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Timestamp: 2020-06-02 08:29:14+00:00
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Sécurité des zones de manoeuvre tramway - strmtg
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GUIDE TECHNIQUE Version du jour mois année SÉCURITÉ DES ZONES DE MANŒUVRE DE TRAMWAYS TRANSPORTS GUIDÉS URBAINS Version du 16 octobre 2017
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway Objet – Domaine d’application – Destinataires Le présent guide technique explicite : ➢ les exigences de conception, exploitation et maintenance des zones de manœuvre tramway, qu’elles soient ou non équipées d’un dispositif de signalisation dynamique ; ➢ les risques associés à la circulation des tramways en zone de manœuvre ; ➢ le niveau de sécurité minimum à allouer aux fonctions techniques assurant la sécurité de ces circulations ; ➢ les spécifications de fonctionnement permettant de réduire les risques identifiés, en intégrant le « facteur humain ».
Il est applicable aux systèmes tramways relevant du titre II du décret 2017-440, et pour leur partie urbaine, aux systèmes mixtes relevant du titre III de ce même décret. Il est applicable à tout nouveau projet concernant les systèmes énoncés ci-dessus n’ayant pas fait l’objet d’une approbation au stade du dossier préliminaire de sécurité (DPS) à la date de publication du présent guide. Il reprend les exigences du guide STRMTG « Sécurisation des configurations des systèmes tramway avec perte de visibilité à distance de freinage » et le remplace. Il est destiné à l'ensemble des acteurs professionnels du secteur des transports publics guidés urbains de personnes : Autorité Organisatrice de la Mobilité (AOM), maîtres d’ouvrage (MOA), exploitants, maîtres d’œuvre (MOE), bureaux d'études, Organismes Qualifiés (OQ).
Les dispositions du présent guide ne présentent pas de caractère réglementaire, mais son respect permet cependant de présumer du respect des exigences réglementaires et/ou de l'atteinte d'un niveau de sécurité jugé satisfaisant. À défaut, une justification devra être apportée. Les dispositions du présent guide ne préjugent en rien du respect des réglementations autres que celles liées à la sécurité du système ou de l'installation considérée. Version 1 du 16 octobre 2017 Page 1 /68
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway Sommaire Introduction ___ 5
1 - Objet et limites du guide ___ 5
1.1 - Objet du guide ___ 5
1.2 - Limites du guide ___ 5
1.3 - Champ d’application du guide ___ 6
1.3.1 - Systèmes concernés ___ 6
1.3.2 - Cas des systèmes en service ___ 6
2 - Principes directeurs et méthodologie retenus pour la conception des zones de manœuvre ___ 6
2.1 - Principes directeurs ___ 6
2.2 - Méthodologie retenue pour la conception d’une zone de manœuvre ___ 7
3 - Définition, hypothèses et paramètres d’analyse des évènements redoutés ___ 8
3.1 - Définition des évènements redoutés ___ 8
3.2 - Définitions, principes généraux de calcul des distances d’arrêt et de freinage, et des vitesses associées ___ 9
3.2.1 - Distance de freinage ___ 9
3.2.2 - Vitesse de sécurité (caractérisation des configurations avec perte de visibilité à distance de freinage) ___ 9
3.2.3 - Vitesse critique ___ 10
3.2.4 - Vitesse de consigne ___ 10
3.2.5 - Vitesse technique ___ 10
3.2.6 - Notion de vitesse crédible ___ 10
3.2.7 - Vitesse de choc ___ 10
3.3 - Explicitation de certains paramètres influant sur la gravité ou l’occurrence de l’événement redouté ___ 12
3.3.1 - Risques extérieurs dans l’environnement de la zone ___ 12
3.3.2 - Zone avec/sans voyageurs ___ 12
3.3.3 - Zone difficile d’accès ___ 12
3.3.4 - Fréquence élevée – occurrence d’arrêt élevée ___ 13
3.3.5 - Vitesse de circulation du tramway dans la zone ___ 13
3.4 - Typologie de zones et évènements redoutés associés ___ 13
4 - Situations/configurations imposant la mise en place d’un dispositif de signalisation dynamique ___ 17
4.1 - Assurer la sécurité des circulations les unes vis-à-vis des autres ___ 17
4.1.1 - Assurer l’espacement entre les tramways ___ 17
4.1.2 - Gérer les incompatibilités de mouvement entre tramways ___ 17
4.2 - Assurer le franchissement des aiguilles en sécurité ___ 18
5 - Exigences générales de conception, exploitation et maintenance pour les zones où un dispositif de signalisation dynamique n’est pas requis ___ 19
5.1 - Exigences générales de conception ___ 19
5.2 - Exigences générales d’exploitation et maintenance ___ 20
6 - Exigences générales de conception, exploitation et maintenance pour les zones où un dispositif de signalisation dynamique est requis ___ 20
6.1 - Exigences générales de conception ___ 20
6.2 - Exigences générales d’exploitation et maintenance ___ 23
