE>

e) Conditions supplémentaires

Pour les deux cas A et B de freinages d'urgence considérés:

- la contribution du freinage électrique ne peut être prise en compte dans les calculs des performances définies ci-dessus que si son fonctionnement est indépendant de la présence de la tension d'alimentation caténaire,

- la contribution des systèmes de freinage ne sollicitant pas l'adhérence et basés sur un effort de retenue généré par circulation de courants de Foucault dans les rails peut être incluse dans le calcul des performances de freinages d'urgences, en respectant les conditions définies au point 4.2.15,

- dans ce cas, la condition d'isolement d'un module indépendant de frein linéaire à courant de Foucault doit être ajoutée aux conditions des cas A et B des tableaux 4.1.5.c et 4.1.5.d,

- les systèmes de freinage à patins magnétiques indépendants de l'adhérence de contact roue-rail doivent pouvoir être utilisés en freinage d'urgence sur toutes les lignes.

4.1.6. Caractéristiques électriques limites du matériel roulant (paramètre 14)

Des caractéristiques électriques du matériel roulant qui se trouvent en interface avec les infrastructures fixes peuvent être regroupées en thèmes principaux:

- les variations de tension et fréquence de l'alimentation électrique,

- la puissance maximale pouvant être absorbée à la caténaire,

- le facteur de puissance de l'alimentation monophasée,

- les surtensions brèves engendrées par le fonctionnement du matériel,

- les perturbations électromagnétiques (traitées au point 4.1.9),

- d'autres interfaces de fonctionnement citées au point 4.2.3.

4.1.6.1. Tension et fréquence de l'alimentation électrique

4.1.6.1.1. Alimentation en énergie

Ces caractéristiques limites sont définies dans la STI "énergie", point 4.1.1, dans lequel sont précisées, entre autre, les valeurs extrêmes de la tension fournie par les installations fixes.

4.1.6.1.2. Récupération d'énergie

Les conditions générales d'utilisation du freinage à récupération d'énergie dans la caténaire sont définies au point 4.3.6 et à l'annexe K de la STI "énergie".

Le matériel roulant équipé de système de freinage à renvoi d'énergie dans le réseau ne doit, en aucun cas, provoquer une élévation de la tension caténaire à une valeur supérieure à la limite donnée dans l'annexe citée ci-dessus.

4.1.6.2. Puissance maximale absorbée et courant maximal à l'arrêt

La conception du matériel roulant doit être telle que la puissance maximale absorbée à la caténaire reste toujours inférieure à la valeur définie au point 4.2.2.5 de la STI "énergie".

Le courant maximal pouvant être absorbé à la caténaire durant un arrêt de longue durée est défini au point 4.2.2.6 de la STI "énergie".

4.1.6.3. Facteur de puissance

Le facteur de puissance λ (défini par λ = α cos φ) du matériel roulant doit, en situation de fonctionnement normal des équipements, rester supérieur aux valeurs précisées au point 4.3.1.3 de la STI "énergie".

4.1.6.4. Caractéristiques des harmoniques et des surtensions correspondantes engendrées dans la caténaire

Les caractéristiques correspondantes destinées à éviter la génération de surtensions inacceptables dans la caténaire sont définies au point 4.2.2.7 de la STI "énergie".

4.1.7. Caractéristiques mécaniques limites du matériel roulant (paramètre 15)

La résistance statique et dynamique des caisses des véhicules doit garantir la sécurité exigée pour les passagers et pour le personnel, en particulier en cas de collision avec des obstacles étrangers au système ferroviaire, comme par exemple des véhicules routiers ou des blocs de rochers.

Des dispositifs de construction adaptés à cette fonction assurent une sécurité dite passive. Ils ne viennent pas combler une éventuelle lacune de la sécurité active du système ferroviaire, mais compléter la sécurité des personnes pour les événements non maîtrisables par le système ferroviaire.

Les caractéristiques limites mécaniques du matériel roulant permettant d'assurer cette fonction sont définies par deux types de grandeurs caractéristiques:

a) résistance statique des structures des véhicules;

b) sécurité passive (résistance à la collision).

a) Résistance statique des structures des véhicules

a1) Effort statique vertical

Le chaudron de chaque véhicule doit être capable de supporter, sans déformation permanente, les efforts d'épreuve statiques verticaux Fz dans les configurations suivantes:

- levage de la caisse complète sans bogie (ou organe de roulement) par ses 4 points de levage en VOM (véhicule vide en ordre de marche),

- relevage par une extrémité de la caisse avec un bogie (ou organe de roulement) solidarisé en VOM (véhicule vide en ordre de marche),

- charge verticale exceptionnelle:

la plus grande des deux valeurs de: Fz = 1,3 [m1 + (m21 ou m22)] × g [N]

m1= masse de la caisse de la voiture en VOM (vide en ordre de marche). Les réservoirs sont supposés remplis à moitié

m21= nombre de places assises (sans strapontin) × 2 × 80 kg.

m22= nombre de places assises (sans strapontin) × 80 kg + surface du couloir et des plates formes (m2) × 4 × 80 kg.

a2) Effort statique longitudinal

Le chaudron (structure mécanique) de chaque véhicule doit avoir une résistance longitudinale statique en compression, au niveau de l'appui des attelages d'au moins 1500 kN sans déformation résiduelle.

Note:

si cette valeur est inférieure à la résistance longitudinale spécifiée par le critère de sécurité passive, alors la valeur selon le critère de sécurité passive sera appliquée.

b) Sécurité passive - absorption d'énergie de collision

(Voir en annexe A les explications détaillées sur cette caractérisation.)

En cas de choc frontal, les structures mécaniques des véhicules doivent:

- résister au chevauchement,

- limiter la décélération,

- sauvegarder au maximum les zones voyageurs et conducteur,

- absorber l'énergie de collision.

Trois scénarios de collisions sont définis, correspondant respectivement à:

- un choc frontal entre deux rames,

- un choc frontal avec un véhicule ferroviaire équipé de tampons latéraux,

- un choc avec un camion sur un passage à niveau.

