Zone de manoeuvre

Une zone de manoeuvre est définie comme "l'arrangement de signaux et d'aiguillages de façon à ce qu'ils puissent fonctionner en sécurité uniquement". Une zone de manoeuvre est un endroit où des voies se rejoignent et qui désigne les appareils de voie, les signaux environnants et les installations de commandes qui les relient et permet leur actionnement (par un aiguilleur ou quelques fois automatiquement) en assurant que cette action est sûre, quelque soit l'action de l'exploitant. Les zones de manoeuvres sont conçues de façon à ce qu'il n'y ait aucune possibilité de commande qui puisse conduire à une situation anti-sécuritaire, que ce soit par mégarde, malveillance ou par combinatoire. On parle de "zone de manoeuvre de Coney Island Creek", de "zone de manoeuvre de Grand Central", pour désigner l'arrangement complexe des voies de ces zones, les signaux qui sont dedans ou autour, le poste d'aiguillage avec les appareillages qui permettent son fonctionnement, et toute la logique qui fait fonctionner tout cela ensemble comme une seule zone de manoeuvre.

La zone de manoeuvre est le domaine technique le plus complexe de la signalisation. Une grande part du coût de conception; de construction et de maintenance, à New York ou ailleurs vient des zones de manoeuvre, et la plus grande part de ce que doit apprendre et savoir un conducteur concerne la signalisation de manoeuvre.

Jusqu'aux années 50, la plupart des zones de manoeuvre du réseau de New York system étaient commandées depuis des appareils qui avaient des actionneurs mécaniques (leviers) physiquement interverrouillés entre eux (d'où le nom anglais de interlocking) pour interdire toute configuration anti-sécuritaire. C'est mieux de commencer l'apprentissage des zones de manoeuvre par une description de ces appareils, non seulement parce que beaucoup sont encore en service, mais aussi parce que les logiques de sécurités et d'exploitation sous-jacentes s'appliquent à toutes les zones de manoeuvres des chemins de fer et des métros, y compris les plus récentes zones de manoeuvres informatisées.

Les leviers commandant les aiguillages et les signaux sont ordonnées par rangées, et chacune a un numéro, qui apparaît aussi sur le signal ou l'aiguillage lui-même et sert à l'identifier quand on parle de la zone de manoeuvre. Au dessus de la machinerie, il y a un synoptique montrant la disposition des voies, avec des lampes rouges à différents endroits situés sur les dessins de voie pour indiquer l'occupation des cantons. Les leviers peuvent être munis de voyants indiquant s'ils sont manoeuvrables (non verrouillés).

A gauche se trouve une photo récente de ce type d'appareil, à Myrtle Avenue sur la Broadway-Jamaica line. Cliquez dessus pour un agrandissement (80K, Spring, 1997, by Peter Dougherty). Les appareils de commande sont à gauche de l'image. Le synoptique qui a été enlévé du dessus de l'appareillage parce que ce poste n'est plus en service, est sur le plancher à droite. Déclic ici pour plus de photos de cici zone de manoeuvre.

Sur un système à levier, chaque aiguillage (ou paire d'aiguillages pour un croisement) est commandée par un levier qui peut (si les conditions le permettent) le faire basculer. Un levier de commande d'aiguillage peut être en position "normale" ou "basculée" , ce qui positionne l'aiguille respectivement en voie droite ou en voie déviée. Comme avec tout levier, le levier de commande d'aiguilage est mécaniquement interverrouillée avec d'autres leviers pour empêcher leur ou son propre actionnement de manière anti sécuritaire.

Chaque signal qui appartient à la zone de manoeuvre a aussi un levier (quelques fois, notamment sur l'IRT, un même levier commande plus d'un signal). De toute façon, un levier de commande de signal ne peut pas ouvrir un signal (être autre que rouge et donc d'autoriser les trains à passer);il peut seulement lui permettre de s'ouvrir quand les conditions d'occupation de la voie le permettent. Le levier peut être dans la position "basculée", permettant au signal de s'ouvrir, ou dans la position "normale", qui force le signal à indiquer un "stop" inconditionnel. Ceci signifie donc, qu'en plus du dégagement aval de la voie et des possibles limitations d'allure, la signalisation de manoeuvre (via la fermeture des signaux par levier) impose des contraintes supplémentaires à l'ouverture d'un signal.

Penchons-nous sur l'illustration, quasiment un plan, d'une très petite zone de manoeuvre fictive. Les traits gras représentent les voies. Les cercles colorés représentent les signaux avec, adjacents, leurs numéros de leviers. Les signaux avec numéro de levier et deux têtes (cercles) sont des signaux de manoeuvre , ceux avec une seule tête et un numéro de levier sont des signaux d'approches, les petits sans numéro de levier sont des signaux automatiques. Les lignes maigres représentent les zones de commandes des signaux, c'est à dire la distance aval, depuis le signal, à l'intérieur de laquelle la présence de n'importe quel obstacle (y compris une aiguille mal positionnée) fermera le signal. Le rectangle représente le poste d'aiguillage, le segment est l'appareil de manoeuvre et le point est l'aiguilleur (il est parfois important de savoir ce que sont la gauche et la droite de l'aiguilleur). Les autres nombres le long de la voie identifient les circuits de voie (numéros de cantons), délimités par les joints isolants symbolisés par les petits traits verticaux coupant les voies.

