Sécurité ferroviaire

La sécurité ferroviaire est un ensemble de moyens humains et techniques permettant d'éviter les accidents ferroviaires, ou de diminuer les conséquence de tels accidents.

Les mesures composant la sécurité ferroviaire

La signalisation

La signalisation ferroviaire est un ensemble d'informations destinées à un véhicule circulant sur une voie ferrée, lui indiquant quelle vitesse ne pas dépasser, et quand s'arrêter. Elle utilise le block-Automatique-Lumineux, également appelé cantonnement. La voie ferrée est découpée en éléments appelés cantons, et lorsqu'un canton est occupé par un train, la signalisation empêche les autres trains circulant dans le même sens (ou dans les deux sens dans le cas d'une voie unique) d'accéder à ce canton.

En France

En France, sur les lignes équipées du block automatique lumineux, chaque train, au fur et à mesure de sa progression, provoque la fermeture puis la réouverture des signaux (sémaphores et avertissements).

En Belgique

Les règles de conception de matériel et de la voie

Les installations de sécurité sont conçues pour qu'une anomalie n'entraîne jamais une situation moins restrictive. Ainsi par exemple, un fil coupé ou un fusible grillé permettra de présenter un feu rouge, jamais un feu vert.

La limitation du nombre de passages à niveaux permet d'éviter des collisions avec des véhicules routiers.

Le développement des logiciels embarqués dans les trains se fait en suviant la méthode B, ce qui permet de diminuer le risque de bug.

Les boucles de rattrapage

Une défaillance humaine ou technique ne doit pas suffire à elle seule à aboutir à une situation dangereuse. Pour cela, des « boucles de rattrapage » sont prévues : ce sont des dispositifs techniques qui surveillent l'action de l'homme. Afin de maintenir l'homme en état de vigilance, cette surveillance n'agit qu'en arrière plan : c'est l'homme qui agit et non l'automatisme. Exemples de boucles de rattrapage :

• répétition par crocodile : lors du passage au niveau d'un signal d'annonce, le conducteur doit appuyer sur un bouton poussoir, attestant qu'il a bien observé le signal fermé. S'il ne le fait pas, le train s'arrête de lui-même après quelques secondes ;
• pédale de l'homme mort : le conducteur doit actionner une commande à intervalles réguliers, afin de certifier qu'il est conscient et attentif, faute de quoi le train effectue automatiquement un freinage d'urgence ; le nom provient du premier dispositif, qui consistait en une pédale qui devait être maintenue enfoncée ; ce dispositif est maintenant appelé VACMA (Veille Automatique à Contrôle de Maintien d'Appui) ou plus simplement VA (veille automatique) ;
• contrôle de vitesse par balises (KVB) : si la vitesse du train dépasse celle calculée par l'installation embarquée, le freinage d'urgence est mis automatiquement en œuvre. Cependant, compte tenu du coût d'installation, tous les signaux ne sont pas équipés de ce dispositif ;
• détonateur : il s'agit d'un appareil émettant une forte explosion audible par le conducteur pour lui indiquer qu'il vient de franchir un signal carré fermé.

En exemple, comment l'accident de Melun en 1991 a-t-il pu alors se produire malgré les boucles de rattrapage ?

• Le conducteur a bien appuyé sur le bouton au passage du signal d'annonce (avertissement) : il était donc opérationnel à ce moment. Si malaise il y a eu ensuite, la VACMA n'a pas eu temps de déclencher le freinage d'urgence (tolérance de maintien d'appui de 55 secondes)^{[réf. nécessaire]} ;
• Le KVB était en cours d'installation sur le site de Melun, mais pas encore en service. Si cette installation avait été en service à ce moment, cela aurait permis un arrêt automatique du train avant le point protégé (premier aiguillage). En supposant qu'un malaise du conducteur se soit produit avant l'avertissement, l'absence d'appui sur le bouton poussoir de vigilance aurait déclenché le freinage d'urgence et évité cet accident. S'il s'était produit après l'avertissement, le KVB aurait déclenché le freinage d'urgence, par survitesse.^{[réf. nécessaire]}

La réglementation

Limitation du trafic, des vitesses selon les zones ...

Les mesures diminuant les effets d'un accident

La conception de l'articulation des voitures et répartition de la masse : lors d'un déraillement, le renversement du train est le phénomène qui cause le plus de victimes ; pour éviter cela, la répartition de la masse des voitures est étudiée afin que le centre de gravité soit le plus bas possible ; par ailleurs, l'articulation des voitures doit limiter les possibilités de roulis, en maintenant une certaine solidarité entre les voitures. La rigidité de l'ensemble est prévue qui ne se comporte soit comme une chaine à maillons bien séparés pour des réseaux vieillis ou instables soit comme un ensemble d'une souplesse contrôlée : ainsi lors de l'effondrement d'un pont suite à une crue en Italie la motrice d'un TGV (dont les bogies se situent entre les voitures) est restée au 3/4 suspendue quasi horizontalement au dessus du vide^{[réf. nécessaire]}.

