Automatisation et supervision de la signalisation adaptée aux zones sensibles du réseau ONCF

I | P a g e
2021-2022
Automatisationet supervisionde la signalisationadaptée
auxzonessensiblesdu réseauONCF
EL MEHDI EL HANAFI
Mr. AYAD Hassan
Mr. FATHI MOHAMED
05 Juillet
REALISE PAR EL MEHDI ELHANAFI
ENCADRE PAR MR.AYAD HASSAN
MR.FATHI MOHAMED
MEMBRES DU JURY M.ELKARI (PRESIDENT)
M.AYAD (ENCADRENT)
M.OUKASSI (RAPPORTEUR)
Mme. IBNELOUAD (EXAMINATEUR)
SOUTENU LE 05 JUILLET 2022

I | P a g e
Dédicace
À nos mères et nos pères pour l'éducation qu'ils nous
ont prodigué ; avec tous les moyens et au prix de tous les
sacrifices qu'ils ont consentis à nos égards, pour le sens
du devoir qu'ils nous ont enseigné depuis notre enfance.
A tous nos amis qui ont fait preuve d’une amitié sincère.
À notre encadrant pour sa présence etson soutien tout
au long de notre formation.

II | P a g e
Remerciement
Après avoir terminé notre projet, nous tenons à remercier tous ceux qui ont contribué au succès de
ce projet, de près ou de loin.
Tout d’abord, nous remercions notre école « EMSI » qui nous a donné ce travail pour développer
nos compétences et nos connaissances, Et nos professeurs.
Je remercie en premier lieu mes parents qui ma aider durant ma formation et mon stage, et qui
étaient toujours à mon aide, et qui n’ont jamais cessé de m’encourager pour faire le mieux.
Je tiens à remercier, dans un premier temps, toute l’équipe pédagogique de l’école marocaine
des sciences de l’ingénieur de Marrakech EMSI ainsi que les intervenants professionnels
responsables du la filière Ingénierie Automatismes et Informatique Industrielle pour avoir assuré
la partie théorique et pratique.
Je tiens également à remercier Mon encadrant Mr. AYAD pour son aide et ses conseils
concernant les missions évoquées dans ce rapport, qu’il m’apporté lors des différents suivis.
Je voudrais remercier tout particulièrement et à témoigner toute ma reconnaissance aux
personnes suivantes, pour l’expérience enrichissante et pleine d’intérêt qu’elles m’ont fait vivre
durant ces quatre mois au sein de L'Office national des chemins de fer (ONCF).
Je remercie également Monsieur FATHI MOHAMED, directeur régional infrastructure et
circulation sud, pour tous les moyens mis à ma disposition pour passer ce stage dans de très bonnes
conditions, et pour m’avoir intégré rapidement au sein de l’office et m’avoir accordé toute sa
confiance.
Mes remerciements sont adressés à tous les membres du service maintenance électrique de m’avoir
accueillie chaleureusement et de m’avoir traitée comme étant l’une parmi eux.

III | P a g e
Résumé
Le projet consiste à automatiser la partie de commande d’exploitation de la gare EL JADIDA par
l’agent exploitant, en gardant toutes les installations de signalisations qui sont à la base de la
logique câblé.
La maintenance des installations de sécurité du réseau ONCF a besoin d’un service pour suivre
l’organisation, la sécurité et la qualité des travaux de maintenance. Pour cela nous avons opté pour
le service maintenance signalisation pour gérer les situations normales et les perturbations en se
basant sur la technologie poste à manette libre (PML). Celui-ci assure la commande et le contrôle
à partir d’un point de concentration précis qui fonctionne mécaniquement et électriquement et
gère la signalisation par un superviseur (HMI SIMATIC TP1500 Comfort) implémenté dans
l'automate programmable S7-300.
Mots clés :
 Signalisation
 Etude de système de commande contrôle
 Analyse fonctionnelle
 Automatisation

IV | P a g e
Abstract
The project consists of automating the operating control part of the EL JADIDA station by the
operating agent, keeping all the signaling installations which are the basis of the wired logic.
The maintenance of ONCF network security installations needs a service to monitor the
organization, security and quality of maintenance work. For this we have opted for the signaling
maintenance service to manage normal situations and disturbances based on the free joystick
position (PML) technology. This provides command and control from a precise concentration
point that operates mechanically and electrically and manages signaling by a supervisor (HMI
SIMATIC TP1500 Comfort) implemented in the S7-300 programmable logic controller.
Key words :
 Signage,
 Study of command and control system,
 Functional analysis,
 Automating.

V | P a g e
Glossaire
API Automate programmable industriel
BAL Block automatique lumineux
BAPR Block automatique a permissivité restreinte
BMVU Bloc manuel de voie unique
BMDV Bloc manuel de voie double
IHM Interface homme machine
ERTMS Système européen de gestion du trafic ferroviaire
ETCS Système européen de contrôle des trains
ONCF Office national des chemins de fer
ONE Office National de l'Électricité
PAI Poste d'aiguillage informatique
PML Poste a manette libre
PRS Poste relais a transit souple
PN Passage à niveau
SMS Service maintenance Signalisation
TTC Table de commande
TCO Tableau de commande optique
VCC Verrou carter coussinet
WinCC Windows Control Center

VI | P a g e
LISTE DES FIGURES
Figure I.1 Organigramme globale du groupe ONCF .................................................................................. 5
Figure I.2 : La carte ferroviaire .............................................................................................................. 7
Figure I.3 : Signal lumineux ................................................................................................................... 8
Figure I.4 : Signal lumineux sur mât normalement implanté à gauche de la voie.......................................... 9
Figure I.5: Principe de fonctionnement d’un poste d’aiguillage................................................................ 13
Figure I.6: Voie unique ....................................................................................................................... 14
Figure I.7 : Double voie ...................................................................................................................... 14
Figure I.8: Poste d’aiguillage mécanique............................................................................................... 15
Figure I.9: TCC d’une gare PML............................................................................................................ 16
Figure I.10: TCO d’une gare PRS [3]...................................................................................................... 16
Figure I.11 : Architecture d’un P.A.I ..................................................................................................... 17
Figure I.12: téléphone de communication entre les gares...................................................................... 17
Figure I.13: Block manuel de voie unique ............................................................................................. 18
Figure I.14: Block manuel à double voie ............................................................................................... 19
Figure I.15: Situation à l’approche d’une aiguille en position non-déviée.................................................. 19
Figure I.16 : Block manuel lumineux..................................................................................................... 20
Figure I.17 : Passage à niveau gardé et non-gardé [5]............................................................................. 21
Figure II.1: Table de Commande et de Contrôle de gare ELJADIDA........................................................... 24
Figure II.2: Relais à positions stabilisées ............................................................................................... 26
Figure II.3: Alimentation sans interruption............................................................................................ 26
Figure II.4: Appareil de voie ................................................................................................................ 27
Figure II.5: Appareil de voie (SCHEMA) ................................................................................................. 27
Figure II.6: Une aiguille....................................................................................................................... 28
Figure II.7: Croisement ....................................................................................................................... 29
Figure II.8 : Moteur de manœuvre des aiguillées ................................................................................... 29
Figure II.9 : Levier de manœuvre des aiguillées ..................................................................................... 30
Figure II.10: Verrouillage des aiguillages............................................................................................... 30
Figure II.11 : Point intermédiaire entre 2 zones ..................................................................................... 31
Figure II.12 : L’environnement électrique ............................................................................................. 31
Figure II.13 : Une pédale .................................................................................................................... 32
Figure II 14: collision frontale nez à nez................................................................................................ 33
Figure II 15 : collision par convergence................................................................................................. 34
Figure II 16 : cisaillement.................................................................................................................... 34
Figure II 17 : rattrapage...................................................................................................................... 35
Figure II 18 : détonateur..................................................................................................................... 37
Figure II 19: crocodile......................................................................................................................... 39
Figure II 20: Magnet AWS................................................................................................................... 41
Figure II 21: Balise KVB....................................................................................................................... 43
Figure II 22: balise TPWS .................................................................................................................... 44
Figure II 23: fonctionnement du TPWS ................................................................................................. 45
Figure II 24: ERTMS NIVEAU 1 ............................................................................................................. 46

VII | P a g e
Figure III. 1: Diagramme bête à corne .................................................................................................. 52
Figure III. 2: Diagramme pieuvre.......................................................................................................... 53
Figure III. 3: Diagramme FAST ............................................................................................................. 54
Figure III. 4: Diagramme S.A.D.T.......................................................................................................... 55
Figure III. 5: Centre de commande ....................................................................................................... 56
Figure III. 6: Schémas relatifs à chaque phase de commande de cet itinéraire ........................................... 56
Figure III. 7: Commande de l’itinéraire ................................................................................................. 57
Figure III. 8: Enclenchement d’itinéraire ............................................................................................... 57
Figure III. 9: Contrôle d’itinéraire......................................................................................................... 58
Figure III. 10 : Fermeture automatique................................................................................................. 58
Figure III. 11: Un automate programmable........................................................................................... 59
Figure III. 12: Structure générale de l’A.P.I............................................................................................ 60
Figure III. 13: Automate S7-300........................................................................................................... 61
Figure III. 14 : SIMATIC TP1500 Comfort ............................................................................................... 62
Figure III. 15: Bloc fonctionnelle dans le programme.............................................................................. 63
Figure III. 16: Langage de programmation Ladder .................................................................................. 64
Figure III. 17 : Vue de signalisation....................................................................................................... 65
Figure III. 18 Vue d’affichage d’erreur .................................................................................................. 65
Figure III. 19 : Vue de commande moteur et d’affichage des erreurs ........................................................ 66

VIII | P a g e
LISTE DES TABLEAUX
Tableau I. 1: Tableau de signalisation ................................................................................................... 10
Tableau II. 1 Comparatif entre ETCS Niveau 1 Full Supervision et Limited Supervision ................................ 48
Tableau III. 1: Liste des fonctions......................................................................................................... 53