7 - Spécifications de besoins sur le plan de la sécurité pour les zones équipées d’un dispositif de signalisation dynamique ___ 23
7.1 - Fonctions de sécurité et modes de défaillance ___ 24
7.2 - Matrice de criticité de référence ___ 25
8 - Mesures techniques et fonctionnelles de prévention/rattrapage pour les zones équipées d’un dispositif de signalisation dynamique ___ 27
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STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway 8.1 - Typologie des mesures de prévention/rattrapage ___ 27
8.2 - Mesures relatives au déraillement par survitesse, bi-voie et par talonnage ___ 30
8.3 - Mesures relatives aux collisions frontales par rattrapage et nez-à-nez ___ 30
8.4 - Mesures relatives aux collisions latérales par prise en écharpe, cisaillement et croisement ___ 31
8.5 - Principes de substitution des mesures fonctionnelles de prévention/rattrapage ___ 32
8.6 - Méthodologie d’analyse des modes de défaillance ___ 32
9 - Fiches à appliquer pour les zones équipées d’un dispositif de signalisation dynamique ___ 34
9.1 - Contenu et utilisation des fiches ___ 34
9.2 - Cas particulier de la convergence de voies avec une aiguille prise en pointe en amont ___ 34
9.3 - Cas particulier des tiroirs en ligne et des entrées/sorties de voie unique ___ 35
Annexe A – Fiches ___ 37
Annexe B – Exemple d’application du guide sur une communication croisée en avant-gare ___ 61
Annexe C – Glossaire ___ 65
Annexe D – Principaux sigles utilisés ___ 66
Annexe E – Élaboration du guide ___ 67
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STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway Introduction Dans le présent guide, une zone de manœuvre est définie comme la portion de voies présentant une aiguille, une traversée d’une autre voie tramway ou une perte de visibilité à distance de freinage engendrant ainsi un risque de collision entre tramways (incluant les configurations pour lesquelles le seuil de conduite à vue – adaptation par le conducteur de sa vitesse et conditionnement de son rythme de conduite à ce qu’il voit - n’est plus crédible).
Le fonctionnement d'une zone de manœuvre devant à la fois répondre à des impératifs de sécurité et d'exploitation, sa conception doit prendre en compte : la typologie des événements redoutés et leur niveau de gravité associé, la configuration de chaque zone de manœuvre ainsi que les spécificités découlant de l'application du principe de la conduite à vue.
1 - Objet et limites du guide 1.1 - Objet du guide Ce guide traite de la conception des zones de manœuvre tramway, qu’elles soient ou non équipées d’un dispositif de signalisation dynamique, comprenant les zones suivantes : cantonnement, voie unique, arrière-gare, avant-gare, débranchement, évitement, croisement, communication ... Il ne s’applique pas aux zones situées en dépôt, ni aux zones permettant d’y accéder lorsqu’elles sont uniquement parcourues par des tramways sans voyageur, et qu’elles ne présentent pas de risques extérieurs.
Pour chaque typologie de zone, le guide définit :
les risques associés à la circulation de tramways en zone de manœuvre ;
le « juste » niveau de sécurité à allouer aux fonctions techniques assurant la sécurité de ces circulations, en regard des risques encourus et en intégrant le « facteur humain » ;
les spécifications (ou exigences) de fonctionnement permettant de réduire ces risques, en intégrant le « facteur humain ».
1.2 - Limites du guide Les préconisations inscrites dans ce guide constituent une base de travail contenant le minimum admissible pouvant servir de référence GAME (au sens de l’article 3 du décret 2017-440) pour les nouvelles zones de manœuvre.
D'autres dispositions peuvent être proposées, dans la mesure où l’équivalence des exigences est justifiée. Les éléments présentés visent à traiter les risques courants rencontrés en zone de manœuvre et ne portent pas préjudice à la mise en œuvre de mesures plus restrictives issues de l’analyse des risques systèmes (ex : sur-accident catastrophique en cas de déraillement). Cette base de travail ne remplace pas la démonstration de sécurité du système de transport. Le présent guide s’applique aux zones de manœuvre dans leur configuration normale d’exploitation, telle que définie par l’article 1 de l’arrêté du 23 mai 2003 modifié relatif aux dossiers de sécurité des systèmes de transport public guidés urbains.
Est exclue la prise en compte, sur une zone donnée, des évènements redoutés liés à des mouvements parcourus uniquement en cas de fonctionnement particulier ou dégradé du système (exemple : mouvements liés à la réalisation de services provisoires, mis en place à la suite d’un évènement ponctuel ; en revanche les mouvements de retrait/injection sur le réseau sont à prendre en compte).