La prévision de la déformation-absorption d'énergie du train est faite : de même que pour les voitures automobiles, les voitures des trains possèdent une zone de déformation à l'avant et à l'arrière du train qui amortit les chocs, diminue la décélération ; le reste de la voiture est quant à lui étudié pour conserver un volume permettant la survie, le but étant d'éviter les écrasements par la déformation de la tôle.

La prévision du chevauchement de deux trains ou de deux voitures consécutives en contact est faite par des dispositions ou dispositifs maintenant les véhicules alignés en résistant à la résultante verticale issue des efforts de compression lors des collisions ;

Risques ferroviaires

Réglementairement il existe uniquement 5 risques ferroviaires^{[réf. nécessaire]}:

• Le nez-à-nez
• Le rattrapage
• La prise en écharpe
• Le déraillement
• Obstacle

Le déraillement peut intervenir sur vitesse excessive du train (sur certaines lignes) ou voie déformée par exemple, cependant c’est, la plupart du temps, la conséquence de l’un des risques précédents. Ces cinq risques peuvent être détaillés et expliqués de la manière suivante :

Risques liés à la circulation des trains

• Nez-à-nez : il s’agit d’une collision frontale entre deux trains. Il est le plus souvent dû à une erreur humaine (sauf sur les postes très anciens, ce risque est protégé par les installations de sécurité). La collision de Zoufftgen en octobre 2006 en est un exemple.
• Rattrapage : contrairement au nez-à-nez, il s’agit ici d’une collision par l’arrière. Un train percute un autre train qui se trouve devant lui (ce risque est protégé par le principe du cantonnement). La catastrophe de Pomponne survenue le 23 décembre 1933 en est un des exemples les plus tragiques.
• Prise en écharpe : il s’agit d’une collision latérale qui se produit à une intersection de voies. Par exemple, un train qui s’engage sur une voie sur laquelle circule déjà un autre train allant dans le même sens. (sauf sur les postes très anciens, ce risque est protégé par les installations de sécurité)
• Dérive : il peut s'agir d'un ou de plusieurs véhicules (voiture, wagon) qui se met en marche suite à une immobilisation défaillante, notamment en présence d'une pente importante. Mais le plus fort risque reste l'inefficacité du freinage d'un train, appelé enrayage, provoqué par la présence d'une pâte graisseuse issue de la chute des feuilles mortes, parfois de conditions climatiques très mauvaises ou de la combinaison des deux. Des procédures de sécurité strictes permettent de limiter au maximum les risques encourus (prise en écharpe, rattrapage...). La dérive est un des risques majeurs ayant amené la modification de l'ancien signal d'alarme.

Risques liés à l'état du matériel roulant

• Échauffement de boîte de roulement. Un système automatique DBC (Détection Boîte Chaude) implanté sur la voie permet de capter le rayonnement calorique dégagé par les boîtes d'essieux et, en cas de température anormale, il avise de l'anomalie le poste responsable en lui précisant le numéro de l'essieu concerné et de l'intensité de l'échauffement. Le poste répercute l'information au conducteur du train qui devra s'arrêter (surtout pas avec le bouton d'urgence ce qui pourrait amplifier l'échauffement) et effectuer une visite du train, en « tâtant » les boîtes d'essieux.
• Rupture d'essieu.
• Rupture de bandage de roue (cf. accident d'Eschede en Allemagne).
• Défaillance du système de freinage : cette notion n'existe pas en tant que telle, car contrairement à un véhicule routier, naturellement en roue libre (il faut appuyer sur une pédale pour freiner), le système de freinage d'un train est naturellement serré par un dispositif indépendant à air sous pression. Pour pouvoir faire avancer un train, il faut alimenter en air un autre système (la conduite générale), la pression provoquant le desserrage. En cas d'anomalie au desserrage, un dispositif permet d'isoler la voiture ou le wagon (qui n'est alors plus freiné), permettant ainsi au convoi de se remettre en marche, éventuellement à une vitesse limitée en fonction de ses nouvelles caractéristiques de freinage. Dans le cas de l'accident de la Gare de Lyon, il s'agissait de l'utilisation d'un signal d'alarme ancien système, directement relié à la conduite générale, provoquant l'arrêt du train. Un incident au desserrage a amené le conducteur à isoler la voiture correspondante, mais dans la précipitation et les circonstances, il a omis une action et a isolé la voiture concernée et toutes celles situées derrière. Dès lors, seul le freinage de la motrice restait activé, ce qui est très insuffisant pour arrêter le convoi.
  Depuis 1994, l'ancien « signal d'alarme » est progressivement remplacé par le SAI (Signal d'Alarme par Interphonie) qui ne provoque plus l'arrêt du convoi et met en relation avec le conducteur. En relation avec les agents-circulation et le régulateur, il prendra la décision la plus appropriée (arrêt reporté en fonction du lieu d'intervention le plus rapide pour les secours (Police, Pompiers, Samu, ...) le plus souvent ; ou arrêt d'urgence réglementaire si le SAI a été déclenché au départ d'une gare).