Principales spécifications à respecter:

- limitation de la déformation des espaces voyageurs et conduite grâce à une résistance statique dépassant l'effort moyen d'écrasement de 1500 kN,

- dissipation d'une énergie de 6 MJ dont au moins 4,5 MJ en tête du premier véhicule,

- tous les véhicules de la rame doivent avoir un niveau de résistance important,

- limitation à 5 g de la décélération moyenne dans les espaces voyageurs et conduite,

- équipements des extrémités des véhicules en vue d'empêcher leur chevauchement.

La problématique, les principes, les scénarios ainsi que les spécifications à respecter par le dispositif d'absorption d'énergie sont plus précisément décrits en détail à l'annexe A.

L'évaluation de conformité est faite au cours de la phase de conception et d'intégration des composants et sous-ensembles, y compris les vérifications de propriété des matériaux, par essais de crash sur maquettes ou prototypes. Des tests de compression peuvent être utilisés comme alternative pour évaluer la conformité si les résultats peuvent être exactement corrélés avec ceux de crash tests. La validation de solution technique liée au présent point sera faite selon la norme EN 12 663. Les trains doivent résister aux charges mécaniques dues aux variations de pression dans les tunnels.

4.1.8. Caractéristiques limites liées aux bruits extérieurs (paramètre 17)

a) Niveaux de bruit stationnaire

Les niveaux de bruit dans les gares et sur les voies de garage ne doivent pas dépasser 65 dB(A) mesurés de façon continue et 70 dB(A) de façon discontinue.

Les conditions suivantes s'appliquent à ces valeurs: mesure pendant plus de 30 secondes, en rase campagne à 7,5 mètres de l'axe de la voie à une hauteur entre 1,2 et 3,5 mètres.

b) Niveaux de bruit en exploitation à grande vitesse

Le niveau de bruit créé par une rame en service ne doit pas dépasser une valeur de 87 dB(A) à une vitesse de 250 km/h, 91 dB(A) à une vitesse de 300 km/h et 92 dB(A) à une vitesse de 320 km/h (interpolation linéaire pour d'autres vitesses maximales)(1).

Les mesures sont réalisées conformément au test à vitesse constante de la norme prEN ISO 3095 (janvier 2001) dans les conditions additionnelles suivantes:

- le passage du train est mesuré à 25 m de l'axe de la voie et à une hauteur de 3,5 m au-dessus du champignon,

- à vitesse constante, les moteurs de traction en fonction,

- dans la configuration opérationnelle minimale pour un service normal,

- le type de voie à employer avec des paramètres de conception assurant une radiation minimale du son de la voie. Ceux-ci incluent: des traverses monoblocs en béton sur ballast et des semelles avec une rigidité statique d'au moins 500 kN/mm à une charge de 60 kN. Il est aussi permis d'utiliser une voie de conception acoustique équivalente, si elle est disponible et prouvée. Dans ce cas le rayonnement de la voie doit être équivalent à celui de la voie spécifiée, en conformité avec prEN ISO 3095 - janvier 2001, annexe B: le niveau moyen de rugosité du champignon Lrough (un tiers d'octave) sur une largeur de 20 mm devrait être

>PICTURE>

avex λ0 = 1 m et la longueur d'onde λ entre 0,2 et 0,005 m (mesures de la rugosité du rail conformément à ISO 3095, annexe C).

Dans des secteurs particulièrement sensibles au bruit, le niveau de bruit perçu sur le passage d'un train peut être réduit par l'installation de mesures atténuant le son le long de la voie.

Toutes les mesures sonores seront faites selon l'ISO prEN 3095 - janvier 2001.

4.1.9. Caractéristiques limites liées aux perturbations électromagnétiques extérieures (paramètre 19)

Pour les rames alimentées en énergie électrique, le transfert de l'énergie depuis les postes de distribution jusqu'aux trains génère des perturbations plus ou moins fortes par conduction (dans les caténaires et les rails) et par rayonnement. De plus, tous les équipements électriques embarqués sont susceptibles de créer des perturbations.

4.1.9.1. Perturbations générées sur les systèmes de signalisation et les lignes de télécommunication

Le matériel roulant doit respecter les prescriptions de non-perturbation des circuits de voie, des compteurs d'essieux, et des lignes de télécommunications, pour l'ensemble des lignes sur lesquelles le matériel est appelé à circuler. Les éléments à prendre en compte sont référencés sur le registre des infrastructures.

Les démonstrations de compatibilité entre le matériel roulant et les caractéristiques des systèmes de détection des trains seront faites selon la procédure d'acceptation de la norme EN 50 238.

4.1.9.2. Annulé

4.1.9.3. Perturbations par rayonnement radio fréquence

Le matériel roulant doit respecter les prescriptions de la norme EN 50121-3-1 afin de ne pas engendrer de perturbations gênantes vers les installations fixes riveraines et adjacentes des lignes déclarées interopérables.

4.1.9.4. Immunité électromagnétique

Afin d'éviter la perturbation du fonctionnement du matériel roulant malgré les rayonnements électromagnétiques, les prescriptions des normes suivantes doivent être appliquées:

- EN 50121-3-1 pour le matériel roulant complet,

- EN 50121-3-2 pour les différents équipements embarqués susceptibles d'être perturbés.

4.1.10. Caractéristiques limites liées aux bruits intérieurs (paramètre 20)

Le niveau de bruit intérieur dans les véhicules voyageurs n'est pas considéré comme un élément d'interopérabilité. Cependant, on peut considérer que le niveau de bruit dans la cabine de conduite revêt un aspect significatif: un niveau permanent équivalent à 84 dB(A) durant 30 minutes ne doit pas être dépassé.

Les méthodes de mesure sont précisées au chapitre 6 de la présente STI.

Des valeurs recommandées pour les matériels de nouvelle conception sont indiquées au chapitre 7 de la présente STI.

4.1.11. Caractéristiques limites liées au conditionnement d'air (paramètre 21)

- Cabine de conduite:

la ventilation de la cabine de conduite doit être telle qu'elle permette de maintenir le taux de monoxyde et de dioxyde de carbone au-dessous du niveau fixé par la législation européenne sur la santé et la sécurité.