IX | P a g e
SOMMAIRE
Dédicace .............................................................................................................................................I
Remerciement ....................................................................................................................................II
Résumé.............................................................................................................................................III
Abstract ............................................................................................................................................IV
Glossaire ............................................................................................................................................V
LISTE DES FIGURES..............................................................................................................................VI
LISTE DES TABLEAUX........................................................................................................................VIII
Introduction générale .......................................................................................................................... 1
CHAPITRE I : Présentation de l'environnement du travail ...................................................................... 2
I.1 Introduction............................................................................................................................ 3
I.2 Présentation de l’ONCF : ......................................................................................................... 3
I.2.1 Historique : ...................................................................................................................... 3
I.2.2 Présentation du service Maintenance et Signalisation ............................................................ 6
I.3 Signalisation Ferroviaire............................................................................................................ 7
I.3.1 Signalisation Lumineuse..................................................................................................... 8
I.3.1.1 Signalisation d’arrêt...............................................................................................10
I.3.1.2 Signalisation de limitation de vitesse........................................................................10
I.3.2 Description des installations de sécurité et de signalisation................................................... 13
I.3.2.1 Postes d’aiguillages................................................................................................13
I.3.2.1.1 Les Gares de voie ................................................................................................ 14
I.3.2.1.2 Les Gares de double voie ...................................................................................... 14
I.3.2.1.3 Les Postes mécaniques........................................................................................ 14
I.3.2.1.4 Les Postes électriques .......................................................................................... 15
I.3.2.1.5 Les Postes informatiques...................................................................................... 16
I.3.2.2 Les installations de cantonnement...........................................................................17
I.3.2.2.1 Cantonnement téléphonique ................................................................................ 17
I.3.2.2.2 Block manuel ...................................................................................................... 18
I.3.2.2.3 Block automatique à permissivité restreinte (BAPR)................................................. 19
I.3.2.2.4 Block automatique lumineux................................................................................. 20
I.3.2.3 Passage à niveau ...................................................................................................20
I.4 Conclusion ............................................................................................................................ 21
CHAPITRE II : Etude Technique d’installation d’une gare Poste à Manette Libre (EL JADIDA) et proposition
d’un système de contrôle de rail ...................................................................................................... 22

X | P a g e
II.1INTRODUCTION .................................................................................................................... 23
II.2Installations d’une gare d’aiguillage électrique (Poste à manette libre) ....................................... 23
II.2.1 Installations poste........................................................................................................... 23
II.2.1.1 Table de commande et contrôle .............................................................................23
II.2.1.2 Salle technique .....................................................................................................24
II.2.2 Installations en compagne (extérieur)................................................................................ 26
II.2.2.1 Appareil de voie ...................................................................................................27
II.2.2.2 Manœuvre des appareils de voie : ..........................................................................29
II.2.2.3 Circuits de voie .....................................................................................................31
II.2.2.4 Les détecteurs......................................................................................................32
II.3 Comparative de systèmes de contrôle de franchissement des signaux et de contrôle de vitesse........ 33
II.3.1 Identification des évènements redoutés liés à la circulation des trains .................................. 33
II.3.1.1 Collision frontale (nez à nez) ..................................................................................33
II.3.1.2 Collision par convergence (prise en écharpe)............................................................34
II.3.1.3 Cisaillement .........................................................................................................34
II.3.1.4 Survitesse ............................................................................................................34
II.3.1.5 Rattrapage...........................................................................................................35
II.4 Systèmes de contrôle de franchissement et de vitesse ................................................................ 35
II.4.1 Description des types de systèmes de contrôle ................................................................... 35
II.4.2 Classement des systèmes................................................................................................. 36
II.4.2.1 Systèmes de contrôle de franchissement :................................................................36
II.4.2.2 Système de contrôle de franchissement et de vitesse : ..............................................36
II.4.2.3 Systèmes de contrôles étudiés ...............................................................................37
II.4.2.3.1 L’appui acoustique des signaux ............................................................................ 37
II.4.2.3.2 Détonateur ........................................................................................................ 37
II.4.3 Répétition des signaux en cabine ...................................................................................... 38
II.4.3.1 Crocodile ............................................................................................................38
II.4.3.1.1 Fonctionnement ................................................................................................. 38
II.4.4 ATS (KYOSAN)................................................................................................................. 39
II.4.4.1 Fonctionnement ...................................................................................................39
II.4.4.1.1 Signal fermé...................................................................................................... 40
II.4.4.1.2 Signaux d’annonces fermées :.............................................................................. 40
II.4.4.1.3 Signaux d’arrêt fermé : ....................................................................................... 40
II.4.4.1.4 Signal ouvert ..................................................................................................... 40
II.4.4.2 Avantages et inconvénients....................................................................................40
II.4.4.2.1 Avantages liés au système ATS Kyosan sont : ....................................................... 40

XI | P a g e
II.4.4.2.2 Inconvénients: ................................................................................................... 41
II.4.5 AWS.............................................................................................................................. 41
II.4.5.1 Contrôle de vitesse par balise.................................................................................42
II.4.5.2 KVB.....................................................................................................................42
II.4.5.3 DAAT (Dispositif d’Arrêt Automatique des Trains) .....................................................43
II.4.5.3.1 DAAT est constitué :............................................................................................ 43
II.4.5.3.2 Avantages et inconvénients ................................................................................. 43
II.4.6 TPWS............................................................................................................................. 44
II.4.6.1 Description ..........................................................................................................44
II.4.6.2 Avantages et inconvénients ...................................................................................45
II.4.6.2.1 Principaux avantages du TPWS sont :................................................................... 45
II.4.6.2.2 Principaux inconvénients sont :............................................................................ 45
II.4.7 ETCS Niveau 1 – mode d’exploitation Full Supervision (V2.3.0d)............................................ 46
II.4.7.1 Description..........................................................................................................46
II.4.7.2.1 Principaux avantages sont : ................................................................................. 46
II.4.7.2.2 Principaux inconvénients sont :............................................................................ 47
II.4.8 ETCS Niveau 1 – mode d’exploitation Limited supervision (V3.0.0) ........................................ 47
II.4.8.1.1 Principaux avantages sont : ................................................................................. 47
II.4.8.1.2 Principaux inconvénients :................................................................................... 48
II.4.9 Comparatif entre ETCS Niveau 1 Full Supervision et Limited Supervision ................................ 48
II.5 CONCLUSION........................................................................................................................ 50
CHAPITRE III : Proposition d’une solution de l’automatisation d’un système de commande .................... 51
III.1 INTRODUCTION.................................................................................................................... 52
III.2 Analyse fonctionnelle externe................................................................................................ 52
III.2.1 Diagramme de bête a corne ............................................................................................ 52
III.2.2 Diagramme pieuvre........................................................................................................ 53
III.2.3 Liste des fonctions.......................................................................................................... 53
III.3 Analyse fonctionnel interne................................................................................................... 54
III.3.1 Diagramme FAST :.......................................................................................................... 54
III.4 Travaux assistés ................................................................................................................... 55
III.4.1 Visites de centre formation ferroviaire ............................................................................. 55
III.4.2 Tourner à gare EL JADIDA............................................................................................... 56
III.5 Principe de l’établissement d’un itinéraire............................................................................... 56
III.5.1 Commande de l’itinéraire................................................................................................ 56

XII | P a g e
III.5.2 Enclenchement d’itinéraire ............................................................................................. 57
III.5.3 Contrôle d’itinéraire ....................................................................................................... 57
III.5.4 Fermeture automatique.................................................................................................. 58
III.6 Commande des installations EL JADIDA (PML).......................................................................... 58
III.6.1 Présentation de logiciel et langage utilisé ......................................................................... 58
III.6.1.1 Définition d’un A.P.I .............................................................................................59
III.6.1.2 Automate s7-300 .................................................................................................60
III.6.1.3 IHM SIMATIC TP1500 Comfort : .............................................................................61
III.6.1.4 Logiciel TIA PORTAL V15 .......................................................................................62
III.6.1.4.1 Vue du portail et vue du projet ........................................................................... 62
III.6.1.5.3 Supervision sur TIA PORTAL V15.1 ....................................................................... 64
III.7 CONCLUSION ...................................................................................................................... 66
Conclusion Générale .......................................................................................................................... 67
Références ....................................................................................................................................... 68
Annexes ........................................................................................................................................... 69

1 | P a g e
Introduction générale
La signalisation est une nécessité pour les chemins de fer. En effet, dès que plusieurs mobiles
peuvent rouler au même instant sur un réseau, et que les conditions de vitesse, de freinage et de
visibilité ne permettent pas, comme dans la majorité des cas pour les voitures automobiles, de
circuler à vue, la disponibilité des systèmes de signalisation doit également devenir de plus en plus
élevée.
C'est dans ce cadre qu'entre le projet de stage que j'ai effectué à l'ONCF El Jadida.
Le projet qui a comme objectif de mieux gérer la fluidité des trains en évitant le crash. Pour cela
nous avons proposé une solution adaptée aux zones sensibles qui consiste à automatiser le passage
des trains par une signalisation intelligente qui permet de transmettre au conducteur des ordres et
informations.
Le présent rapport est scindé en trois chapitres :
Dans le premier chapitre une présentation de la société ONCF et des différents types de
signalisation ferroviaire qu’ils utilisent.
Le deuxième chapitre montre une étude technique d'installation d'une gare poste à manette libre
qui permet de commander les lignes des trains.
Le troisième chapitre propose une solution automatique et intelligente pour le contrôle de postes
d'aiguillages en utilisent l’automate programmable s7-300. Une supervision est proposée pour aider
l’agent de la salle de contrôle à mieux superviser la gestion des trains.
Finalement, une conclusion générale clôturera ce travail.

2 | P a g e
CHAPITRE I : Présentation de l'environnement du
travail

3 | P a g e
I.1 Introduction
ONCF est un établissement public créé en 1963 à caractère industriel et commercial qui détient le
monopole du transport ferroviaire au Maroc ayant un rôle important dans le développement
économique et social tel que le transport du phosphate, les marchandises et le transport des
voyageurs.
Ce chapitre présent l’office ONCF et détaille les types de signalisation ferroviaires.
I.2 Présentation de l’ONCF :
I.2.1 Historique :
La construction du réseau des chemins de fer du Maroc remonte au début du 20ème siècle, les
premières lignes construites à voie de 0,60 m ont été établies à partir de 1916, et ce n’est qu’en 1923
que la construction des voies à écartement normal a été confiée à trois Compagnies
concessionnaires privées :
La compagnie franco-espagnole du chemin de fer de Tanger à Fès ;
La compagnie des chemins de fer du Maroc (CFM) ;
La compagnie des chemins de fer du Maroc (CMO) ;
Ces dernières se partagèrent le trafic ferroviaire, en exploitant chacune la partie du réseau qui lui a
été concédée jusqu’en 1963 ; lorsque le gouvernement Marocain a décidé le rachat des concessions
et la création de l’Office National des Chemins de Fer ONCF.
L’ONCF gère et exploite un réseau de 2408 km de ligne principale, dont 1460.06 Km électrifiées.
Ce réseau comporte également 529,52 km de voies de service 361,74 Km électrifiées et 201 km de
lignes d’embranchements particuliers reliant diverses entreprises au réseau ferré national.
Ainsi, le Réseau Ferroviaire Marocain qui permet des vitesses de 160Km/h sur certains tronçons,
se présente sous forme d’un couloir reliant le sud (Marrakech) à l’Est (Oujda) avec des antennes
vers Tanger, Safi, Oued-Zem, EL Jadida, et Bou Arfa. Il dessert les grandes villes et les principaux
ports du royaume à l’exception de ceux d’Agadir au sud et de Nador au nord. Il est relié également
aux 2 réseaux algérien et tunisien, avec des caractéristiques techniques similaires permettant
d’assurer la circulation des trains dans de bonnes conditions d’exploitations.