Pour l’application du guide, il est considéré que :
le matériel roulant est conçu et maintenu selon les règles de l’art en vigueur (performances de freinage, éclairage extérieur, visibilité, maintenance des roues de tramway fer pour la détection...) ; Version 1 du 16 octobre 2017 Page 5 /68
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway
les systèmes de gestion des parcours et/ou des commandes d’aiguilles sont réputés conformes aux normes les concernant en matière de conception, de fabrication, d’installation et de qualification ; ces exigences ne sont donc pas abordées dans ce guide. Les dysfonctionnements techniques seront pris en compte en tant que « sources de danger ». Il pourra être défini des exigences générales identifiant les dysfonctionnements à prendre en compte par les exploitants. En revanche, les modalités de gestion / recouvrement des modes dégradés associés ne sont pas abordées, et restent à définir par l’exploitant.
1.3 - Champ d’application du guide 1.3.1 - Systèmes concernés Les préconisations définies dans le présent guide s’appliquent à tout nouveau système de tramway sur fer ou pneus1 , relevant du titre II du décret STPG et, pour leur partie urbaine, aux systèmes « mixtes » relevant du titre III de ce même décret. On entend par « nouveau système » tout projet n’ayant pas encore fait l’objet d’une approbation au stade du dossier préliminaire de sécurité (DPS) à la date de publication du présent guide. 1.3.2 - Cas des systèmes en service Les préconisations définies dans le présent guide s’appliquent à tout prolongement ou toute modification substantielle d’un système existant de tramway sur fer ou pneus1 ayant un impact sur la conception d’une ou des zones de manœuvre.
La cohérence de la signalisation ferroviaire à l’échelle du réseau (éventuellement par lignes ou par zones homogènes selon l’organisation des services de transport), vis-à-vis de sa perception par les conducteurs, devra être prise en compte dans la continuité des configurations existantes. Dans cet objectif, les éventuels écarts en termes de signalisation, de commande et de fonctionnement avec les préconisations du présent guide sont à relever et analyser.
En cas de survenue d’un évènement redouté, tel que défini dans le présent guide, en zone de manœuvre, le plan d’actions qui en découle devra s’inspirer des préconisations définies ci-après. 2 - Principes directeurs et méthodologie retenus pour la conception des zones de manœuvre 2.1 - Principes directeurs Les systèmes tramways sont par définition gérés selon le principe de la conduite à vue, sous la responsabilité du conducteur qui doit rester au cœur du système. Le conducteur adapte sa vitesse et conditionne son rythme de conduite à ce qu’il voit.
Le principe de la conduite à vue demeure valable en zone signalisée, notamment au motif qu’elle n’est pas forcément libre de toute interaction avec des tiers et que la conduite à vue répond à d’autres contraintes de sécurité que la seule couverture du risque de collision entre tramways (ex : collision avec un obstacle présent sur la voie).
En regard du REX, la possibilité d’une « boucle de rattrapage » par le conducteur peut raisonnablement être prise en compte, dans certaines situations / configurations, et à condition que la robustesse des dispositifs « techniques » (qu’il s’agisse des dispositifs de signalisation dynamique de la zone de ma- 1 Le cas des tramways sur pneus pourra éventuellement nécessiter une analyse complémentaire, en particulier au niveau des valeurs de freinage à prendre en compte et des particularités issues des appareils de voie. Version 1 du 16 octobre 2017 Page 6 /68
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway nœuvre ou des dispositifs de prévention/rattrapage) soit largement supérieure à celle de l’homme. Un facteur de « robustesse » de 100 entre le niveau de sécurité des dispositifs de signalisation dynamique équipant les zones de manœuvre et le niveau de « fiabilité » de l'homme a été retenu, impliquant un niveau de SIL (Safety Integrity Level) minimum de SIL1 pour ces dispositifs. En effet, il n’est pas acceptable que la « technique » puisse régulièrement « piéger » l’homme (crédibilité des équipements). Pour autant, l’erreur humaine est également une réalité ; elle a donc été prise en compte dans les conditions suivantes :
les analyses se sont limitées à la prise en compte d’une seule erreur humaine par scénario ; Nota : il est toutefois mis en avant l’éventualité d’une double défaillance d’un même conducteur, la seconde défaillance pouvant être une résultante de la 1ère (notion de « mode commun »). Exemple : erreur de télécommande mais respect de la vitesse de consigne pour la direction vers laquelle le conducteur pense aller ; franchissement de signal restrictif et absence de télécommande (le mode commun de défaillance considéré est l’hypovigilance du conducteur conduisant à l’oubli de télécommande et à l’erreur de non-respect de la signalisation).
le phénomène de « délit d’habitude » a été appréhendé de manière à ne pas être « défavorable » au plan de la sécurité (homogénéité de commande ou de vitesse dans des configurations similaires sur un même réseau – observations issues du retour d’expérience) ;
une attention particulière a été portée aux risques associés à une « surcharge » cognitive des conducteurs (nombre d’actions trop important à effectuer dans une durée courte ou nombre d’informations trop important à intégrer ou visualiser).