4.1.12. Caractéristiques liées au transport des personnes à mobilité réduite (paramètre 22)

L'entreprise ferroviaire doit mettre en place les mesures nécessaires pour garantir l'accès des personnes à mobilité réduite aux véhicules exploités. Les cotes horizontales et verticales requises pour les installations fixes sont spécifiées dans la STI infrastructure.

Étant donné que la STI "infrastructure" définit deux hauteurs de quais (550 mm et 760 mm), il n'est pas possible d'assurer un accès de niveau sur l'ensemble du réseau. Des solutions techniques ou opérationnelles sont donc nécessaires pour surmonter le problème de l'accès des personnes à mobilité réduite. Plusieurs solutions disponibles pourraient être adoptées sur le réseau transeuropéen à grande vitesse, dont:

- solutions matériels roulants:

- rampe d'accès intégrée au matériel roulant,

- ascenseur intégré au matériel roulant,

- solutions infrastructures:

ascenseur de quai,

quai partiellement surélevé,

- solutions exploitation:

rampe mobile manoeuvrée par le personnel d'exploitation,

ascenseur mobile manoeuvré par le personnel d'exploitation.

L'accès aux trains des personnes à mobilité réduite doit être possible. Cette notion incluant les personnes en fauteuil roulant, les trains à grande vitesse doivent être équipés d'installations spécialement conçues pour ces personnes: toilettes adaptées, espace pour au moins un fauteuil roulant selon les dimensions ISO 7193, couloir et porte suffisamment larges.

Ces mesures seront mises en place à l'occasion d'améliorations et de fabrications neuves lorsque les mesures concernant l'accès des personnes à mobilité réduite seront transcrites dans les législations nationales harmonisées.

4.1.13. Variation de pression maximale en tunnel (paramètre 23)

La conception des rames interopérables doit être telle que le seuil limite de variation de pression défini dans la STI "infrastructure" (10 kPa ne soit jamais dépassé, même en cas de défaillance du système d'étanchéité des rames (pour les rames qui en sont pourvues).

On peut définir les caractéristiques de pression d'un train par une courbe enveloppe de signature de rame, à savoir la donnée de trois variations de pression ΔP0, ΔP1 et ΔP2. dont la définition est donnée en annexe B.

À titre de valeurs de référence, les paramètres suivants sont retenus:

- ΔP0 < ou = 1800 Pa,

- ÄP1 < ou = 3200 Pa,

- ÄP1 - 0,8ÄP0 < ou = ÄP2.

Ces valeurs sont données pour:

- un rapport entre la section du train et la section du tunnel de 0,18,

- et une vitesse de circulation de 250 km/h.

4.1.14. Pentes et rampes maximales (paramètre 24)

Le matériel roulant doit être capable de démarrer, circuler et s'arrêter sur les pentes et les rampes maximales de toutes les lignes des itinéraires pour lesquels il est conçu et sur lesquels il est susceptible de circuler.

Ceci concerne notamment les performances spécifiées au chapitre 4.3.

Les valeurs maximales des pentes et des rampes de chaque itinéraire sont définies dans le registre des infrastructures.

4.2. INTERFACES DU SOUS-SYSTÈME "MATÉRIEL ROULANT"

Au regard de la compatibilité technique, les interfaces du sous-système "matériel roulant" avec les autres sous-systèmes sont:

- le concept de la rame unitaire,

- la surveillance de la vigilance du conducteur,

- le système d'électrification,

- le système de contrôle de circulation à bord des rames,

- la hauteur des quais,

- la commande des portes,

- les issues de secours,

- l'attelage de secours,

- le contact roue-rail,

- la détection de boîtes chaudes,

- le signal d'alarme,

- l'effet de souffle,

- les effets des vents latéraux,

- les freins indépendants de l'adhérence,

- le graissage des boudins,

- le coefficient de souplesse.

Ces interfaces sont caractérisées par les prescriptions applicables en vue d'assurer la cohérence du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse qui sont indiquées aux points suivants:

4.2.1. Concept de la rame unitaire

Les rames doivent pouvoir parcourir les lignes du réseau transeuropéen pour lesquelles elles sont conçues, et proposer aux voyageurs des liaisons sans changement. À ce titre, elles doivent respecter les conditions techniques énoncées dans le présent document.

Les rames doivent être automotrices et de composition fixe en exploitation, aptes à circuler dans les deux sens de circulation en respectant les performances énoncées dans tous les autres paragraphes du présent document.

Les rames devront nécessairement comporter un poste de conduite à chaque extrémité afin de faciliter les rebroussements dans les gares en impasse et en cas d'évacuation d'un tunnel.

Elles peuvent être de caractéristiques différentes, telles que:

- rames indissociables classiques ou articulées,

- rames avec ou sans dispositif d'inclinaison des caisses,

- rames à un ou deux niveaux.

Afin de permettre une adaptation de la capacité des trains aux besoins du trafic, le couplage fonctionnel de rames d'un même type est possible pour les circulations en unités multiples. Il est seulement nécessaire que le train ainsi formé de deux ou plusieurs rames unitaires respecte les caractéristiques du présent document, données pour une rame unitaire.

Par contre, le couplage fonctionnel des véhicules à grande vitesse de construction ou de systèmes différents n'est pas exigé.

4.2.2. Surveillance de la vigilance du conducteur (veille automatique)

Toute absence de vigilance du conducteur doit être détectée dans un délai fixé et conduire, en l'absence de sa réaction, à une application automatique du freinage d'urgence du train.

4.2.3. Système d'électrification

Dans le cas de rames interopérables alimentées électriquement, les principales caractéristiques qui se trouvent en interface entre le matériel roulant et le système d'électrification sont décrites précisément dans la STI du sous-système "énergie".