4 | P a g e
Quant au parc matériel roulant, il se compose de 116 locomotives de lignes, 78 locomotives de
manœuvre, 14 rames automotrices à 3 voitures, 308 voitures à voyageurs ,284 wagons citernes, 689
wagons couverts, 1198 wagons de phosphates, 1055 wagons plats, 580 wagons tourtereaux.
Sur la scène internationale, le Maroc est membre de l’Organisation Internationale du Trafic
Ferroviaire qui s’agit de marchandises ou de voyageurs. De même, l’ONCF est membre actif de
l’Union Internationale des chantiers de fer, de l’Union Arabe des Chemins de Fer et du Transport
Ferroviaire Maghrébin (figure I.1).
Quelques Dates Clés :
• 1912 : Mise en service de la première ligne ferroviaire marocaine qui relie Casa et Rabat ;
• 1963 : Des Chemins de Fer marocains, création de l’ONCF ;
• 1964 : Achèvement du dédoublement de la voie entre Sidi El Aidi et Khouribga ;
• 1981 : Achèvement du dédoublement de la voie entre Casablanca et Rabat ;
• 1984 : Lancement des Trains Navettes Rapides entre Casablanca et Rabat ;
• 1986 : Marocanisation complète des effectifs de l’ONCF ;
• 1987 : Mise en service de la nouvelle ligne Nouasseur-Jorf Lasfar ;
• 1995 : Réorganisation et assainissement de l’ONCF ;
• 1996 : Signature du 1er contrat-programme État-ONCF ;
• 1999 : Mise en service du dédoublement de la voie entre Kenitra et Sidi Slimane ;
• 2002 : Mise en place d’une nouvelle organisation et d’une nouvelle stratégie commerciale de
l’Office ;
• 2004 : Adoption par le Parlement de la loi libéralisant le secteur et portant transformation de
l’ONCF en Société Anonyme ;
• 2006 : Signature du contrat-programme Etat-ONCF pour la période 2005-2009 ;
• 2009 : Réorganisation de l’ONCF en 4 directions support et 6 pôles opérationnels ;
• 2010 : Lancement des travaux de télécommandes des sous station ;
• 2014 : Lancement des travaux LGV ligne Tanger-Kenitra ;

5 | P a g e
Structure organisationnelle depuis 1er Juillet 2009 (figure I.1) .
Figure I.1 Organigramme globale du groupe ONCF

6 | P a g e
I.2.2 Présentation du service Maintenance et Signalisation
Le Service Maintenance Signalisation (SMS) a pour rôle le suivi et l’organisation de la politique de
la maintenance des installations de sécurité du réseau ONCF.
Il est chargé de :
 Élaborer et mettre à jour le référentiel de maintenance et le mettre à disposition des
opérationnels.
 Participer à la formation des collaborateurs signalisation.
 Vérifier, consolider et proposer les budgets d’exploitation de réhabilitation et
renouvellement des installations Signalisation.
 Gérer et optimiser les stocks (matériaux, matériel pièces de rechanges ……..) ;
 Rationaliser (Affectation, programmation ….) l’utilisation des engins et moyens pour la
réalisation des travaux de la Maintenance.
 Contrôler la sécurité et la qualité de la réalisation des travaux de maintenance, de
réhabilitation et de renouvellement.
 Contrôler l’état général des installations et équipements de signalisation et de sécurité.
 Optimiser le coût de lamaintenance des installations de signalisation(nouvelles méthodes,
organisation, moyens, etc.) de manière à atteindre le meilleur rapport « qualité / coût » ;
 Assurer l’assistance technique et l’expertise ;
 Coordonner la mise en service des nouvelles installations et installations modifiées
(réalisation des essais, élaboration et publication des documents…….) ;
 Assurer la veille technologique et le retour d’expérience ;
 Assurer la mise à jour des immobilisations et la consistance des installations ;
 Participer à l’élaboration et la mise à jour de la banque de données des projets.
Ce service est constitué de deux cellules : cellule de Signalisation (Electrique / Mécanique) et
cellule de Maintenance (Préventive / Corrective ; Contrôle ; Visites ; Essais ; Matériel).
Le district signalisation est chargé de :
 Établir le calendrier programme de la maintenance des installations de signalisation
mécaniques et électriques.
 Veiller au bon état des installations.

7 | P a g e
 Gérer les situations normales et de perturbation.
 Gérer les ressources humaines du district.
 Élaborer les prévisions en matières pour la maintenance.
 Gérer les bons de commandes et marchés
La Carte ferroviaire est présentée dans la figure I.2.
Figure I.2 : La carte ferroviaire
I.3 Signalisation Ferroviaire
La signalisation ferroviaire regroupe un ensemble de règles (qu’il convient de respecter)
permettant de réglementer la circulation ferroviaire. Cette signalisationaévolué jusqu’à nos jours
et ne cesse de croître dans ce sens. De la voie unique aux multiples voies, on est passé de la
signalisation basique à celle moderne répondant aux normes internationales.
Les objectifs de la signalisation peuvent être détaillés en cinq principaux points à savoir :
 Permettre un espacement des circulations (pour éviter les rattrapages de trains sur une
même voie).
 Garantir la protection des circulations dans les établissements (croisements).
 Arbitrer les circulations convergentes sur une même voie (nez à nez sur une voie unique).
 Eviter les déraillements par excès de vitesse (zones à vitesse limitée, courbes).

8 | P a g e
 Protéger les passages à niveau (croisements rail-route).
Afin de réaliser l'espacement des circulations, on découpe la voie en sections appelées "cantons".
Chaque canton est alors précédé d'un signalindiquant sice canton estlibre ou occupé par un autre
train.
I.3.1 Signalisation Lumineuse
La signalisation ferroviaire lumineuse désigne l’ensemble des signaux conventionnels implantés
sur le réseau ferré et destinés à assurer la sécurité des usagers du rail.
Normalement sur les lignes à voie double les trains circulent à gauche.
Pour réaliser lasignalisationlumineuse,on utilisedes panneaux portants un ou plusieurs feux. Ces
panneaux sont constitués d’un écran noir bordé d’un liséré blanc. Il existe différentes formes de
panneaux qui varient selon le nombre et le type des indications devant être présentées (figure I.3).
Figure I.3 : Signal lumineux
Les signaux sont implantés soit à gauche de la voie concernée sur des mats ou parfois au sol, soit
au-dessus de la voie sur des portiques.
Cependant il peut arriver qu’exceptionnellement, les signaux soient implantés à droite de la voie
[3].
La figure I.4 présente un exemple de signal sur Mats.

9 | P a g e
Figure I.4 : Signal lumineux sur mât normalement implanté à gauche de la voie
Les signaux lumineux utilisent des couleurs suffisamment différenciées pour ne pas être
confondues par les mécaniciens. Ces couleurs sont le vert, le jaune, le rouge, le blanc, le violet.
La disposition des feux est toujours la même, et se retrouve d’un panneau à l’autre.
Ainsi pour un panneau simple on aura la disposition suivante :
Et sur un panneau plus complexe, on retrouve les mêmes feux aux mêmes emplacements, et en
plus sont rajoutés les feux complémentaires :
Les signaux sont essentiellement utilisés pour assurer les fonctions suivantes :
 Signalisation d’arrêt ;
 Signalisation de limitation de vitesse,
Chacune de ces fonctions comprend habituellement une signalisation d’annonce et une
signalisation d’exécution ou de rappel.
En outre, l’expression «la signalisation d’arrêt» est réservée à la signalisation d’exécution d’arrêt
[5].

10 | P a g e
I.3.1.1 Signalisation d’arrêt
Les signaux d’arrêt utilisés se sont :
 Carré ou carré violet ;
 Sémaphore ;
 Feu rouge clignotant (signal assimilé à un signal d’arrêt) ;
 Disque.
I.3.1.2 Signalisation de limitation de vitesse
Au franchissement de certains points particuliers (aiguillages, courbes, ouvrages d'art,...) ou sur
certaines parties de voie de plus ou moins grande étendue, il peut être nécessaire de limiter la
vitesse des circulations (Tableau I.1) [1[5].
Tableau I. 1: Tableau de signalisation
Signalisation de
voix libre
Feu vert (Signal de
voie libre (VL)
En l'absence de toute signalisation
restrictive un panneau présente un feu
vert de voie libre.
Le feu vert indique au mécanicien que
la circulation en marche
normale est autorisée, si rien ne s'y
oppose
Feu blanc clignotant
Indique au mécanicien que le signal
carré correspondant n'est ouvert que
pour l'exécution d'une manœuvre sur un
parcours généralement de faible
étendue.
Le feu blanc clignotant interdit dans tous
les cas le départ en ligne d'un train.
Signalisation
d’arrêt
Le carré (C)
Le carré fermé présente deux feux
rouges sur une ligne verticale ou
horizontale. Il commande au mécanicien
l'arrêt avant le signal. Utilisé sur les
voies principales, sa fonction essentielle
est d'assurer la protection des

11 | P a g e
circulations dans les zones comportant
des appareils de voie.
Le carré violet (Cv)
De même que le carré fermé, le carré
violet fermé commande au mécanicien
l'arrêt avant le signal.
Le sémaphore (S)
Le sémaphore fermé présente un feu
rouge. Il commande au mécanicien
l'arrêt avant le signal. Il est affecté
essentiellement à la fonction
d'espacement des circulations sur les
lignes à double voie et d'espacement et
de protection du nez à nez sur certaines
lignes à voie unique.
Le feu rouge
clignotant ((S))
Lorsqu'un mécanicien rencontre un
panneau présentant un feu rouge
clignotant, il peut, sans marquer l'arrêt,
s'avancer en marche à vue, mais il ne
doit pas dépasser au franchissement de
ce signal la vitesse de 15 kilomètres à
l'heure. La marche à vue doit être
observée jusqu'à la fin du canton qui
suit le signal.
Le Disque (D)
Le disque fermé présente un feu rouge
et un feu jaune sur une ligne horizontale
ou verticale. Ilcommande au mécanicien
de commencer à réduire sa vitesse au
franchissement du disque pour se
mettre en marche à vue aussitôt que
possible