Le niveau de sécurité en zone de manœuvre a donc été appréhendé de manière globale (défaillances techniques et erreurs humaines) et adapté à la criticité des risques encourus (fonction des zones notamment). 2.2 - Méthodologie retenue pour la conception d’une zone de manœuvre Le guide définit les étapes à suivre pour la conception d’une zone de manœuvre : 1. détermination des évènements redoutés susceptibles d’être rencontrés sur la zone (cf Chapitre 3.1 et Chapitre 3.4) ; 2. détermination de l’obligation de mise en place d’un dispositif de signalisation dynamique sur la zone (cf Chapitre 4) ; 3.
détermination, via les fiches des évènements redoutés (cf Chapitre 9 et Annexe A), des niveaux de gravité et des exigences de SIL correspondants pour les dispositifs de sécurité (cf Chapitre 7) ; étude de l’implantation de la signalisation ferroviaire, en tenant compte de la visibilité des signaux et de la détection par un conducteur d’une erreur d’un autre conducteur, en lien avec la vitesse du tramway sur la zone (détermination notamment de la vitesse de choc entre rames) ; 4. définition, via les fiches correspondantes des évènements redoutés (cf Chapitre 9 et Annexe A), des mesures de prévention/rattrapage à mettre en œuvre (pour abaisser l’occurrence d’une situation dangereuse identifiée).
Les exigences générales définies au chapitre 5 pour les zones sans dispositif de signalisation dynamique et au chapitre 6 pour les zones avec un dispositif de signalisation dynamique sont également applicables. Version 1 du 16 octobre 2017 Page 7 /68
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway 3 - Définition, hypothèses et paramètres d’analyse des évènements redoutés 3.1 - Définition des évènements redoutés Évènement redouté Illustration Définition Collision par nez à nez Collision d’un tramway avec un autre circulant en sens inverse Collision par rattrapage Collision entre tramways allant vers une même direction et circulant sur une même voie Collision par prise en écharpe Collision entre deux tramways dont les parcours convergent, la collision a lieu sur un aiguillage pris par le talon Collision par cisaillement Collision entre un tramway empruntant un aiguillage par la pointe et un tramway dont la trajectoire cisaille l’une des deux destinations possibles de l’autre tramway.
Collision par croisement Collision entre deux tramways d’itinéraires sécants sans aiguillage Déraillement par survitesse Déraillement du tramway sur une aiguille prise en pointe du fait d’une inadéquation de la vitesse du tramway avec la position de l’appareil de voie Déraillement par bi-voie Déraillement ou mise en crabe d’un tramway sur une aiguille prise en pointe du fait d’un mouvement intempestif ou d’un positionnement non correct de l’appareil de voie au passage du tramway Déraillement par talonnage Déraillement du tramway sur un appareil de voie non talonnable (aiguillage verrouillé ou appareil de voie pour tramway sur pneus) pris par le talon, du fait d’un positionnement de l’appareil de voie dans une position incompatible avec le parcours du tramway Tableau 1 : définition et illustration des évènements redoutés objets du guide Version 1 du 16 octobre 2017 Page 8 /68
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway 3.2 - Définitions, principes généraux de calcul des distances d’arrêt et de freinage, et des vitesses associées 3.2.1 - Distance de freinage La distance de freinage se calcule au moyen de la formule inscrite dans la norme NF EN 13452-1 relative au freinage – systèmes de freinage des transports publics urbains et suburbains : d= V0 2 2a +V0⋅tr Avec : d la distance en mètres a la décélération du véhicule en m/s2 V0 la vitesse du tramway en m/s tr le temps de réaction homme + machine en secondes Conformément au chapitre 1.2, les différents modes dégradés possibles du matériel roulant ainsi que les conditions d’adhérence ne sont pas pris en compte dans les calculs de distance de freinage dans le cadre du présent guide.
3.2.2 - Vitesse de sécurité (caractérisation des configurations avec perte de visibilité à distance de freinage) Les configurations avec perte de visibilité à distance de freinage correspondent à une configuration ou une zone de manœuvre dans laquelle la vitesse des tramways est telle que la visibilité réciproque (ou sur le tramway qui précède) des conducteurs à distance de freinage n'est pas garantie. Exemples : présence de masques tel que bâti, végétation ou mobilier urbain à proximité de la zone, courbe...
La présence d’un tramway croiseur n’a pas été retenue comme paramètre pouvant occasionner une perte de visibilité à distance de freinage.
Pour une distance de visibilité (dvisibilité) donnée, la vitesse de sécurité (Vsécurité) est définie comme la vitesse pour laquelle la distance d’arrêt en FNS (a = 1,2 m/s²) avec tr = 1,5 s est égale à dvisibilité. dvisibilité= Vsécurité 2 2a +Vsécurité⋅tr Pour une pente de X %, la décélération à prendre en compte est : ap=a−g⋅ X 100 avec g = 10 m/s² Nota : les pentes maximales en tramway étant inférieures à 13 %, le sinus est assimilable à la tangente. Dans le cas où Vconsigne>Vsécurité , il s’agit d’une zone avec perte de visibilité à distance de freinage. Exemple : pour une voie unique en virage à 40 km/h, il y a perte de visibilité à distance de freinage si la visibilité est inférieure à 68 mètres.