Elles concernent:

- la puissance maximale pouvant être absorbée à la caténaire (point 4.1.6.2 du présent document), traitée au point 4.2.2.5 de la STI "énergie",

- le courant maximal pouvant être capté à l'arrêt, traité au point 4.2.2.6 de la STI "énergie",

- la tension et la fréquence d'alimentation en puissance (point 4.1.6.1.1), traitée au point 4.2.2.7 de la STI "énergie",

- les caractéristiques des surtensions engendrées dans la caténaire par les harmoniques (point 4.1.6.4), traitées au point 4.3.1.7 de la STI "énergie",

- les protections électriques, traitées au point 4.2.2.8 de la STI "énergie",

- la disposition des pantographes, traitée au point 4.2.2.9 de la STI "énergie",

- le franchissement des sections de séparation de phase, traité au point 4.2.2.10 de la STI "énergie",

- le franchissement des sections neutres de séparation de systèmes, traité au point 4.2.2.11 de la STI "énergie",

- l'adaptation de la force de contact du pantographe, traité au point 4.2.2.12 de la STI "énergie",

- le facteur de puissance (point 4.1.6.3), traité au point 4.3.1.3 de la STI "énergie",

- le freinage électrique à renvoi d'énergie dans la caténaire (point 4.1.6.1), traité au point 4.3.1.4 de la STI "énergie".

À noter que l'interaction entre les pantographes et la caténaire est particulièrement importante, car le fonctionnement combiné de ces éléments doit assurer une alimentation en énergie pratiquement ininterrompue pour la traction et éventuellement pour le freinage électrique à récupération. Ce principe doit être respecté pour toutes les combinaisons de rames, seules ou couplées en unités multiples. Les contraintes correspondantes de disposition des pantographes et de mesure de la qualité de la captation sont précisées au point 4.3.2.3 de la STI "énergie".

4.2.4. Système de contrôle-commande à bord des rames

Conformément à la directive 96/48/CE, et afin de tendre, à terme, vers une unification des installations, les rames interopérables doivent être compatibles avec le système européen de contrôle commande ERTMS (décision 2001/260/CE de la Commission).

La compatibilité avec les installations de signalisation existantes est réalisée à l'aide de modules d'adaptation spécifiques à installer à bord des rames.

Dans la pratique, il est impossible d'installer l'ensemble des modules sur une rame. C'est en fonction des parcours pour lesquels les rames sont conçues que le choix des modules doit être fait.

Les caractéristiques d'interfaces du matériel roulant avec le sous-système "contrôle-commande" sont listées au point 4.2.1.2 de la STI du sous-système "contrôle-commande", et portent notamment sur:

- les caractéristiques minimales de freinage du train (point 4.1.5 du présent document),

- la compatibilité entre les systèmes au sol de détection des trains et le matériel roulant (traité au point 4.1.9.1 du présent document),

- la compatibilité entre les capteurs fixés sous les véhicules et le débattement dynamique des véhicules,

- les conditions d'environnement pour le matériel de contrôle-commande embarqué (point 4.3.12 du présent document),

- la compatibilité électromagnétique avec le matériel embarqué de contrôle-commande (traité au point 4.1.9.4 du présent document),

- les données train concernant le freinage, l'intégrité du train, la longueur du train,

- la compatibilité électromagnétique avec les systèmes au sol (traité au point 4.1.9.3 du présent document).

De plus, les fonctions suivantes sont en étroite liaison avec les paramètres définis par le sous-système "contrôle-commande":

- les modes dégradés de fonctionnement du matériel roulant,

- la vérification du non-engagement de la sécurité par une circulation qui consiste à s'assurer que la vitesse de circulation est, à tout instant, inférieure ou au plus égale à la vitesse maximale permise en fonction de l'environnement exploitation.

Des informations concernant les caractérisations de ces interfaces sont indiquées aux tableaux 5.1 A, 5.1 B et 6.1 de la STI "contrôle-commande". De plus, les références des normes et spécifications européennes à utiliser dans le cadre du processus d'homologation de conformité sont données, pour chacune de ces caractérisations, à l'annexe A de la STI "contrôle-commande".

4.2.5. Emmarchement

L'emmarchement des accès des voitures à voyageurs doit être optimisé pour les deux hauteurs de quais de 550 mm et 760 mm existants sur le réseau à moins qu'un train ne puisse rouler que sur une partie du réseau avec une seule hauteur de quai.

4.2.6. Portes d'accès pour voyageurs

a) Terminologie:

- une porte bloquée est une porte maintenue fermée par l'action de sa motorisation,

- une porte verrouillée est une porte maintenue fermée par un dispositif mécanique d'enclenchement,

- une porte condamnée est immobilisée en position fermée par un organe mécanique qui a été manoeuvré par le personnel de bord.

b) Fonctionnement: le fonctionnement des portes d'accès voyageurs doit être conçu de façon que l'ouverture ou la fermeture ne demande pas d'effort particulier de la part des voyageurs.

c) Commande de fermeture: le dispositif de commande et de contrôle doit permettre au personnel du train (conducteur ou agent de bord) de commander le blocage et le verrouillage des portes avant le départ du train.

Lorsque la commande est effectuée par le personnel depuis une plate-forme, la porte de cette plate-forme peut rester ouverte durant la fermeture des autres portes, mais elle doit pouvoir ensuite être bloquée et verrouillée par le personnel. En complément, une commande automatique de blocage et de verrouillage de cette porte doit intervenir avant que la vitesse du train ne dépasse 5 km/h.

L'état bloqué et verrouillé des portes doit être maintenu tant qu'une commande contraire de déblocage n'est pas émise par le personnel du train.

En cas de disparition de l'énergie de commande de fermeture, les portes doivent être maintenues fermée par le dispositif de verrouillage.

d) Information à disposition du personnel du train: un dispositif approprié doit permettre de connaître l'état bloqué et verrouillé de toutes les portes, hors la porte sous commande locale.

Une signalisation appropriée permet au personnel du train de s'informer de tout défaut de fermeture.

Une porte condamnée n'est pas prise en compte.

e) Condamnation d'une porte: un dispositif manuel doit permettre au personnel du train de condamner une porte.

Cette action doit pouvoir être faite indifféremment depuis l'intérieur ou l'extérieur du train.

Après condamnation, la porte n'est plus prise en compte par les dispositifs de surveillance et de contrôle.

f) Autorisation d'ouverture: les dispositifs de commande à disposition du personnel du train doivent lui permettre de provoquer, séparément pour chaque côté, le déblocage des portes, rendant active, dès l'arrêt du train la commande d'ouverture accessible aux voyageurs.

La commande d'ouverture doit être accessible depuis l'extérieur et depuis l'intérieur des véhicules.