12 | P a g e
L'avertissement (A)
L'avertissement fermé présente un feu
jaune. Il commande au mécanicien
d'être en mesure de s'arrêter avant le
ou les signaux d'arrêt annoncés, ou
d’observer un feu rouge clignotant.
Le feu jaune
clignotant ((A))
Lorsque l'avertissement ne peut être
implanté à la distance d'arrêt du signal
annoncé, il est précédé du feu jaune
clignotant.
Le feu jaune clignotant commande au
mécanicien d'être en mesure de
s'arrêter avant le signal d'arrêt annoncé
à distance réduite par l'avertissement
suivant, cettedistance pouvant n'être
que de 500m.
Signalisation de
limitation de
vitesse
Vitesse égale à 30
km/h
La signalisation comporte:
•Un ralentissement 30 (R), présentant
deux feux jaunes sur une ligne
horizontale, à distance de
ralentissement de la pointe du premier
aiguillage pris en pointe,
•Un rappel de ralentissement 30 (RR),
présentant deux feux jaunes sur une
ligne verticale, toujours groupés et
combinés avec le carré qui précède
l'aiguillage,
Vitesse égale à 60
km/h
Les signaux de ralentissement 60 ((R)) et
de rappel de ralentissement 60 ((I sont
caractérisés par le clignotement
simultané des feux utilisés pour

13 | P a g e
constituer respectivement le
ralentissement 30 et le rappel 30
I.3.2 Description des installations de sécurité et de signalisation
Les installations de signalisation permettent de gérer les circulations ferroviaires à l’intérieur des
gares et en pleine ligne pour éviter les risques suivants :
 Les manœuvres en gare ;
 Les limitations des vitesses ;
 La protection des circulations dans les gares : convergence, stationnement ... ;
 L’espacement des trains pour éviter les rattrapages ;
 La protection contre le « nez à nez » ;
 La traversée des voies par des routes (passages à niveau).
Ces installations peuvent être regroupées en trois grandes familles :
 Les Postes d’aiguillages ;
 Les installations de cantonnement ;
 Passage à niveau .
I.3.2.1 Postes d’aiguillages
Ce sont des Lieux regroupant les organes de commande et de contrôle des équipements de
signalisation ferroviaire (figure I.5).
Figure I.5: Principe de fonctionnement d’un poste d’aiguillage

14 | P a g e
On distingue :
 Les Gares de voie unique;
 Les Gares de double voie;
 Les Postes mécaniques;
 Les Postes électriques;
 Les Postes informatiques.
I.3.2.1.1 Les Gares de voie
Une voie unique est une voie ferrée constituée d'une seule voie. Cela implique des règles
spécifiques de gestion de trafic pour que la sécurité y soit assurée, le principal risque étant la
collision frontale de deux trains (figure I.6).
Figure I.6: Voie unique
I.3.2.1.2 Les Gares de double voie
Le terme de double voie désigne une ligne ferroviaire constituée de deux voies distinctes. Ce
système permet de croisement des trains sans dangers en conditions normales d’utilisation,
chaque train ayant sa propre voie (figure I.7) [1].
I.3.2.1.3 Les Postes mécaniques
Dans les gares équipées de ce type de poste, les mouvements de triage et de formation sont
fréquents (figure I.8).
 Le regroupement des leviers de commande des aiguilles et des signaux dans un même
poste situé généralement en tête de faisceau ;
 La commande des aiguilles se fait par transmission mécanique rigide à partir du poste ;
Figure I.7 : Double voie

15 | P a g e
 La commande des signaux se fait par action des leviers de commande ;
 Les leviers des aiguilles et des signaux sont associés à une table d’enclenchements
mécaniques permettant la réalisation des enclenchements assurant la sécurité.
I.3.2.1.4 Les Postes électriques
Les postes d’aiguillages modernes sont des « postes à itinéraires », c'est-à-dire des postes dans
lesquels l'ensemble des appareils empruntés dans un itinéraire, ainsi que ceux qui en assurent la
protection, puis le carré qui en autorise l'accès, sont commandés globalement, et non plus
séparément comme dans les postes à commandes individuelles.
Le fonctionnement du poste est entièrement assuré au moyen de circuits électriques (figure I.9 et
figure I.10).
C'est ainsi que :
 les aiguilles sont commandées par moteur ;
 les signaux sont en principe lumineux ;
 les enclenchements, exclusivement électriques, agissent sur les circuits de commande des
aiguilles et des signaux.
Il existe de type de ce genre des postes d’aiguillages :
 Poste à manette libre (PML) : qui entre dans le cadre de ce projet. Il est utilisé
principalement pour les gares et les établissements intermédiaires situés sur
des lignes équipées en block automatique (BAL et BAPR) ;
 Poste tout Relais à Transit Souple (PRS) : cette technologie plus développer que
celle de PML. Les commandes sont réalisées par des boutons libres à retour
automatique, groupés sur une table de commande (TCC).
Figure I.8: Poste d’aiguillage mécanique

16 | P a g e
Figure I.9: TCC d’une gare PML
Figure I.10: TCO d’une gare PRS [3]
I.3.2.1.5 Les Postes informatiques
Appelés les PAI, ce sont des postes d’aiguillages a commandé informatique. Ils sont constitués de
quatre niveaux fonctionnels : Interface Homme-machine (IHM), enclenchement, interface
campagne, installation à la voie
C’est un poste dans lequel les fonctions d’enclenchement ne sont pas réalisées par une logique
câblée à base de relais de sécurité, mais par une logique programmée à base de microprocesseurs
(figure I.11).

17 | P a g e
Le P.A.I est télécommandable et compatible avec tous les modules d’aide à l’exploitation, il est
équipé soit d’un Tableau de commande optique « T.C.O » classique, soit d’un T.C.O sur écran.
Cette nouvelle technologie existe dans les gare : Sidi –Kacem, Kenitra, Casa Voyageur, Fès et
Taza.
Figure I.11 : Architecture d’un P.A.I
I.3.2.2 Les installations de cantonnement
Pour assurer la sécurité des circulations en pleine ligne contre les rattrapages et le nez à nez, il
est fait usage de l’un des systèmes suivants :
 Cantonnement téléphonique ;
 Block manuel ;
 Block automatique lumineux ;
 Block automatique à permissivité restreinte (BAPR).
I.3.2.2.1 Cantonnement téléphonique
Figure I.12: téléphone de communication entre les gares

18 | P a g e
Le cantonnement téléphonique est le système de cantonnement de base pour l'espacement des
circulations ferroviaires. Du fait de sa sécurité relative, il est rarement utilisé au Maroc, mais est
encore utilisé sur les lignes ouvertes au trafic voyageur en double voie grâce à l'adjonction d'un
régime de protection arrière des trains. L’espacement et le croisement des circulations sont
assurés par des dépêches téléphoniques entre gares.La sécurité repose totalement sur lavigilance
du chef de sécurité et le respect de la réglementation (figure I.12).
I.3.2.2.2 Block manuel
On distingue entre le Bloc Manuel de Voie Unique (BMVU) et le Bloc Manuel de Double Voie
(BMDV).
Les signaux d’entrée du canton sont commandés manuellement par le chef de sécurité. Leur
fermeture est automatique après passage des circulations et la réouverture n’est possible que si
le train est arrivé complet à destination.
La sécurité est assurée par des signaux de protection situés de part et d’autre du canton et
enclenchés électriquement entre eux.
L’arrivée du train est contrôlée automatiquement par attaque d’une pédale de passage.
Cependant, la sécurité repose partiellement sur la vigilance du chef de sécurité qui doit s’assurer
que le train est complet avant la reddition de voie.
En voie unique, le nez à nez est évité par une opération test qui vérifie électriquement les
conditions du block avant l’ouverture du signal (figure I.13 et figure I.14) [3].
Figure I.13: Block manuel de voie unique

19 | P a g e
Figure I.14: Block manuel à double voie
I.3.2.2.3 Block automatique à permissivité restreinte (BAPR)
Le Block Automatique à Permissivité Restreinte est le dernier modèle de block à avoir être mis en
service pour répondre à des impératifs d'ordre économique. Il reprend les automatismes du Block
Automatique Lumineux mais appliquées à des cantons de longueur plus grande. Il nécessite donc
moins de signaux que le BAL et moins de personnel que le BM. Il est principalement utilisé sur les
lignes à débit moyen et les lignes secondaires.
- Pourquoi ne pas avoir simplement conservé le principe du BAL et allonger les cantons ?
Laraison est évidente lorsque l'on considère qu'un train rencontrant un avertissement doit ralentir
et passer dès que possible en marche à vue jusqu'au signal d'arrêt suivant. Examinons alors la
situation active suivante en BAL à cantonnement long : un train suiveur rattrape le train qui le
précède. Un avertissement lui est présenté et il doit circuler en marche à vue (soit à 30 km/h
maximum) sur tout le canton, ce qui est inconcevable pour des cantons d'une dizaine de kilomètres
(il faudrait 15 à 20 minutes pour le parcourir !). Par conséquent, pour éviter des marches à vue
Figure I.15: Situation à l’approche d’une aiguille en position non-déviée

20 | P a g e
trop longues, le sémaphore en BAPR n'est pas franchissable, d'où le terme de « permissivité
restreinte » et l'espacement des trains est assuré selon un schéma très différent de celui du BAL.
(Figure I.15).
I.3.2.2.4 Block automatique lumineux
Figure I.16 : Block manuel lumineux
Le BAL fait appel à des signaux lumineux placés à l’entrée de chaque canton, et à des circuits de
voie permettant d’en changer l’aspect en fonction de l’avancement des trains.
Son principe général : découpage de la voie en cantons, signaux de voie libre, d’avertissement et
d’arrêt. Il est utilisé sur les lignes principales. Ce système est automatique et permet un débit
maximal sur une ligne, d’autre part il autorise également un espacement réduit des circulations
puisque le franchissement des signaux d’espacements fermés en marche à vue est autorisé (c’est
un système « permissif »). C’est le système le plus souple pour régler les circulations, mais c’est
aussileplus onéreux (installationde nombreux signauxet postes de commande complexes) (figure
I.16) [8].
I.3.2.3 Passage à niveau
Un passage à niveau (PN) est un croisement à niveau (c’est-à-dire à la même hauteur) d’une voie
ferrée avec une voie routière ou piétonnière (figure I.17).
Sa signalisation de position se compose généralement de :
 Feux routiers rouges clignotants (deux par sens de circulation routière) appelés R24 ;
 Un signal sonore cette signalisation est pour les passages automatiques ;
 Deux demi-barrières.
On distingue deux catégories de passage à niveau :

21 | P a g e
 Les passages à niveau non gardés : sécurité assurée par pancartes de signalisation
routière ;
 Les passages à niveau gardés : équipés de barrières et d’avertisseurs sonores déclenchés
automatiquement 70 secondes avant le passage de la circulation .
Figure I.17 : Passage à niveau gardé et non-gardé [5]
I.4 Conclusion
Dans ce chapitre nous avons présenté la sécurité des travaux de maintenance au sein de
l’organisation nationale des chemins et fer consisteune organisationparfaite assuréepar leservice
SMS qui garantit l’installation de différents types de signaux.