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STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway 3.2.3 - Vitesse critique La vitesse critique (Vcritique) du tramway est la vitesse maximale (par conception selon les spécifications du constructeur) qui lui permet de ne pas dérailler lors de son passage sur un appareil de voie pris par la pointe en voie déviée. 3.2.4 - Vitesse de consigne La vitesse de consigne (Vconsigne) est la vitesse maximale autorisée sur la zone2 , soit par consigne inscrite dans le RSE, soit par TIV sur zone. Sa valeur peut être modulée dans les cas suivants :
Station avec arrêt à proximité de la zone ;
Restriction de vitesse par TIV ou consigne à proximité de la zone. Pour ces cas, la marche type du tramway peut être prise en compte pour les vitesses à prendre en compte, en considérant une accélération ou une décélération du tramway prise égale à 1,2 m/s2 .
3.2.5 - Vitesse technique La vitesse technique (Vtechique) est la vitesse de conduite « naturelle » adoptée par un conducteur compte tenu des caractéristiques géométriques et de l’environnement de la zone considérée (milieu urbain, carrefour . Ce pourra être par exemple la vitesse de confort en courbe liée à une accélération transversale d’environ 1 m/s². Cette vitesse sera déterminée en arrondissant la vitesse calculée aux 5 km/h supérieurs.
3.2.6 - Notion de vitesse crédible Une limitation de vitesse sur une zone est considérée comme crédible (Vcrédible) (respectée par les conducteurs) si elle se rapproche de la vitesse technique de la zone.
Les mesures empiriques suivantes sont retenues quant à la relation entre vitesse technique et vitesse crédible à dire d'expert : Vitesse technique Diminution maximale pour qu’une vitesse imposée soit crédible > 50 km/h – 20 km/h de 30 km/h à 50 km/h – 15 km/h de 20 km/h à 30 km/h – 10 km/h < 20 km/h – 5 km/h Tableau 2 : lien entre vitesse technique et vitesse crédible La réduction systématique de vitesse pour réduire les risques sur les configurations identifiées ne doit pas avoir pour résultat d'imposer une vitesse non crédible.
3.2.7 - Vitesse de choc La vitesse de choc permet de prendre en compte le rattrapage possible de l’erreur humaine : elle rend compte d’une action de freinage du conducteur à partir du moment où il est raisonnablement possible qu’il détecte une situation anormale sur la zone. Cette vitesse se calcule sans tenir compte de l’éventuelle présence d’une mesure d’alerte. 2 Au niveau de la zone de conflit ou de l’aiguille pour déterminer si une zone doit être signalée – cf Chapitre 4 - et au niveau des points de détection pour la détermination des configurations de perte de visibilité à distance de freinage et le calcul de la vitesse de choc.
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STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway La vitesse de choc (Vchoc) est définie comme la vitesse du tramway au point d’impact (garage franc ou position du tramway aval dans le cas du rattrapage), en considérant un début de décélération au point de détection (le point de détection varie suivant les évènements redoutés), et une décélération a en FU de 2,8 m/s². Dans le cas de la collision par nez-à-nez, la vitesse de choc à prendre en compte (Vchoc totale) est la somme de la vitesse de choc de chaque tramway au niveau du point de collision.
Le temps de réaction tr à prendre en compte intègre le temps de réaction « machine » de 0,85 s (cf. norme NF EN 13452-1), et le temps de réaction du conducteur :
en cas de configuration avec perte de visibilité à distance de freinage, le temps de réaction du conducteur est pris égal à 1,5 s, ce qui donne un temps de réaction « global » de 2,35 s arrondi à tr = 2,5 s
dans les autres cas, la visibilité limitera « l’effet de surprise » pour le conducteur relatif à la présence d’une situation anormale, le temps de réaction global est égal à tr = 1,5 s La distance parcourue pendant le temps de réaction est notée dtemps de réaction. La distance disponible (ddisponible) est la distance mesurée entre le point de détection théorique et le point potentiel d’impact (croisement bon ou bout avant/arrière du tramway en conflit). En fonction de la valeur de la distance disponible par rapport à la distance d’arrêt théorique (darrêt), trois cas sont à considérer : Cas 1 Si dtempsde réaction>ddisponible alors Vchoc=Vconsigne (le conducteur n’a pas eu le temps de réagir) Cas 2 Si ddisponible>darrêt alors Vchoc=0 (il n’y a pas choc) Cas 3 Sinon, Vchoc=√2a(darrêt−ddisponible)=√V consigne 2 −2a(ddisponible−dtemps deréaction) Figure 1 : illustration des différents cas pour le calcul de la vitesse de choc Version 1 du 16 octobre 2017 Page 11 /68
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway Les caractéristiques de la voie (pente a minima, dès lors qu’elle est supérieure à 3 %) sont à prendre en compte dans le calcul de Vchoc. La présence de pente modifie la valeur de décélération théorique a (décélération a en FU de 2,8 m/s²) en ap, définie ci-dessous, pour le calcul de Vchoc. Pour une pente de X %, la décélération à prendre en compte est : ap=a−g⋅ X 100 avec g = 10 m/s² Nota : les pentes maximales en tramway étant inférieures à 13 %, le sinus est assimilable à la tangente. 3.3 - Explicitation de certains paramètres influant sur la gravité ou l’occurrence de l’événement redouté Le critère de mixité des matériels roulants présents sur un même réseau n’a pas été retenu comme impactant la gravité de l’évènement redouté, la démonstration de compatibilité d’un nouveau matériel roulant avec le matériel roulant en service étant une condition à satisfaire pour l’autorisation de mise en service.