Au niveau de chaque porte, un dispositif d'ouverture de secours accessible aux voyageurs permet d'ouvrir localement une porte, lorsque la vitesse est inférieure à 10 km/h. Ce dispositif n'agit pas sur une porte condamnée.

g) Dimensions des portes: les dimensions des portes doivent permettre la complète évacuation des passagers en exploitation normale en trois minutes.

4.2.7. Issues de secours des espaces pour voyageurs

a) Disposition: les véhicules doivent comporter un nombre minimal sur chaque face d'issue de secours; les règles suivantes doivent être respectées:

- la distance à parcourir entre chaque place pour voyageur et une issue de secours doit être inférieure à 16 m,

- le nombre d'issues de secours de chaque véhicule doit être au moins égal à deux pour une capacité égale ou inférieure à 40 voyageurs et doit être supérieur à deux pour plus de 40 voyageurs,

- les dimensions du passage assuré par les issues de secours doivent être au moins égales à 700 mm × 550 mm.

b) Fonctionnement: si les portes ne peuvent s'ouvrir, les issues suivantes peuvent être utilisées comme issues de secours:

- pour les fenêtres: par éjection de la fenêtre ou du vitrage ou par casse du vitrage,

- pour les portes de compartiment: par démontage rapide de la porte ou par casse du vitrage,

- pour les portes d'accès: par éjection du vitrage ou par casse du vitrage.

Les trains doivent permettre l'évacuation des passagers dans un temps limité. La dimension des portes et des corridors doivent permettre un flux libre des passager vers les portes d'accès et réaliser une répartition uniforme des passagers entre les portes.

c) Signalétique: les emplacements des issues de secours doivent être clairement indiqués aux voyageurs et aux équipes de secours par une signalétique appropriée.

d) Évacuation par les portes: les trains à grande vitesse doivent être équipés de dispositifs de secours permettant d'évacuer les voyageurs par les portes d'accès en dehors des gares (escaliers de secours ou échelles).

4.2.8. Issues de secours des cabines de conduite

En situation d'urgence, l'évacuation de la cabine (ou l'accès à l'intérieur pour les interventions de secours) se fait normalement par les portes d'accès définie au point 4.3.18 a).

Lorsque les portes ne donnent pas accès directement à l'extérieur, chaque cabine doit être pourvue d'un dispositif d'évacuation approprié. En l'absence d'un tel dispositif, au moins une des fenêtres latérales doit présenter des dimensions suffisantes pour permettre l'évacuation des personnes après retrait ou destruction de la vitre.

4.2.9. Accouplement et secours des rames

Les rames à grande vitesse doivent:

a) être équipées à chacune de leurs extrémités d'un attelage répondant aux prescriptions de l'annexe K. Grâce à cette disposition, il est possible d'assurer le secours d'une rame en détresse par n'importe quelle autre rame interopérable sans nécessiter la mise en place d'un attelage intermédiaire de secours;

b) pouvoir être accouplées à des engins moteurs conventionnels avec organes de choc et traction classiques conformes aux règles UIC. Dans ce dernier cas, le recours à un équipement spécial (attelage de secours) embarqué dans le train est admis. Cet équipement doit pouvoir être mis en place par deux personnes en 15 minutes.

4.2.10. Contact roue-rail

a) Description de l'interface avec l'infrastructure

Le contact entre les roues et les rails a une influence sur:

- la stabilité de marche des véhicules,

- leur comportement vibratoire,

- l'émission du bruit dans l'environnement.

Pour le premier point, la géométrie du contact doit être telle que la stabilité de marche des rames soit garantie pour les vitesses de circulation les plus élevées.

Pour les autres points, il convient de tenir compte aussi bien des superstructures classiques (ballast et traverses) que des voies sans ballast dont les caractéristiques sont différentes.

Les critères requis doivent également être respectés pour les véhicules et les équipements présentant l'usure à laquelle on peut s'attendre sur un réseau à grande vitesse.

Cet aspect est en interface étroite avec plusieurs paramètres du sous système infrastructure tels que l'écartement des voies, le dévers, l'inclinaison des rails et la conicité équivalente.

Les différentes exigences de cet aspect se traduisent, pour le présent sous système, par la définition normative de l'organe d'interface que sont les roues et les essieux.

La définition de cette interface avec le sous-système "infrastructure" permet de garantir une stabilité de marche des véhicules en toutes circonstances et de limiter l'usure des organes.

b) Définition du critère de stabilité de marche

La stabilité de marche des véhicules qui conditionne la sécurité de leur circulation, dépend des caractéristiques constructives des véhicules et, d'une façon déterminante, des paramètres relatifs au contact rail-roue.

Les caractéristiques précisées ci-après correspondent au respect de la conicité équivalente définie par le sous-système infrastructure.

Trois grandeurs concernant l'infrastructure jouent, dans ce dernier domaine, un rôle primordial:

- le profil du champignon du rail (UIC 60 par exemple),

- son angle d'inclinaison (1/20, 1/40, ...),

- l'écartement de la voie (1435 mm, etc.).

Les caractéristiques géométriques des essieux (profil des tables de roulement, écartement des faces actives, ...) associées aux trois grandeurs précédemment citées conditionnent pour l'essentiel, la stabilité du roulement qui doit être garantie, à l'état neuf comme usé, et ce, dans la plage de tolérances extrêmes admises pour chacun des paramètres.

c) Caractérisation des éléments d'interface

Pour être admis à circuler sur le réseau interopérable, les matériels roulants devront présenter des caractéristiques respectant le critère de conicité équivalente définie par le sous-système "infrastructure", et pour cela:

c 1) être équipés d'essieux dont:

les roues ont un profil conforme à l'un des types suivants:

- S 1002,

- GV 1/40,

la distance entre les faces internes des roues mesurée à 60 mm sous le sommet du boudin est comprise:

- entre 1357 et 1363 mm pour des roues de diamètre = ou > 840 mm,

- entre 1359 et 1363 mm pour des roues de diamètre < 840 mm,

la distance entre les faces actives des roues est comprise:

- entre 1410 et 1426 mm pour des roues de diamètre = ou > 840 mm,

- entre 1415 et 1426 mm pour des roues de diamètre < 840 mm;

c 2) faire l'objet d'essais d'homologation selon les prescriptions indiquées au chapitre 6 de la présente STI;

c 3) afin de garantir la stabilité de marche en toutes circonstances et de se préserver contre toute défaillance: disposer de procédures de contrôle périodique de l'intégrité du matériel qui participe à la stabilité de marche (essieux, liaisons mécaniques, amortisseurs, ...) devront être appliquées;

c 4) les matériels roulants à grande vitesse devront être équipés d'un dispositif agréé de détection permanente des instabilités de bogies ou organes de roulement qui pourrait n'être actif que lors des circulations aux vitesses supérieures à 220 km/h (c'est-à-dire lors d'exploitations à grande vitesse). Ce dispositif doit informer le conducteur pour lui permettre de réduire la vitesse en cas de détection d'instabilité.

d) Caractérisation liée au critère d'usure

En vue de garantir une bonne homogénéité pour le choix des matériaux entre la matière des rails (définie dans la STI "infrastructure") et des roues, la matière des roues doit respecter les critères suivants:

- dans toute la plage d'usure des jantes, les valeurs de dureté Brinell (HB) du matériau doivent être égales ou supérieures (pour chaque mesure) à 245,

- si l'épaisseur de la plage d'usure est supérieure à 35 mm, la valeur minimale de 245 HB doit être obtenue jusqu'à une profondeur de 35 mm sous la table de roulement,

- la valeur de dureté au raccordement entre la toile et la jante devrait être inférieure d'au moins 10 points à celle mesurée à la limite de la plage d'usure.

e) Résistance électrique des essieux

Pour permettre le fonctionnement correct des circuits de voie, la résistance électrique de chaque essieu mesurée:

- de bandage à bandage,

- véhicule vide,

- sous une tension de 1,8 à 2 volts,

doit être inférieure à:

- 0,01 ohm à la construction,

- 0,1 ohm après révision de l'essieu.

Dans le cas de roues indépendantes (deux roues gauche et droite parallèles ne sont pas solidarisées par un essieu), il est nécessaire de relier électriquement les roues par paire de façon à respecter les valeurs données ci-dessus.

4.2.11. Détection de boîtes chaudes(2)

Les trains à grande vitesse doivent faire l'objet d'une surveillance de la température des boîtes d'essieux.

Le dispositif de détection d'échauffement de boîte d'essieu doit être en mesure, dans le laps de temps au cours duquel la température augmente habituellement, de détecter un échauffement anormal d'une boîte d'essieu. Il doit alors transmettre, de manière fiable, des messages d'information ou d'alarme, si besoin gradués, de façon à faire déclencher une réduction de la vitesse ou un arrêt du train selon l'importance de l'échauffement.

En vue d'éviter toute ambiguïté de décision à l'apparition du signalement d'échauffement d'une boîte, les rames doivent être équipées d'un système de détection de boîte chaude entièrement embarqué.

De plus, il faut tenir compte qu'un dispositif de surveillance de la température des boîtes d'essieux est néanmoins installé au sol pour surveiller les trains non encore équipés de tels systèmes embarqués ou les autres types de trains circulant sur la ligne.

Les rames interopérables ne doivent pas perturber les installations au sol existantes sur les lignes concernées.

Les gérants d'infrastructure doivent assurer la compatibilité entre l'exploitation de trains intéropérables et le dispositif de surveillance de la température des boîtes d'essieux, conformément aux conditions mentionnées au point 7.2.6.2 de la TSI "infrastructure".

4.2.12. Signal d'alarme

Les espaces voyageurs des rames à grande vitesse doivent être équipés de commandes de signal d'alarme disposées conformément aux prescriptions suivantes:

- Des poignées de signal d'alarme actionnant le frein continu doivent être installées dans les voitures voyageurs, de façon que les voyageurs puissent les voir et les atteindre facilement et sans qu'ils aient à franchir une porte intérieure. Les poignées de signal d'alarme doivent être clairement repérées par des inscriptions et des logos aisément compréhensibles permettant aux passagers de l'utiliser sans difficulté.

Les poignées de signal d'alarme accessibles aux voyageurs doivent être plombées de façon clairement visible.

L'installation de signal d'alarme doit être telle que lorsque celui-ci a été mis en action les voyageurs ne puissent pas manoeuvrer le dispositif de réenclenchement. Si le dispositif de réenclenchement est enfermé dans un coffret, celui-ci doit être repéré comme indiqué à l'annexe Q à la présente STI.

Le fait d'avoir tiré le signal d'alarme sera visible au niveau de la commande utilisée.

L'action sur un signal d'alarme doit provoquer:

- un début de freinage,

- le déclenchement d'une alerte lumineuse (clignotement d'une lampe) et sonore (émission d'un signal) dans la cabine de conduite,

- l'émission d'un message (signal sonore ou lumineux) à destination du personnel de bord se trouvant parmi les voyageurs,

- l'émission d'un accusé de réception perceptible de la personne l'ayant actionné (signal sonore dans les véhicules, début de freinage, ...).

Dans tous les cas, les dispositions adoptées sur le matériel (déclenchement automatique du freinage en particulier) doivent permettre au conducteur d'intervenir sur le freinage, de manière à pouvoir maîtriser le point d'arrêt ou de redémarrer immédiatement en cas d'arrêt du train. Pour cela, l'actionnement d'un ou plusieurs autres signaux d'alarme est sans effet, tant que le premier n'aura pas été réarmé par le personnel.

Enfin, un dispositif de liaison entre la cabine et le train permet au conducteur, à son initiative, de rechercher des informations sur les motifs de l'action sur le signal d'alarme.

4.2.13. Effet de souffle

Le comportement d'un train vis-à-vis des effets de souffle sur les personnes à l'extérieur est caractérisé par les efforts induits par le passage de la rame en bord de voie.

Le capteur utilisé est un mannequin dont les caractéristiques sont les suivantes.