22 | P a g e
CHAPITRE II : Etude Technique d’installation d’une
gare Poste à ManetteLibre (EL JADIDA) et proposition
d’un système de contrôle de rail

23 | P a g e
II.1 INTRODUCTION
Ce chapitre présent une étude Technique d’installation d’une gare d’aiguillage électrique (PML)
poste à manette libre et l’étude Comparative de systèmes de contrôle de franchissement des
signaux et de contrôle de vitesse
II.2 Installations d’une gare d’aiguillage électrique (Poste à
manette libre)
On peut situer les installations d’une gare électrique en deux grandes parties :
 Des installations poste ;
 Des installations en compagne.
II.2.1 Installations poste
Les installations poste Sont composées de :
 Table de Commande et de Contrôle : Pour l’exploitation de la gare ;
 Salle technique : qui regroupe plusieurs relais d’enclenchement.
II.2.1.1 Table de commande et contrôle
C’est l’interface avec l’utilisateur (l’exploitation). Il donne toutes les indications provenant des
organes de contrôle : contrôle des signaux, contrôles des aiguilles, contrôle des autorisations,
contrôle de l’enclenchement de parcours et éventuellement l’occupation des zones.
Il présente l’état des signaux. Il comporte, dans la partie inférieure, des compteurs incrémentés à
chaque action sur les boutons d’annulations de l’enclenchement de parcours et sur le
commutateur de changement de l’état de la gare (Figure II.11).

24 | P a g e
Figure II.1: Table de Commande et de Contrôle de gare ELJADIDA
II.2.1.2 Salle technique
Lasalletechnique comporte les différents relais d’enclenchement, collection des plans techniques
de la gare qui décrivent tous circuits électriques de cette gare, ainsi que les fiches de maintenance
qui doivent être exécutées par les techniciens de signalisation.
Plans techniques :
L’élaboration du plan technique présente une phase importante dans la conception d’une gare,
car elle donne les renseignements nécessaires liés à la technologie du poste.
Le plan technique exprime en clair et d’une manière détaillé les différents enclenchements,
contrôles, dispositifs divers qui doivent être réalisés. Il contient plusieurs documents, à savoir on
va poser ici des exemples :
 Le schéma de signalisation :
Lepremier document du plan technique estle schéma de signalisation,ilapour rôle de compléter
le tracé de voie en faisant implanter les signaux électriques et mécaniques, designer l’ensemble
des équipements de signalisation avec leur emplacement exact par les points Kilométrique.
 Les enclenchements électriques :
Il a pour but de définir :
 Les conditions d’établissements (commande, formation et contrôle) des itinéraires ;

25 | P a g e
 Le tableau des mouvements et les conditions d’ouverture des signaux carrés dans les
deux sens ;
 Les conditions de commande, de formation et de destruction des autorisations ;
 Les conditions d’enclenchements électriques des appareils de voie ;
 Les conditions d’enclenchement d’approche.
 Les enclenchements par serrure
Ce document comporte deux tableaux récapitulatifs des serrures d’enclenchement et des clés
d’enclenchement. Il indique :
 Les appareils munis de serrures ;
 Les marques et types de serrures ;
 Le nombre et l’emplacement des clés.
 Les différents relais d’enclenchements :
Un relais est dit électromécanique si son fonctionnement est tributaire du déplacement de pièces
mécaniques sous l'influence d'un champ magnétique produit par un courant électrique.
Les divers types de relais se classent en deux catégories principales :
 Les relais de ligne,
 Les relais de poste,
Leur tension d'alimentation est en général de 24 volts continu
 Relais poste :
Les relais de poste, de résistance interne moins élevée que les relais de ligne.
Utiliséseulement Pour la gestiondes commandes de TCO,et vérification des conditions au niveau
de salle technique.
 Relais ligne :
Les relais de ligne, de grande résistance interne fonctionnent avec une résistance de ligne élevée.
Utilisé pour gérer les commande de TCO à l’extérieur, vérifié des conditions au niveau des
installations compagne.
 Relais à positions stabilisées :

26 | P a g e
Ce relais, appelé également relais basculeur, est composé de 2 bobines. Son armature est attirée,
soit par la bobine de gauche, soit par la bobine de droite.
Cette dénomination «gauche» (G) ou «droit» (D) est employée pour la commande des aiguillages.
Dans tous les cas un circuit comprend:
Figure II.2: Relais à positions stabilisées
Ces divers composants sont réunis entre eux par des fils conducteurs isolés qui constituent le
câblage (Figure II.12 et II.13).
Figure II.3: Alimentation sans interruption
Les installations de la gare s’alimentent directement de l’ONE, pour assurer la continuité de
l’alimentation en cas de coupure de courant ONE il utilise ASI (alimentation sans interruption).
II.2.2 Installations en compagne (extérieur)
Les installations en compagne c’est tous les installations placé à l’extérieur dans les voies par
exemples :
 Les appareils de voies ;
 Les leviers ;
 Les moteurs ;
Une alimentation
Un organe de
commande
Un récepteur
Récepteur
Organe de commande
Alimentation CC
Conducteur

27 | P a g e
 Circuits de voies ;
 Les pédales.
II.2.2.1 Appareil de voie
Un appareil de voie est un dispositif permettant d'assurerla continuité de lavoie pour un itinéraire
choisi parmi divers itinéraires divergents ou sécants (Figure II.14) [2].
Figure II.4: Appareil de voie
Un appareil de voie est constitué des éléments suivants:
 D’un aiguille à l’origine de la divergence.
 Voie intermédiaire qui assure la liaison entre les différentes parties de l'appareil de voie.
 croisement (cœur) qui assure la continuité de 2 itinéraires au droit de l'intersection des 2
files opposées (Figure II.15).
Figure II.5: Appareil de voie (SCHEMA)
 Aiguille :
L’aiguillage est composé de deux demi-aiguillages (Figure II.16) :

28 | P a g e
 Une aiguille, généralement flexible,
 Une contre-aiguille,
 Des coussinets de glissement solidaires de la contre-aiguille et fixés sur des traverses,
Figure II.6: Une aiguille
 Croisement
On peut distinguer entre (Figure II.17):
 Croisement comportant un cœur à pointe fixe : Contient un contre aiguille qui ne dépasse
pas une certaine distance,
 Croisement comportant un cœur à pointe mobile : qui constitue de 2 éléments de base
 le berceau qui joue le rôle de la contre-aiguille de gauche et de la contre-aiguille de droite
avec leurs coussinets
- la pointe mobile qui joue le rôle de l'aiguille de droite ou de l'aiguille de gauche suivant
sa position d'application.
Les aiguillages peuvent être franchis par une circulation se dirigeant:
 De la pointe vers le talon (aiguillages "pris en pointe»).
 Du talon vers la pointe (aiguillages «pris en talon»).

29 | P a g e
Figure II.7: Croisement
II.2.2.2 Manœuvre des appareils de voie :
Les appareils de voie sont manœuvrés :
 Soit à distance d’un poste de concentration habituellement appelé poste d’aiguillage :
Par mécanisme de manœuvre électrique d’aiguilles (moteur électrique) : Il se commande à partir
des postes d’aiguillages électriques (PRS, PML, PAI) (Figure II.18).
Figure II.8 : Moteur de manœuvre des aiguillées
 Soit depuis un point proche commande à pied d’œuvre :
- Par levier «I» à crans (non-talonnable) : Le levier «I» peut être enclenché par toc, par
serrures «S» à peine saillant. Pour lesquels la continuité de l’itinéraire doit être
préétablie, quand ils sont abordés en talon.
- Par levier talonnable : Pour lesquels la continuité de l’itinéraire peut ne pas être
préétablie lorsqu’ils sont pris en talon. Dans ce cas, les aiguilles sont déplacées par le
passage de la circulation (Figure II.19).

30 | P a g e
Figure II.9 : Levier de manœuvre des aiguillées
Verrouillage des aiguillages
Les aiguillages pris en pointe à une vitesse supérieure à 40 km/h sont obligatoirement équipés
d’un dispositif de verrouillage (Figure II.20).
Verrou carter coussinet – VCC
Le VCC est un dispositif de verrouillage positif des appareils de voie
et sa manœuvre est solidaire de celle de l’aiguillage.
Figure II.10: Verrouillage des aiguillages

31 | P a g e
II.2.2.3 Circuits de voie
Un circuit de voie est une partie de voie détecte en cas de passage d’une circulation ferroviaire
(Figure II.21 et II.22).
IL comprend un émetteur et un récepteur dont la liaison électrique est assurée par les 2 files de
rail entre 2 joints isolants
Figure II.11 : Point intermédiaire entre 2 zones
Cette liaison est interrompue par les essieux des trains La disparition du signal constitue
l’information de sécurité délivrée Il s’inscrit dans l’environnement électrique suivant :
Figure II.12 : L’environnement électrique

32 | P a g e
II.2.2.4 Les détecteurs
Ils sont installés sur des platines de réglages solidarisées au rail et ils sont réglés selon des cotes
de pose très précises (Figure II.23).
Figure II.13 : Une pédale
 Détecteurs électromécaniques (pédales) :
Ils sont constitués d’un boitier muni de bras extérieurs actionnés par la roue et comprenant un
circuit hydraulique d’amortissement de ces bras et d’un circuit électrique Le point faible de ces
détecteurs réside dans la possibilité de l’actionner incidemment ou malveillamment également
ces pièces nécessitent des opérations de réglage et d’entretien délicates
 Les détecteurs électroniques (pédales électroniques) :
Les détecteurs électroniques sont une solution technique propre à renforcer le système
précédent !! Ce système comprend un capteur magnétique sensible à la masse métallique de la
roue et un centre de traitement qui délivre une information à un relais de signalisation
conventionnel

33 | P a g e
II.3 Comparative de systèmes de contrôle de franchissement des
signaux et de contrôle de vitesse
II.3.1 Identification des évènements redoutés liés à la circulation des trains
Le système de contrôle de franchissement et/ou de vitesse qui est à déployer doit garantir la
prévention des situations à risque majeur qui peuvent se rencontrer en cas de non-respect de la
signalisation ou des procédures d’exploitation. Les risques majeurs qui sont identifiés sont les
suivants :
 La collision frontale (nez à nez) ;
 la collision par convergence (prise en écharpe) ;
 Le cisaillement ;
 La survitesse ;
 Le rattrapage.
II.3.1.1 Collisionfrontale (nez ànez)
Le système de contrôle doit empêcher la rencontre de deux trains circulant en sens inverse sur la
même voie et éviter ainsi une collision frontale.
Cette situation peut notamment se présenter sur une ligne à voie unique ou bien sur une ligne à
double voie banalisée et elle est généralement due à une erreur humaine, un des trains en cause
s’engageant sur la partie de voie concernée sans que la signalisation ne lui en donne l’autorisation
(Figure II.14).
Figure II 14: collision frontale nez à nez