3.3.1 - Risques extérieurs dans l’environnement de la zone Les risques extérieurs dans l’environnement de la zone de manœuvre, identifiés comme paramètres influant sur la gravité de l’événement, sont les suivants :
la présence de tiers (piétons, cycles, véhicules routiers ...) ;
la présence d’un bâtiment ou d’un risque particulier (tunnel, ouvrage d’art, dénivellation, obstacles à proximité ...) ;
la présence d’obstacles fixes, tels que définis dans le guide STRMTG, (en particulier poteaux LAC), notamment entre les deux voies à l’aval d’un appareil de voie pris par la pointe. Au regard de la difficile caractérisation de la « zone de danger » pour considérer la présence ou non d’un risque dans l’environnement de la zone, une analyse qualitative de la zone étudiée, avec au besoin un échange contradictoire entre les différents intervenants (MOA, MOE, OQ, STRMTG), devra être produite, afin de valider la prise en compte ou non de ce risque.
3.3.2 - Zone avec/sans voyageurs L’absence de voyageurs dans le tramway impacte la gravité de l’évènement redouté considéré (notion d’accident collectif). Dès lors qu’une zone est parcourue à la fois par des tramways avec et sans voyageurs, le critère « zone avec voyageurs » sera retenu. 3.3.3 - Zone difficile d’accès Une intervention longue et tardive des secours est susceptible d’avoir pour conséquence une aggravation des blessures des personnes impactées dans un accident. La facilité d’accès de la zone pour l’intervention des secours, de par sa typologie, a donc été pris en compte comme paramètre influant sur la gravité. Sont notamment identifiées comme zones difficiles d’accès lorsqu’elles sont d’une longueur supérieure à 100 m :
les tunnels / tranchées couvertes ;
les plateformes encaissées ;
les viaducs / ponts.
Une analyse qualitative de la zone étudiée notamment au regard de la possibilité et facilité de circulation des véhicules de secours pour atteindre le lieu de l’accident, avec au besoin un échange contradictoire Version 1 du 16 octobre 2017 Page 12 /68
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway entre les différents intervenants (MOA, MOE, OQ, STRMTG), devra être produite, afin de valider la prise en compte ou non de ce risque. Pour la conception des zones de manœuvre tramways, un tunnel ou une tranchée couverte de plus de 100 m de long sera systématiquement considéré(e) comme zone difficile d’accès.
3.3.4 - Fréquence élevée – occurrence d’arrêt élevée La fréquence sera considérée comme élevée dès lors que l'intervalle théorique minimum de passage entre deux tramways, prévu au programme nominal d'exploitation, est inférieur à 2 minutes. Dans les cas d’évènements redoutés de type croisement, cisaillement ou prise en écharpe, la fréquence à considérer est la plus faible entre les deux directions entrant en conflit (intervalle de temps le plus long).
Dans le cas d’évènement redouté de type rattrapage, en complément de l’évaluation de la fréquence des tramways, l’occurrence d’arrêt d’un tramway dans la zone doit être prise en compte (analyse de la configuration afin de déterminer si elle est de nature à conduire nominalement à l’arrêt d’un tramway dans la zone d’espacement - ex : carrefour en sortie de zone, présence d’appareil de voie dans la zone d’espacement,...).
3.3.5 - Vitesse de circulation du tramway dans la zone Le temps de réaction du conducteur (pour prendre l’information et agir) étant une donnée d’entrée « incompressible » (bien que variable d’un individu à un autre), l’augmentation de la vitesse influe sur la distance parcourue durant ce temps de réaction.
En corollaire, pour une contrainte de distance donnée (par exemple entre le point de prise d’information et un point impératif d’arrêt), le temps laissé au conducteur pour intervenir est « mécaniquement » d’autant plus court que la vitesse augmente.
Ainsi la vitesse du tramway dans la zone a non seulement un impact sur la gravité de l’évènement redouté, mais également sur l’occurrence, dans le sens où elle impacte la faculté de rattrapage du conducteur. 3.4 - Typologie de zones et évènements redoutés associés Pour les zones où un dispositif de signalisation dynamique est requis, les fiches traitant des évènements redoutés à prendre en compte sont à appliquer. Le recensement des évènements redoutés doit être effectué sur chaque zone étudiée, en particulier pour les zones complexes.