Un cylindre constituant un corps d'épreuve subissant l'effet de souffle de caractéristiques géométriques:

- surface frontale du cylindre: 0,36 m2 ± 0,05 m2,

- hauteur du cylindre: 0,92 m ± 0,10 m,

- hauteur du centre de poussée (centre du cylindre) par rapport à la base du dispositif de maintien: 1,10 m ± 0,15 m,

- un dispositif maintenant le cylindre dans sa position de mesure à la distance de garage dG,

- un système de mesure.

On appelle:

Ve: la vitesse d'essai en km/h,

Vmax: la vitesse maximale de service prévue en km/h,

TTmax: le module maximal de l'effort pour l'ensemble du train,

IT: l'indice de traînée en N,

dG: la distance de garage, ou distance séparant la face extérieure du mannequin (la plus proche du rail) au bord extérieur du rail.

On définit:

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On a alors:

>PIC FILE= "L_2002245FR.042901.TIF">

On aboutit à des valeurs de référence de l'indicateur de traînée IT:

les rames interopérables doivent respecter:

- à la vitesse de 300 km/h,

- ou à la vitesse maximale de la rame si elle est inférieure à 300 km/h,

la valeur de:

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4.2.14. Effets des vents latéraux

Ce sujet est encore en cours d'étude. La situation transitoire est décrite dans la STI "infrastructure", au point 4.3.3.23.

4.2.15. Freins à courants de Foucault dans les rails

Ce point traite des contraintes d'interface avec le sous-système "infrastructure" dans le cas d'utilisation de freins à courants de Foucault sur rails.

Comme spécifié dans la STI "infrastructure", l'utilisation de ce type de freins indépendants de l'adhérence sur les lignes du réseau interopérable (à construire, aménagées, de raccordement) est autorisé:

- en freinage d'urgence sur la totalité des lignes à l'exclusion de certaines lignes de raccordement indiquées dans le registre des infrastructures,

- en freinage de service ou de maintien sur la majeure partie d'entre elles. Dans ce cas, l'autorisation d'utilisation de ce type de frein est précisée, ligne par ligne, dans le registre des infrastructures.

Les rames interopérables qui sont équipées de tels freins doivent respecter les prescriptions suivantes:

- les freins indépendant de l'adhérence roue/rail peuvent être utilisés de la vitesse maximale d'exploitation jusqu'à la vitesse de 50 km/h (Vmax >= V >= 50 km/h),

- décélération maximale inférieure à 2,5 m/s2 (cette valeur, en interface avec la résistance de la voie, est donnée pour l'ensemble des freins utilisés),

- effort retardateur maximal exercé par ce frein, pour la totalité d'un train dans sa composition la plus contraignante, c'est-à-dire, en configuration d'unité multiple la plus longue:

- 360 kN en freinage d'urgence,

- 180 kN (valeur provisoire) en freinage de service pour le respect des vitesses limites imposées par la signalisation,

- 100 kN (valeur provisoire) en freinage de maintien (fortes pentes) ou sur les zones de ralentissement systématique.

Sous réserve que soit établie la sûreté de fonctionnement de ce type de frein et en particulier que soit démontrée l'absence de risque de panne de mode commun, la contribution des freins ne sollicitant pas l'adhérence peut être incluse dans les performances de freinage énoncées au point 4.1.5 de la présente STI, pour la circulation sur les lignes où son utilisation est permise en freinage de service ou de maintien.

4.2.16. Graissage des boudins

Afin d'assurer la protection des rails et des roues contre les usures dues au frottement, notamment dans les courbes, les rames interopérables devront être équipées de graisseurs de boudins. Ceux-ci devront être installés et réglés selon les prescriptions suivantes.

La lubrification doit être assurée dans les courbes de rayon inférieur ou égal à 1200 m.

Après une telle lubrification:

- un film continu de lubrifiant doit être déposé sur la zone active du congé du champignon du rail,

- afin de ne pas dégrader les performance de freinage, la table de roulement roue-rail ne doit pas avoir été polluée.

Le graissage des boudins doit assurer la protection de tous les essieux de la rame.

4.2.17. Coefficient de souplesse

Ce paramètre influence le gabarit de chargement dynamique des véhicules. Le coefficient de suspension des véhicules équipés de pantographes doit être inférieur à 0,25.

4.2.18. Rayon de courbure minimal

Ce paramètre se trouve en interface avec le sous-système infrastructure, dans lequel les rayons minimaux à prendre en compte sont définis d'une part pour les voies à grande vitesse (selon l'insuffisance de dévers), d'autre part pour les voies de service.

4.2.19. Maintenance

a) Plan de maintenance

Afin de garantir le maintien des performances de chacune des caractérisations indiquées dans la présente STI, l'existence et l'application d'un plan de maintenance du matériel roulant sont exigées.

Le plan de maintenance doit être établi par le propriétaire du matériel roulant ou son mandataire afin de garantir le maintien des caractéristiques spécifiées du sous-système "matériel roulant".

Ce plan doit comporter au minimum les éléments suivants:

- un ensemble de vérifications à effectuer avec, si nécessaire, indication des valeurs limites admissibles (valeurs au-delà desquelles la sécurité de circulation ne serai plus assurée),

- un ensemble d'opérations de remplacement d'organes à effectuer selon des critères d'usure ou des durées d'utilisation,

- l'indication des périodicités de ces vérifications et moyens de les contrôler,

- les dispositions concernant la formation et la qualification du personnel d'entretien,

- les normes relatives aux dispositions, vérifications et valeurs évoquées ci-dessus,

- l'indication des moyens mis en oeuvre pour effectuer les vérifications,

- les moyens mis en oeuvre pour assurer la traçabilité du processus des interventions sur le matériel roulant.

L'existence du plan de maintenance incluant les susdits éléments sera vérifiée par l'organisme notifié, mais l'opérateur est responsable des valeurs et des périodicités indiquées dans le plan de maintenance.

b) Travaux d'entretien

La plupart des travaux d'entretien sont pris en charge par l'entreprise ferroviaire exploitante du véhicule. L'entretien en service et les petites réparations permettant d'assurer l'acheminement retour, doivent pouvoir être réalisés sur une partie du réseau située loin de la base d'origine, voire en stationnement sur un réseau étranger.

Les principaux travaux concernés sont les actions à réaliser entre deux parcours, notamment avant un parcours retour:

- alimentation et évacuation (eau, WC, sable, etc.),

- nettoyage des véhicules.