34 | P a g e
II.3.1.2 Collisionpar convergence (priseen écharpe)
Au niveau de la convergence de deux voies, le système de protection doit empêcher un train
d’engager le point à protéger (Le point de croisement bon ou de garage franc) et ainsi éviter une
collision latérale entre deux trains circulant dans le même sens au niveau du point de convergence
(Figure II.15).
II.3.1.3 Cisaillement
Le cisaillement est le croisement d’une ligne par une autre ligne sur une ou plusieurs voies. Comme
dans le cas de la convergence de deux voies, le système de protection doit empêcher un train
d’engager le point à protéger (Point de croisement bon ou de garage franc) et ainsi éviter une
collision transversale entre deux trains au niveau du point de croisement (Figure II.16).
Figure II 16 : cisaillement
II.3.1.4 Survitesse
La survitesse du train est un dépassement de la vitesse maximale normalement autorisée de par la
composition du train sur une section de ligne donnée, notamment lorsque les caractéristiques de
l’infrastructure ferroviaire imposent une restriction de vitesse. Selon les cas, cette limitation peut
être permanente ou temporaire.
Les limitations de vitesse permanentes sont généralement liées à :
 La valeur des rayons de courbure de la voie,
Figure II 15 : collision par convergence

35 | P a g e
 Les caractéristiques des ouvrages d’art,
 Le franchissement d’un appareil de voie en position déviée.
 Les limitations de vitesses temporaires peuvent être liées à :
 Des dommages de la voie,
 Des Travaux en cours.
Une survitesse peut provoquer le déraillement du train.
II.3.1.5 Rattrapage
Il s’agit d’une collision par l’arrière d’un train qui percute un autre train qui se trouve devant lui. Le
système de contrôle doit empêcher le rattrapage d’un train par un autre train. Par rapport aux
situations à risque décrites précédemment, cette dernière représente un niveau de dangerosité
légèrement moindre. Cependant, il sera considéré que le système de contrôle doit permettre de s’en
prémunir (Figure II.17).
Figure II 17 : rattrapage
II.4 Systèmes de contrôle de franchissement et de vitesse
II.4.1 Description des types de systèmes de contrôle
Il existe plusieurs types de systèmes de contrôle :
 Les systèmes de contrôle de l’état de veille du conducteur (par exemple la VACMA – Veille
Automatique à Maintien d’Appui) :
 Le but de ce type de dispositif est de provoquer l’arrêt du train en cas de défaillance de
l’attention du conducteur. Cette détection aboutit à deux actions possibles :
o Une alerte sonore en cabine,
o Le déclenchement du freinage d’urgence.
 Ce type de système ne fait pas l’objet de cette étude car ces systèmes ne contrôlent pas le
franchissement intempestif des signaux ni les excès de vitesse.
 Les systèmes de protection ponctuelle sans action sur le système de freinage (par exemple
le détonateur à cartouches, …)

36 | P a g e
 Ce type de dispositifs aboutit à une alerte visuelle et/ou sonore en cabine ou à l’extérieur
pour alerter du franchissement d’un signal de protection (ou de son signal d’annonce) fermé.
Il ne permet pas de déclencher automatiquement le freinage d’urgence en cas de
franchissement inopiné du signal fermé.
 Les systèmes de protection ponctuelle avec possibilité d’action sur le système de freinage
(par exemple DAAT, AWS, …) :
 Ces systèmes permettent de contrôler le franchissement d’un signal d’arrêt et celui de son
signal d’annonce. Ce type de dispositifs aboutit à une alerte visuelle et/ou sonore en cabine
et peut également aboutir au déclenchement du freinage d’urgence du train au
franchissement du signal fermé ou en absence de réaction du conducteur.
 Les systèmes de protection continue :
 Ce type de système permet de contrôler la vitesse à l’approche ou au franchissement d’un
signal fermé et également au niveau des signaux d’annonce : KVB, TVM, LZB, TPWS….
Ce dispositif aboutit à une alerte sonore et visuelle en cabine pour alerter du franchissement
d’un signal de protection fermé ou du franchissement d’un signal d’annonce. Il alerte aussi
de l’approche d’un signal fermé avec une vitesse excessive par rapport à la vitesse autorisée
et actionne le freinage d’urgence du train lorsque cette vitesse dépasse le seuil de survitesse.
II.4.2 Classement des systèmes
La mise en œuvre de la signalisation s’avère être une condition nécessaire à la sécurité des
circulations et des personnes. Le non-respect de la signalisation est un risque à prendre en compte
lorsque l'on intègre le facteur humain dans les analyses de risques. Les systèmes décrits dans ce
chapitre sont de diverses générations. Ils ont été développés en fonction de l’avancement de la
technologie (développement électronique et informatique) et des besoins des réseaux.
Ces systèmes de protections sont regroupés dans deux grandes catégories :
II.4.2.1 Systèmes de contrôle de franchissement :
Ce type de systèmes contrôle le franchissement de signal fermé ou de son annonce :
 Contrôle sans action sur le système de freinage avec une alerte extérieure (Appui acoustique
des signaux), Exemple : Détonateur
 Contrôle avec une action sur le système de freinage et avec une alerte à l’intérieur de la
cabine (répétition en cabine), Exemple : DAAT
II.4.2.2 Système de contrôle de franchissement et de vitesse:

37 | P a g e
 Contrôle de vitesse continu : Le système embarqué contrôle en continu la vitesse du train
par rapport à la courbe de vitesse calculée à bord. Il alerte le conducteur en cas de
dépassement de la vitesse et actionne le freinage d’urgence en cas de survitesse pour garantir
de protéger le point à protéger (GF, Pointe d’aiguille …). Exemple : le
KVB
 Contrôle de vitesse ponctuel : Le système contrôle la vitesse du train à un point (au niveau
du signal ou à une distance donnée). Ce système alerte le conducteur et actionne le freinage
d’urgence du train en cas de survitesse. Exemple : le TPWS.
II.4.2.3 Systèmes de contrôles étudiés
II.4.2.3.1 L’appui acoustique des signaux
L'appui acoustique des signaux est relativement ancien. Il s’agissait alors d’équiper par des pétards
les signaux carrés, les sémaphores, les disques et les signaux d’annonce des bifurcations et autres
points dangereux.
II.4.2.3.2 Détonateur
Les signaux détonants sont encore couramment utilisés aujourd’hui selon des critères basés sur la
criticité des situations. Les détonateurs électriques à percussion associés aux signaux carrés qui sont
utilisés aujourd’hui sont limités à cinq détections. De ce fait, il est nécessaire que l’organisation de
la maintenance prévoie la vérification périodique de la présence des cartouches.
Le détonateur est un appareil émettant une forte explosion audible par le conducteur afin de lui
indiquer le franchissement d’un signal carré fermé (Figure II.18).
Figure II 18 : détonateur

38 | P a g e
II.4.3 Répétition des signaux en cabine
II.4.3.1 Crocodile
C'est un dispositif de forme allongée placé entre les deux files de rails, le plus près possible en amont
du signal. Il se compose d'un patin en acier, de deux mètres de long environ, sur lequel vient frotter
une brosse métallique fixée sous le châssis des engins moteurs. Le crocodile est protégé des chocs
par un ou deux blochets en bois ou en résine (Figure II.19).
II.4.3.1.1 Fonctionnement
Signal fermé :
Un signal est considéré comme fermé lorsqu’il présente au moins une des indications suivantes :
 Carré ;
 Sémaphore ;
 Feu rouge clignotant ;
 Ralentissement 30 ;
 Ralentissement 60 ;
 Avertissement ;
 Disque ;
 Feu jaune clignotant ;
 TIV (Tableaux Indicateurs de Vitesse limite) à distance en forme de losange.
Signal ouvert :
Un signal est considéré comme ouvert lorsqu’il présente l’une des indications suivantes :
 Rappel de ralentissement 30 ;
 Rappel de ralentissement 60 ;
 Feu Vert clignotant ;
 Voie libre ;
 Ne permet de transmettre que deux états (signal ouvert ou signal fermé) ;
 Ne permet pas de contrôler finement le bon respect de la vitesse par le conducteur ;

39 | P a g e
 N’est pas une installation de sécurité.
Figure II 19: crocodile
II.4.4 ATS (KYOSAN)
Le système ATS Kyosan est un système de répétition de signaux par le biais de fréquences émises
par les balises placées en amont du signal répété vers un capteur situé sur l’engin moteur (Figure
II.20).
II.4.4.1 Fonctionnement
La répétition des signaux par l'équipement ATS a pour objet de déclencher lorsqu'un signal répété
est franchi fermé :
 Une alerte par une indication lumineuse et sonore.

40 | P a g e
 Un freinage d'urgence immédiat ou en cas de non reconnaissance (non acquittement) du
conducteur.
Le système ATS permet aussi d’enregistrer à bord et de manière distincte les informations reçues
sur un enregistreur.
Globalement, le fonctionnement du système ATS Kyosan est proche du fonctionnement du système
Crocodile.
II.4.4.1.1 Signal fermé
Un signal est considéré comme fermé et susceptibles d'être répétés sur les engins moteurs, lorsqu’il
présente au moins une des indications suivantes :
II.4.4.1.2 Signaux d’annonces fermées :
 A => Avertissement ;
 (A) => Feu jaune clignotant ;
 R => Ralentissement 30 ;
 (R) => Ralentissement 60 ;
 TIV (Tableaux Indicateurs de Vitesse limite) à distance en forme de losange.
II.4.4.1.3 Signaux d’arrêt fermé :
 D => Disque ;
 C => Carré ;
 S => Sémaphore ;
 (S) => Feu rouge clignotant.
II.4.4.1.4 Signal ouvert
Un signal est considéré comme ouvert lorsqu’il présente l’une des indications suivantes :
 RR => Rappel de ralentissement 30 ;
 (RR) => Rappel de ralentissement 60 ;
 (VL) => Feu Vert clignotant ;
 VL => Voie libre.
II.4.4.2 Avantages et inconvénients
II.4.4.2.1 Avantages liés au système ATS Kyosan sont :

41 | P a g e
 Une solution à priori économique car les produit ATS Kyosan ont déjà été déployés sur le
réseau de l’ONCF, c’est donc une solution éprouvée. Certains engins moteurs du réseau sont
toujours équipés du dispositif bord du produit ATS, ce qui apporterait une économie dans
l’approvisionnement, l’intégration et les essais.
 Peu, voire pas d’investissement pour la maintenance: Les moyens de maintenance tels que
les ateliers, les voies d’essais ainsi que les procédures sont en place, il y a donc moins
d’investissement pour la maintenance.
II.4.4.2.2 Inconvénients:
 L’obsolescence : Il est probable que le produit soit déjà obsolète et ne soit plus disponible
chez le fournisseur Kyosan.
 Certains engins moteurs de faible puissance (locotracteurs, locomotives de manœuvre,
draisines, ...) ne sont pas nécessairement équipés du dispositif bord f de l’ATS.
II.4.5 AWS
L’Automatic Warning System (AWS) est un système de répétition des signaux en cabine utilisé au
Royaume-Uni qui offre des fonctionnalités similaires à celles du crocodile utilisé en France, mais
contrairement à celui-ci l’information est transmise au train avant le passage au droit du signal
correspondant.
Un appareil appelé Magnet est placé entre les files de rail à environ 185 mètres du signal à répéter,
et contenant deux aimants : un permanent et électroaimant (Figure II.21).
Figure II 20: Magnet AWS