Les évènements redoutés à prendre en compte sont ceux résultants :
des itinéraires prévus et parcourus en mode nominal sur la zone ;
d’un itinéraire prévu et d’un itinéraire non prévu, dans le cas où celui-ci est techniquement possible et résulte d’une absence de commande d’itinéraire et d’un franchissement de signal restrictif par un conducteur. Pour tous les évènements redoutés de type collision entre rames où le parcours d’un tramway emprunte une aiguille par la pointe en voie dévié, seuls les cas où la vitesse de consigne est inférieure à la vitesse critique sont à prendre en compte dans l’étude de la zone. En effet, lorsqu’un tramway emprunte une aiguille par la pointe en voie déviée, avec une vitesse supérieure à la vitesse critique, l’événement redouté « déraillement par survitesse » surviendra avant l’événement de type collision. Ainsi, les événements redoutés de type collision entre rames seront pris en compte seulement dans les cas où la vitesse de consigne est inférieure à la vitesse critique.
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STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway Le tableau ci-dessous est donné à titre indicatif. Il identifie pour chaque type de zone, les événements redoutés généralement associés. Les cas suivis de * sont indiqués pour mémoire, l’application de la fiche correspondante conduira dans la plupart des cas à une absence d’exigences particulières du fait des vitesses pratiquées dans ces zones ou des caractéristiques de l’appareil de voie utilisé. Le traitement de certains cas particuliers est explicité au Chapitre 9.
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STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway Type / Schéma Déraillement Collisions frontales Collisions latérales Sur vitesse Bi-voie Talonnage Rattrapage Nez-à-nez Croisement Cisaillement Prise en écharpe Arrière gare X* X X* X X Tiroir X* X X* X X Avant gare X* X X* X X X Croisement X Communication/ Rebroussement X* X X* X Débranchement X X X* X X Version 1 du 16 octobre 2017 Page 15 /68
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway Type / Schéma Déraillement Collisions frontales Collisions latérales Sur vitesse Bi-voie Talonnage Rattrapage Nez-à-nez Croisement Cisaillement Prise en écharpe Évitement X X X* X Cantonnement X Voie Unique X X X* X Tableau 3 : Lien entre typologie des zone et événement redouté La couleur de l’évènement redouté entouré dans le schéma de chaque zone dans le tableau 3 ci-dessus est en lien avec la couleur des croix figurant dans ce même tableau.
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STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway 4 - Situations/configurations imposant la mise en place d’un dispositif de signalisation dynamique Les éléments présentés ci-après précisent les situations / configurations imposant la mise en place d'un dispositif de signalisation dynamique. Ces dispositifs sont de trois types :
Signalisation dynamique de gestion de l’espacement → SGE
Signalisation dynamique de gestion des circulations → SGC
Signalisation dynamique de gestion des aiguilles → SGA La nécessité de mettre en place un dispositif de signalisation dynamique pour atteindre les objectifs de sécurité recherchés a été étudiée au regard de l'analyse de chaque événement redouté, de la possibilité de rattrapage par les conducteurs et du retour d'expérience associé.
Les vitesses de consigne à prendre en compte pour l’application du présent chapitre sont celles au niveau de la zone de conflit (cf. Chapitre 4.1) ou du franchissement des appareils de voie (cf. Chapitre 4.2). 4.1 - Assurer la sécurité des circulations les unes vis-à-vis des autres 4.1.1 - Assurer l’espacement entre les tramways L’événement redouté associé est la collision par rattrapage. Situations / configurations Traitement Commentaires Configuration avec perte de visibilité à distance de freinage SGE Voir Chapitre 3.2.2 Vconsigne > 70 km/h (sans perte de visibilité à distance de freinage) SGE Cette valeur constitue une forme de limite « physique » du point de vue de la conduite, au sens où la distance d’arrêt en FNS (décélération de 1,2 m/s2 ) à 70 km/h est de l’ordre de 200m, longueur qui est, à dire d’expert, l’éloignement au-delà duquel il devient difficile pour tout conducteur d’apprécier finement les distances et « l’espacetemps » Autres cas Conduite à vue Voir Chapitre 5 Tableau 4 : Exigences de signalisation pour assurer l’espacement entre tramways 4.1.2 - Gérer les incompatibilités de mouvement entre tramways Cette exigence découle de quatre types d’événements redoutés :
la collision par nez à nez ;
la collision par prise en écharpe ;
la collision par croisement ;
la collision par cisaillement. Version 1 du 16 octobre 2017 Page 17 /68
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway Événement redouté Situations / configurations Traitement Commentaires Collision par nez à nez (associée à des configurations nominales d’exploitation) Configuration avec perte de visibilité à distance de freinage SGC Voir Chapitre 3.2.2 Vconsigne > 30 km/h (sans perte de visibilité à distance de freinage) SGC Prise en compte notamment des cas de configurations en tiroirs, pour lesquelles le REX n’a pas fait ressortir de problématiques particulières 20 km/h < Vconsigne ≤ 30 km/h et L3 > 200 m (sans perte de visibilité à distance de freinage) SGC La longueur de 200 m est, à dire d’expert, l’éloignement au-delà duquel il devient difficile pour tout conducteur d’apprécier finement les distances et « l’espace-temps » Autre cas ( Vconsigne ≤ 20km/h ; 20 km/h < Vconsigne ≤ 30 km/h et L1 ≤ 200m) Conduite à vue Voir Chapitre 5 Collision par prise en écharpe & Collision par croisement Vconsigne > 20 km/h (sans perte de visibilité à distance de freinage) SGC Le point de détection d’une situation anormale se situant proche de la zone de conflit, les vitesses adoptées sans signalisation doivent permettre des distances d’arrêt courtes.