Risques liés à la conception du matériel roulant

• Très rare, l'accident de la gare de l'Est est l'exception : le matériel, très ancien, ne s'opposait pas au maintien de la traction lors d'un freinage, chose impossible sur la quasi-totalité des engins moteurs actuels.

Risques liés à la conception des installations de signalisation

• Également très rares, elles sont conçues pour présenter une situation sécuritaire en cas de défaillance. Ainsi, les situations sécuritaires (feu rouge par exemple) sont par coupure de courant, tandis que les situations libératoires (feu vert par exemple) le sont par émission de courant.

Risques liés à l'état de l'infrastructure

• Effondrement d'un ouvrage : pont, viaduc, voûte d'un tunnel ou même de la plate-forme sur laquelle repose la voie, notamment en cas d'inondation.
• Cassure d'un rail (cf. accident des Landes).
• Déformation de la voie courante ou défaut dans un appareil de voie.

Risques liés à une erreur humaine

• À la conduite, non respect de la signalisation (franchissement intempestif d'un signal d'arrêt fermé, excès de vitesse...). Des systèmes de sécurité s'y opposent sur la plupart des installations.
  • Le KVB: ce système contrôle en permanence la vitesse du train conformément à la réglementation et la signalisation. En cas de dépassement de vitesse, une alerte est donnée au conducteur. Si l'écart devient plus important, le train est « pris en charge » par un freinage d'urgence et une procédure de remise en marche. Sur certaines parties de voie, le KVB imposera une vitesse (30 ou 10 km/h) même si la signalisation autorise plus.
  • L'application de la VISA (VItesse Sécuritaire d'Approche) prévient le franchissement d'un signal d'arrêt fermé. Si le conducteur a franchi un avertissement fermé (feu jaune fixe, précédant un signal d'arrêt), il doit circuler à une vitesse inférieure à 30 km/h à 300 mètre du signal annoncé fermé, afin de pouvoir s'arrêter en tout sécurité si le signal est fermé. Même si le signal annoncé s'ouvre entre temps, la VISA devra être respectée jusqu'au franchissement de ce dernier (harmonisation des gestes).
  • Le KVBP est une version du KVB qui a été installé dans les zones à forte densité de circulation. Il fonctionne par transmission continue par le rail des informations liées à la signalisation. Il permet, lorsqu'un signal fermé s'ouvre au Voie Libre (feu vert), d'affranchir dans certaines conditions le conducteur d'effectuer la VISA. Un signal fermé qui s'ouvre peut donc dans certaines conditions être franchi par le train à une vitesse supérieure à 30 km/h.
• À l'exploitation : les postes actuels sont dits « enclenchés », c'est-à-dire qu'il est impossible matériellement de réaliser des commandes qui pourraient compromettre la sécurité des circulations, comme par exemple d'établir simultanément deux itinéraires incompatibles, ou de manœuvrer un aiguillage sous un train. Toutefois, en cas de dérangement d'installations de sécurité, des procédures réglementaires (donc humaines) très strictes sont prévues, pour permettre le passage des trains en mode dégradé. Dans ce cas, une erreur serait lourde de conséquences.

Risques liés à des éléments extérieurs

• Obstacle sur la voie : risque de collision avec un objet (voiture, camion, coulée de boue, wagon ou train en dérive...) qui se trouve sur la voie où circule le train ou sur laquelle il est susceptible de s'engager.
• Attentat criminel, comme par exemple celui du train Naples - Milan.

Les institutions en rapport avec la sécurité ferroviaire

En France, l'établissement public de sécurité ferroviaire, créé en 2006, est un établissement public chargé de veiller à la sécurité ferroviaire sur le sol français.

En France, le Bureau d’Enquêtes sur les Accidents de Transport Terrestre, ou BEA-TT, est chargé de réaliser des enquêtes suite à des accidents ferroviaires, dans le but d'établir des recommandations afin d'améliorer la sécurité ferroviaire.

Notes et références

Voir aussi

Liens externes

• [PDF] Bilan LOTI du contrôle de vitesse par balises (KVB) RFF, 2008 - 48 p
• http://www.securiteferroviaire.be/
• http://www.securite-ferroviaire.fr/

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