42 | P a g e
Lorsque le signal présente un feu vert, l’électroaimant est alimenté. Le train passant au-dessus de
l’appareil détecte d’abord l’aimant permanent, ce qui provoque l’armement du dispositif embarqué
en vue d’un freinage; ensuite il détecte l'électroaimant qui désarme le dispositif embarqué. Dans la
cabine de conduite, une sonnette ou une cloche retentit et un indicateur affiche un disque noir.
Si le signal présente un autre aspect (jaune, deux jaunes ou rouge), l'électroaimant n’est pas
alimenté; ainsi lorsque le train passe au-dessus de l’appareil, le dispositif embarqué n’est pas
désarmé ; dans la cabine de conduite, une trompe sonne et l’indicateur affiche un disque avec une
alternance de secteurs jaunes et noirs (appelé sunflower, c’est-à-dire tournesol). Le conducteur
dispose alors de 2,75 secondes pour acquitter pour réarmer le système. Dans le cas contraire le
freinage d’urgence se déclenche. Le « sunflower » reste affiché comme aide à la mémorisation.
II.4.5.1 Contrôle de vitessepar balise
 le KVB -contrôle de vitesse par balise- principalement déployé pour les signaux situés sur
les lignes électrifiées et les signaux des lignes à V>160km/h qui font l'objet d'un programme
particulier dit de "préannonce". Certains équipements spécifiques comme celui des gares en
impasse complètent le programme de déploiement.
 Le DAAT - dispositif d'arrêt automatique des trains -, un système techniquement différent
du KVB et moins élaboré qui répond aux besoins d'amélioration de la sécurité sur les
sections de ligne à une seule voie non électrifiées.
II.4.5.2 KVB
Le conducteur dispose à bord d'un visualisateur où lui sont données les seules informations
strictement nécessaires de telle manière que sa vigilance, notamment vis-à-vis de la signalisation
latérale, reste à un niveau élevé.
Le principe de fonctionnement est basé sur l'implantation de balises au sol qui constituent des points
d'information (Figure II.22).
Les informations transmises concernent notamment :
 Les indications présentées par les signaux,
 LES distances des points protégés par un signal et les indications relatives à l'espacement,
 La vitesse autorisée,
 La transmission d'ordres autres tels que transmission d'ordres à des automates – changement
de canal radio,…

43 | P a g e
Figure II 21: Balise KVB
II.4.5.3 DAAT(Dispositif d’Arrêt Automatique des Trains)
Il s'agit d'un système plus simple que le KVB; son but est d'arrêter un train qui pénétrerait
intempestivement dans un intervalle sur une section de ligne à une seule voie.
Le DAAT est donc installé sur les sections de ligne à une seule voie non électrifiées où circulent
des trains de voyageurs et/ou des trains de matières dangereuses. Le principe de fonctionnement est
basé sur l'utilisation d'un crocodile en voie qui transmet à bord, par l'émission d'une fréquence,
l'interdiction de mouvement.
II.4.5.3.1 DAAT est constitué :
 Au sol : d'un point d'information comprenant un émetteur et un crocodile,
 Sur l'engin moteur : d'un récepteur et d'un dispositif d'annulation du DAAT. Ce dispositif
d'annulation est constitué d'un bouton poussoir à damier rouge et blanc appelé "BPFC".
Celui-ci est destiné à être actionné par le mécanicien pour permettre de franchir, dans des
conditions réglementaires, un point d'information actif. Après actionnement sur ce bouton,
le DAAT redevient alors actif à bord après le parcours d'une distance ou après écoulement
d'un délai, selon l'équipement de l'engin moteur.
II.4.5.3.2 Avantages et inconvénients
Ce système nécessite une adaptation du matériel roulant au niveau de l’interface avec le système de
freinage et d’affichage en cabine.

44 | P a g e
II.4.6 TPWS
II.4.6.1 Description
Le Train Protection & Warning System (TPWS) est un système de contrôle de la vitesse des trains
utilisé au Royaume-Uni. Il représente une évolution du système AWS, il inclut toutes les fonctions
de l’AWS. Il est constitué d’inducteurs dans la voie et d’une antenne sur le train. Le système TPWS
déclenche un freinage lorsque (Figure II.23) :
 Un train franchit un signal fermé.
 Un train approche un signal fermé avec une vitesse excessive (dépasse la vitesse autorisée).
Figure II 22: balise TPWS
Contrairement à un système complet de contrôle de la vitesse, il n’arrête pas les trains avant qu’ils
franchissent le signal fermé. Il agit d'un système de contrôle de vitesse ponctuel (Figure II.24):
 Sur le signal d'arrêt,
 Environ 200 mètres en amont du signal d’arrêt.

45 | P a g e
Figure II 23: fonctionnement du TPWS
II.4.6.2.1 Principaux avantages du TPWS sont :
 Il assure une couverture importante des risques (environ 70%) pour un coût
d’investissement qui représente environ 20% du coût d'un système ATP de contrôle continu
de vitesse ;
 Le déploiement et la mise en œuvre est rapide.
II.4.6.2.2 Principaux inconvénients sont :
 Le niveau de couverture est assez faible par rapport aux systèmes de contrôle continu de
vitesse ;
 Le système couvre une phase transitoire en attendant le déploiement d'un système de
contrôle de vitesse plus efficace.

46 | P a g e
II.4.7 ETCS Niveau 1 – mode d’exploitation Full Supervision (V2.3.0d)
II.4.7.1 Description
L’ERTMS niveau 1 est un système de signalisation principalement destiné à compléter des systèmes
de signalisation au sol. Il est généralement implanté en superposition à la signalisation latérale qui
reste nécessaire pour gérer la réouverture des signaux d’arrêt (Figure II.25).
Figure II 24: ERTMS NIVEAU 1
II.4.7.2.1 Principaux avantages sont :
 L’ERTMS niveau 1 s’adapte bien sur les lignes dont les installations sont décentralisées :
Facilité de déploiement;
 Sécurisation des circulations (système de protection des trains).
 Le sous-système bord ETCS v2.3.0d est en cours de déploiement sur l’ensemble des engins
moteurs du réseau ONCF. Le déploiement du sous-système sol ETCS niveau 1 uniquement
sur les zones les plus dangereuses présente un réel avantage économique avec un minimum
d’équipement à déployer au sol.
 Les délais et les coûts de déploiement du sous-système bord ne sont pas inclus puisque déjà
prévus par ailleurs.
 L’ETCS N1 permet l’utilisation du dispositif composé d’un kit de balises portables pour
délimiter le périmètre d’une LTV sur une zone de N0 ou de N1. La limitation de vitesse est
prise en compte par le bord ETCS même dans le périmètre de N0.

47 | P a g e
II.4.7.2.2 Principaux inconvénients sont :
 Le déploiement de l’ETCS niveau 1 basé sur la version 2.3.0d dans les périmètres des
signaux dangereux uniquement (Exemple : une gare entière), risque d’engendrer une mise
en place complexe afin de gérer les nombreuses zones de transition et nécessite néanmoins
des études techniques exhaustives (PT, relevés topo …), ce qui rallonge les délais et les coûts
de manière non négligeable.
 La multiplication des transitions de niveau de N0 -> N1 -> N0 peut engendrer des situations
à risque vis-à-vis de la conduite des trains et augmente l’occurrence des situations dégradés.
 La multiplication des transitions de niveau de N0 -> N1 -> N0 engendre des études
techniques complexes et une mise au point du système sur de nombreux points.
 Le coût d’installation est dépendant du nombre de signaux à équiper.
II.4.8 ETCS Niveau 1 – mode d’exploitation Limited supervision (V3.0.0)
L’utilisation de l’ETCS N1 avec le mode d’exploitation « Limited Supervision » conçu pour ce type
de d’équipements ponctuels peut convenir au besoin du réseau de l’ONCF et permet une
implémentation sol plus rapide, fiable avec une sécurité ciblée sur les signaux et les zones les plus
dangereuses ainsi que leurs zones d’approche associées. L’équipement Eurocab reste néanmoins
nécessaire et nécessite l’utilisation au minimum de la Baseline version 3.0.0 de l’ERTMS.
Le principe de fonctionnement en Limited Supervision est d’effectuer une surveillance de la vitesse
du train en arrière-plan. L’écran de visualisation des informations ETCS du conducteur n’affiche
que les informations strictement nécessaires comme la vitesse du train, mais n’indique pas la vitesse
maximum à ne pas dépasser.
II.4.8.1.1 Principaux avantages sont :
 Permet d’éviter les transitions de niveau de N0 -> N1 -> N0 autour de chaque zone
dangereuse et être en N1 LS sur l’ensemble de la ligne (transitions uniquement sur les
extrémités de la ligne et les sorties de voies de service).
 Nombre d’équipements installés sur la voie plus faible qu’en ETCS N1 FS (dépend des
signaux sélectionnés comme étant dangereux).
 Installation sol rapide et moins coûteuse qu’en ETCS N1 FS.
 Adaptable sur une installation de signalisation décentralisée

48 | P a g e
 Permet de mettre à disposition un kit de balises portables pour délimiter le périmètre d’une
LTV. Le périmètre de la LTV sera considéré comme zone de danger et sera pris en compte
à l’approche du train en mode LS. Cette gestion des LTV peut aussi être utilisée en N0 et
N1.
II.4.8.1.2 Principaux inconvénients :
 L’équipement bord doit répondre au moins la Baseline (version) 3.0 de l’ERTMS.
 La sécurité n’est renforcée qu’au niveau des signaux sélectionnés.
 Nécessite d’équiper tous les trains de la ligne d’un bord ERTMS.
II.4.9 Comparatif entre ETCS Niveau 1 Full Supervision et Limited Supervision
Le tableau ci-dessous décrit (de manière non exhaustive) les points communs entre l’ETCS Niveau
1 en mode Full Supervision et l’ETCS Niveau 1 en mode Limited Supervision ainsi que leurs points
spécifiques.
ETCS N1 FS : ETCS N1 Full Supervision
ETCS N1 LS : ETCS N1 Limited Supervision
Tableau II. 1 Comparatif entre ETCS Niveau 1 Full Supervision et Limited Supervision
Points communs ETCS N1
FS et ETCS N1 LS
Points spécifiques à l’ETCS
N1 FS
Points spécifiques à l’ETCS
N1 LS
 Nécessite un bord ETCS
complet
 Superposition sur une
signalisation au sol
(latérale dans notre cas)
 Contrôle de vitesse et de
franchissement
respectivement à
l’approche et au niveau des
signaux équipés
Nécessité d’équiper le bord
et le sol avec la version
2.3.0d de l’ETCS (Ne
nécessite pas la mise à
niveau des bords existants
ou en cours de livraison
avec la version 3.0.0 de
l’ETCS)
Nécessite l’équipement de
l’ensemble des signaux
(signaux nobles) des zones
définis comme zones de
 Seuls les signaux et
l’approche des signaux
considérés dangereux
peuvent être équipés.
 Exploitation en N1 et en
mode LS sur l’ensemble
de la ligne sans nécessiter
la transition de niveau :
aucune transition ne sera
nécessaire, le système
prendra en compte
seulement les signaux
équipés.