Configuration avec perte de visibilité à distance de freinage SGC Voir Chapitre 3.2.2 Autre cas Conduite à vue Voir Chapitre 5 Collision par cisaillement Vconsigne > 10 km/h SGC Le point de détection d’une situation anormale se situant au niveau de la zone de conflit, les vitesses adoptées sans signalisation doivent permettre des distances d’arrêt très courtes. Autre cas Conduite à vue Voir Chapitre 5 Tableau 5 : Exigences de signalisation pour gérer les incompatibilités de mouvement entre rames 4.2 - Assurer le franchissement des aiguilles en sécurité Afin de répondre à l’exigence de niveau système « Assurer le franchissement des aiguilles en sécurité », un traitement par signalisation peut être nécessaire en ce qui concerne le besoin spécifique de « ne s'engager que si les aiguilles sont positionnées correctement ».
Cette exigence découle de trois types d’événements redoutés :
le déraillement par survitesse ;
le déraillement par bi-voie ;
le déraillement par talonnage. Dans les cas de déraillement par survitesse et déraillement par bi-voie, le rattrapage du conducteur n’est pas envisageable, eu égard à la cinétique de l’évènement. Dans le cas du déraillement par talonnage, le 3 L est la longueur de voie pouvant être parcourue dans les deux sens de circulation, entre les aiguillages encadrant l’ensemble de la section à double sens ou entre l’aiguillage et la position de remisage (cas du terminus). Version 1 du 16 octobre 2017 Page 18 /68
STRMTG – Guide technique relatif à la sécurité des zones de manœuvre de tramway rattrapage du conducteur est envisageable dans les situations où l'on peut raisonnablement considérer que le conducteur peut détecter l'incohérence de position de l'aiguille par un contrôle visuel. Situations / configurations Traitement Commentaires Aiguille motorisée prise en pointe SGA Le passage sur un AdV pris en pointe non correctement positionné (pour les deux positions possibles) conduit au déraillement du tramway, même à faible vitesse Aiguille non motorisée prise en pointe avec Vconsigne > 15 km/h SGA Prise en compte notamment des cas de configurations en arrière-gare, pour lesquelles le REX n’a pas fait ressortir de problématiques particulières Aiguille non talonnable prise par le talon SGA Cas des AdV dont le talonnage, même à très faible vitesse, conduit au déraillement du tramway (exemple : aiguillages verrouillés, systèmes de tramways sur pneus) Autres cas Conduite à vue Voir Chapitre 5 Tableau 6 : Exigences de signalisation pour assurer le franchissement des aiguilles en sécurité 5 - Exigences générales de conception, exploitation et maintenance pour les zones où un dispositif de signalisation dynamique n’est pas requis Dans le cas où un dispositif de signalisation dynamique est mis en œuvre alors qu’il n’est pas requis par le présent guide, l’ensemble des exigences applicables aux zones où celui-ci est requis est applicable (cf.
5.1 - Exigences générales de conception A) Pour la conception d’une zone de manœuvre, les exigences suivantes sont applicables : 1. prévoir un processus de définition / vérification / évaluation de la « crédibilité » des consignes d’exploitation spécifiées dans chaque zone ; 2. mettre en place des repères sur site matérialisant la zone de conflit (zone à déterminer en lien avec le point de décision, avec à minima la matérialisation du croisement bon), indispensable à l’application des règles de conduite (régime de priorité, vitesse) ; B) Pour les zones de manœuvre avec des aiguilles, les exigences A) ci-dessus s’appliquent, ainsi que les exigences suivantes : 1.
mettre en œuvre des appareils de voie avec deux positions stables de l’aiguille (ex : aiguille dite « à effort de plaquage ») ; 2. prévoir un processus de définition / vérification / évaluation des vitesses de consigne appliquées en exploitation par rapport à celles spécifiées par le concepteur – constructeur des appareils de voie ; 3. veiller autant que possible à l’homogénéité des vitesses de consigne (en particulier en voie déviée) sur un même réseau ; Version 1 du 16 octobre 2017 Page 19 /68
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