À ces actions, il est nécessaire d'ajouter l'éventualité de petites interventions de dépannages ou d'entretien exceptionnel.

Pour faciliter ces opérations, les rames interopérables devront être équipées d'une fonction permettant le stationnement, sans personnel à bord, avec maintien de la fourniture d'énergie auxiliaire pour l'éclairage, la climatisation, les meubles réfrigérants, etc.

Les dispositions propres à l'interopérabilité et afférentes à la réalisation de ces tâches sont définies dans la STI "maintenance".

Les interfaces fonctionnelles entre le sous-système "maintenance" et le présent sous-système "matériel roulant" concernent:

- le nettoyage extérieur des rames (point 4.2.2.2.1 de la STI "maintenance"),

- le système de vidange des toilettes (point 4.2.2.2.2 de la STI "maintenance"),

- le nettoyage intérieur des rames (point 4.2.2.2.3 de la STI "maintenance"),

- les dispositifs de compléments en eau et en sable (points 4.2.2.2.4 et 5 de la STI "maintenance"),

- le stationnement des trains (point 4.2.2.2.6 de la STI "maintenance").

Les constituants en interface entre le sous-système "maintenance" et le présent sous-système "matériel roulant" concernent:

- les coupleurs pour la vidange des toilettes (point 5.3.1 de la STI "maintenance"),

- les prises de courant à prévoir pour le nettoyage intérieur des rames (point 5.3.3 de la STI "maintenance"),

- les raccords de remplissage en eau (point 5.3.5 de la STI "maintenance").

4.2.20. Signalisation extérieure lumineuse et acoustique

a) signalisation lumineuse d'avant et d'arrière

Comme précisé au point 4.2.1, les trains peuvent être composés de une ou plusieurs rames unitaires. La signalisation lumineuse décrite ci-dessous ne doit apparaître qu'aux extrémités avant et arrière des trains ainsi constitués.

Les éclairages extérieurs des cabines situées en position intermédiaire dans le train doivent rester éteints.

Les trains doivent présenter:

- à l'extrémité avant dans le sens de la marche, une signalisation lumineuse de trois feux électriques fixes et blancs, dont deux placés sur une ligne horizontale en partie inférieure, et un troisième en position frontale supérieure,

- à l'extrémité arrière, deux feux rouges placés sur une ligne horizontale.

En plus de la signalisation lumineuse d'avant et d'arrière, ces feux sont susceptibles d'être utilisés en urgence en utilisant un fonctionnement ou une présentation spécifique.

Les caractéristiques de définition des dimensions, des emplacements, de l'orientation, de visibilité, d'intensité, de commande, etc., sont définies à l'annexe H à la présente STI.

b) avertisseurs sonores

Les rames doivent être équipées d'avertisseurs sonores à deux tons de tonalités distinctes.

4.2.21. Procédure de relevage de secours

Une procédure décrivant la méthode ainsi que les moyens à mettre en oeuvre pour réaliser le relevage d'une rame en difficulté devra être établie, afin de pouvoir informer les gestionnaires des infrastructures parcourues régulièrement par les rames.

4.3. PERFORMANCES SPÉCIFIÉES

Les performances que doit vérifier le sous-système "matériel roulant" doivent correspondre aux performances spécifiées pour chacune des catégories de lignes suivantes:

- lignes spécialement construites pour la grande vitesse,

- lignes spécialement aménagées pour la grande vitesse,

- lignes spécialement aménagées pour la grande vitesse ayant des caractéristiques spécifiques,

du système ferroviaire transeuropéen à grande vitesse qui sont pertinentes.

Dans le cas du sous-système "matériel roulant", ces performances sont les suivantes:

4.3.1. Performances minimales

Pour circuler sur le réseau interopérable et dans des conditions permettant leur insertion harmonieuse dans l'ensemble du trafic, les matériels roulants à grande vitesse doivent avoir des performances minimales, tant en traction qu'en freinage et disposer de réserves et redondances suffisantes de telle sorte que ces performances soient maintenues ou faiblement dégradées en cas de défaillance de certains organes ou modules contribuant à ces fonctions (chaîne de traction, du pantographe jusqu'aux essieux - équipements de frein mécaniques et électriques). Ces réserves et redondances sont précisément définies dans les caractérisations exprimées aux points 4.3.2 à 4.3.6, 4.3.9, 4.3.11, 4.3.15, 4.3.16.

En cas de défaillance d'un organe ou d'une fonction du matériel roulant, ainsi qu'en cas de surcharge voyageurs, l'exploitant du matériel doit pouvoir en connaître les conséquences afin de définir les limites acceptables et les conditions de fonctionnement associées à chaque catégorie de mode dégradé. Pour cela, les différents cas envisagés de modes de fonctionnement dégradés pouvant être rencontrés en service commercial doivent être décrits et répertoriés dans un document spécifique.

Les performances exigées sur les autres lignes et raccordements ne faisant pas partie du réseau interopérable proprement dit mais donnant accès aux installations terminales (gares, remisage des rames, etc.) devront faire l'objet d'ententes bi- ou multilatérales entre opérateurs et gérants d'infrastructure en fonction des dessertes envisagées.

4.3.2. Vitesse maximale des rames

Les trains interopérables doivent conformément à l'article 5, paragraphe 3, et l'annexe I de la directive 96/48/CE avoir une vitesse maximale:

- d'au moins 250 km/h dans le cas du matériel roulant conçu pour les lignes spécialement construites pour la grande vitesse,

- de l'ordre de 200 km/h dans le cas du matériel roulant conçu pour les lignes existantes qui ont été ou vont être spécialement aménagées.

Elle est définie comme étant la vitesse à laquelle le train doit pouvoir circuler quotidiennement sur les infrastructures admettant cette vitesse de circulation.

Dans les deux cas, le matériel roulant interopérable devra pouvoir circuler à sa vitesse maximale (si elle est permise par l'infrastructure qu'il doit emprunter) avec des réserves suffisantes d'accélération (comme précisé aux points suivants).

4.3.3. Performances de traction

Afin de garantir une bonne compatibilité avec les autres circulations, l