49 | P a g e
danger (zones de gare,
bifurcations, évitement …).
Nécessite l’implémentation
des zones de transitions N0
-> N1 / N1 -> N0 en amont
et en aval des zones de
danger (zones de gare …).
Exploitation en N1 FS dans
les zones équipées et en N0
UN (mode Unfitted) dans
les zones non équipées
Nécessite de connaitre et
de paramétrer de manière
exhaustive le profile en
long (gradient, SSP, …) de
la voie sur l’ensemble de la
zone de danger (zones de
gare …).
Les informations sur la
vitesse du train : la vitesse
max à ne pas franchir, la
vitesse et distance but
supervisés par le train sont
affichés sur le DMI
(signalisation en cabine
complète). Le conducteur
peut se baser
exclusivement sur
l’affichage et à la
signalisation cabine.
 Nécessite l’équipement du
bord avec la version 3.0.0
de l’ETCS (mise à niveau
des bords existants ou en
cours de livraison)
 L’implémentation du N1
FS reste toujours possible
avec cette version d’ETCS
 Les informations liées à la
signalisation en cabine ne
sont pas affichées sur le
DMI comme sur le N1 FS
(vitesse et distance but
supervisés par le bord …
etc.) le conducteur doit se
baser exclusivement sur la
signalisation latérale,
l’équipement ETCS a un
rôle de de contrôle en cas
de non-respect de la
signalisation latérale par le
conducteur au niveau des
signaux et zones équipés.
Seule la vitesse en cours
du train peut être affichée.

50 | P a g e
II.5 CONCLUSION
Nous avons présenté dans ce chapitre l’étude comparative de contrôle de franchissement des
signauxet de contrôle de vitesseet on propose un système pour gérer le rail et nous avons entamé
une étude Technique d’installation d'une gare d'aiguillage électrique (PML) pour commander et
contrôler à l’aide de la technologie du poste a manette libre.

51 | P a g e
CHAPITRE III : Proposition d’une solution de
l’automatisation d’un système de commande

52 | P a g e
III.1 INTRODUCTION
Dans ce chapitre, on va présenter l’analyse fonctionnelle externe et la réalisation de la solution de
l’installation de EL JADIDA par l’automatisation seulement de la partie exploitant et signalisation.
Cette partie sera articulée sur les points suivants :
 Les travaux assistés,
 Les différentes phases de fonctionnement des itinéraires choisis,
 Télécommande des installations de EL Jadida (PML),
III.2 Analyse fonctionnelleexterne
III.2.1 Diagramme de bête a corne
La bête à cornes est un outil graphique qui permet d’énoncer le besoin (permet la verbalisation du
besoin) (Figure III.1).
A QUI rend-il le service ? Sur quoi agit-il ?
Dans quel but ?
Conducteur de
train
Train
ETCS NIVEAU 1
Signalisation ferroviaire et commande de moteur d'aiguillage par
automate à distance est contrôle de vitesse
Figure III. 1: Diagramme bête à corne

53 | P a g e
III.2.2 Diagramme pieuvre
Ce graphe permet de visualiser les relations du produitavec les éléments réels du
milieu extérieur (Figure III.2).
III.2.3 Liste des fonctions
Tableau III. 1: Liste des fonctions
FP1 Envoie l’information au conducteur
FP2 Contrôler les signalisations est l’aiguillage
FC1 faciliter la maintenance
FC2 le système doit s'adapter aux normes
FC3 respecter les règles de sécurité
FC4 le système doit résister aux contraintes climatiques
FC5
FP1
FC3
FC1
Agent de
salle de
contrôle
Norme
Energie
Système de
recevoir
l’information
et contrôler
Maintenance
Sécurité
Système de
contrôle
commande de la
signalisation
FC2
FP2
FC6
Poussière
FC4
Figure III. 2: Diagramme pieuvre

54 | P a g e
FC5 le système est alimenté en énergie électrique sous tension secteur
220v/380v
FC6 la salle de contrôle doit être supervisée par les techniciens
III.3 Analyse fonctionnelinterne
III.3.1 Diagramme FAST :
MOTEUR
Signalisation
BALISE
LEU
IHM
FONCTION
PRINCIPALE
SOLUTION TECHNIQUE
FONCTION TECHNIQUE
Système de
contrôle
commande de
la
signalisation
Faire tourner
l'aiguillage
Faire la liberté de rail et
alerter le conducteur
Informer le système que le
train est détecté
Traiter les informations
envoyer par les balise est
communique avec les autre
balise
Interface entre le
conducteur est le système
elle permet d'informer le
conducteur
Envoie l'information est
récupéré par la balise
ANTENNE RSSD
Figure III. 3: Diagramme FAST

55 | P a g e
III.3.2 Diagramme S.A.D.T :
III.4 Travaux assistés
Durant le temps qu’on a passé au sein de L’Office National des Chemins de Fer, au service
de la Maintenance Signalisation à Rabat-Agdal et à El Jadida, j’ai visité plusieurs sites et j’ai assisté
à plusieurs cours théories et pratiques. Ce qui m’a permet de voir de près les installations
ferroviaires, de découvrir le matériel utilisé par l’ONCF et de mieux comprendre les principales
notions de signalisation.
III.4.1 Visites de centre formation ferroviaire
Au cours de mes visites de centre de formation ferroviaire pour assister à des cours
théoriques donnés au technicien en cours de formation, et aussi à des travaux pratiques dans
lesquels j’ai pu voir des prototypes des différentes postes d’aiguillages, le poste mécanique, le
poste électrique et le poste informatique , et les installations de cantonnements (block manuel,
block automatique lumineux ...) .
La présence à ces travaux pratiques me permet de toucher et de manipuler toutes les
installations par ma main qui n’est pas possible dans mes visites aux gares à cause de sécurité. En
plus de ça le centre a aussi une parties de voies qui contient puisque tous ce qui existe dans le
terrain (Les leviers, moteur) pour manœuvré les aiguillés les panneaux lumineux, appareil de voies
… (Figure III.5).
Systèmede contrôlecommande
de la signalisation
Réglages :
Puissance de
L’appareil
Alimentation En
énergie électrique
Capteur/balis
e de détection
de train
Information
envoie et
commander la
signalisation
Salle de commande
Exploitation :
marche / arrêt
Configuration:
API
Figure III. 4: Diagramme S.A.D.T

56 | P a g e
Figure III. 5: Centre de commande
III.4.2 Tourner à gare EL JADIDA
Cette visitevient après avoir des idées sur le domaine ferroviaire dans différents cotés pour
être plus proches de matériels ferroviaire et de voir tout ce que ce passe sur terrain en réalité. Le
chef de sécurité comment secommunique avec lemécanicien ces réactions avecle départ l’arrivée
l’approche du train à son gare …
Les différentes installations à l’extérieur les signaux, circuits de voies, appareils de voies,
leviers, moteurs …
III.5 Principe de l’établissement d’un itinéraire
Dans ce chapitre, on va choisir un itinéraire de lagare EL JADIDA pour étudier les différents
schémas relatifs à chaque phase de commande de cet itinéraire à fin de réaliser son automatisation
(Figure III.6) [2].
Figure III. 6: Schémas relatifs à chaque phase de commande de cet itinéraire
III.5.1 Commande de l’itinéraire
Pour qu’on peut manipuler l’aiguille 171 à gauche ou à droite il faut que (Figure III.7) :

57 | P a g e
Figure III. 7: Commande de l’itinéraire
 Tourner le commutateur vers l’endroit voulu (gauche ou droite) et pousser.
 Vérifications de toutes les conditions qui suivent :
- La zone n’est pas occupée
- L’enclenchement de signal 174 bascule vers l’état fermé
III.5.2 Enclenchement d’itinéraire
L’enclenchement de l’itinéraire à l’ouverture s’effectueaprès la vérification de lavalidation
de toutes les conditions de circuit, c’est rien n’y se pose (Figure III.8).
Figure III. 8: Enclenchement d’itinéraire
III.5.3 Contrôle d’itinéraire
Le contrôle d’itinéraire se fait par l’ouverture de signal, et l’allumage de bouton situer à la
droite de signal après :
 L’action sur le bouton
 Contrôle des aiguilles et basculement à l’ouverture de l’enclenchement

58 | P a g e
Figure III. 9: Contrôle d’itinéraire
III.5.4 Fermeture automatique
La fermeture automatique de l’itinéraire s’effectue après l’occupation et la libération de
dernière zone de l’itinéraire (Figure III.10).
Figure III. 10 : Fermeture automatique
III.6 Commande des installations EL JADIDA (PML)
III.6.1 Présentation de logiciel et langage utilisé
L’automatisation industrielle consiste à utiliser des machines afin de réduire la charge du
travail des employés, minimiser le temps d’arrêt (fiabilité) tout en gardant la productivité et
améliorer la qualité. Elle fait appel à des systèmes électroniques qui englobent toute la hiérarchie
de contrôle-commande (capteurs – actionneurs) en passant par les automates, les bus de
communication, la supervision, l’archivage et jusqu’a la gestion de production et des ressources.
C’est dans ce contexte que se situe cette solution, qui consiste à automatiser les
installations d’une gare électrique par un Automate programmable industriel.

59 | P a g e
III.6.1.1 Définition d’un A.P.I
Un automate programmable industriel(A.P.I), est une machine électronique programmable
destiné à piloter en ambiance industrielle et en temps réel des procédés ou parties opératives. Il
traite des informations entrantes pour émettre des ordres de sorties en fonction d’un programme
(Figure III.11).
Figure III. 11: Un automate programmable
Un automate programmable est constitué de trois parties essentielles :
Le processeur : c’est un ensemble d’électronique capable de réaliser les différentes
logiques de base.
La mémoire : comprend deux parties dont l’une contient la suite des opérations qui doit
exécuter le processeur ainsi que les entrées et les sorties concernées par chacune des opérations,
et l’autre contient les résultats obtenus par leprocesseur afinde les conserver entre les différentes
étapes de calcule logique.
Le système d’entrée/sorties : sont l’ensemble des constituants permettant l’échange
d’information entre l’API et le mode extérieur. Ce mode extérieur peut être le procédé les E/S sont
alors industrielles (Figure III.12).

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