(Veuillez notez que même s'il s'agit là d'un cas simplifié -- cette zone de manoeuvre pourrait exister avec les signaux indiqués, même si plus de signaux de manoeuvre, et/ou de liens avec les postes d'aiguillage encadrants (contrôle du trafic) seraient alors nécessaires pour assurer la sécurité.)

Nous pouvons voir de l'état des signaux et des aiguilles que les leviers pour 4 et 8 sont en position "basculés" (signaux pouvant s'ouvrir), et que les autres sont ramenés à "normal". Le levier pour l'aiguillage 7 doit être en position "basculée" car l'aiguille est en voie déviée. Dans cette situation, aucun des leviers des signaux 2, 6, 10, et 12 ne sera actionnable -- ils seront verrouillés en position "normale". Le levier pour l'aiguillage 7 est aussi verrouillée car les signaux 4 et 8 autorisent le mouvement sur lui. Si l'aiguilleur ramenait les leviers des signaux 4 et 8 en position normale, fermant ces signaux, le levier pour l'aiguillage 7 serait libéré et actionnable ainsi que les leviers des signaux 10 et 12. Mais les leviers des signaux 2 et 6 resteraient verrouillés car l'aiguille 7 n'est pas en voie droite. Une fois l'aiguille 7 basculée, les siganux 2 et 6, OU 10 et 12 peuvent être ouverts (OU exclusif déterminant le sens) mais plus (maintenant) 4 et 8. Un seul à la fois des leviers des signaux de manoeuvre 6, 8, et 10 peut ne pas être en position "normale". (En fait, sur le "vieil IRT", plus spécialement basé sur des appareils électro-pneumatiques fabriqués par Union Switch & Signal, ce qui est ici 6, 8, et 10 aurait été totalement commandé par un levier, qui puisse bouger de "Droite" à "Gauche" ("normale" au centre) et dont les positions auraient été respectivement dénommées 6Ra, 6Rb, et 6L; ce qui est ici le signal 10 à deux têtes aurait été 6La et 6Lb.)

Ce sont juste des bases. En fait, les leviers ont d'autres positions que "normale" ou "basculée". Par exemple, si vous commencez à bouger un levier d'aiguillage, il n'ira pas au bout de sa course, déverouillant d'autres leviers, avant que l'aiguille ait basculé et qu'il ait été vérifié qu'elle n'était ni cassée, ni bloquée. Les leviers des signaux peuvent être ramenés n'importe quand (fermant le signal) mais ne se replaceront pas totalement (et par conséquent ne déverrouilleront pas d'autres leviers) si un train approche du signal ou si, pour quelque raison que ce soit, le signal n'indique pas effectivement "stop" (sémaphore bloqué ou relais collé). La présence d'un train sur un aiguillage verrouillera totalement son levier. Les stoppeurs sont également impliqués dans les enclenchements des aiguillages. Et il y a encore plus --- la conception des vraies zones de manoeuvre est terriblement compliquée, même aujourd'hui. En fait, les logiques de manoeuvre ferroviaires, tout comme les standards téléphoniques, sont des ancêtres précoces des ordinateurs modenes.

Les zones de manoeuvre du New York Subway mettent souvent à disposition des Poussoirs d'indentification de train, situé sur le côté de la voie, ce sont des boîtes à hauteur du conducteur, avant une zone de manoeuvre, avec des boutons rouges, de grosse taille, offrant un nombre plus ou moins important de combinaisons par lesquelles le conducteur identifie son train, c'est à dire demande son itinéraire pour la zone de manoeuvre dont il approche. La logique de manoeuvre maintient la cohérence entre demandes d'itinéraire et trains via une surveillance soigneuse de l'occupation des blocks de façon à ce que l'aiguilleur, ou une logique de manoeuvre automatisée, puisse connaître l'identité du prochain train aussitôt que possible (même s'il y a plusieurs trains ou plusieurs miles entre les poussoirs et la zone de manoeuvre).

Au lieu d'appareils avec de vrais leviers, toutes les zones de manoeuvre du métro installées ou modernisées depuis les années 1950's utilisent le principe d'origine/destination Entrance-Exit (NX/UR), où des boutons poussoirs, positionnés sur un tableau mural représentant la voie et les signaux, remplacent les leviers déjà mentionnés. Pour commander les signaux et aiguilles pour établir un itinéraire pour un train d'un point A à un point B, l'aiguilleur a seulement besoin d'appuyer sur le bouton au point A (l'origine) et puis le bouton au point B (la destination), et la logique de manoeuvre prend automatiquement en charge les vérifications et fait le reste. Bien que des levierss matériel ne soient pas employés dans le NX/UR, la logique interne de la zone de manoeuvre et la vue qu'en a l'aiguilleur, tout comme du fonctionnement de l'aiguillage, sont encore en terme de leviers qui doivent encore être actionnés (même automatiquement) conformément aux règles mentionnées ci-dessus. Tous les principes des appareillages à leviers s'appliquent sans exception. Les aiguillages et les signaux doivent et sont encore désignés par leur numéro de levier.

Les logiques de manoeuvre NX/UR facilitent un contrôle centralisé de la circulation ce qui signifie qu'un tableau NX/UR étendu (exemples: Grand Central (Lexington), City Hall (BMT Broadway)) peut commander plusieurs zones de manoeuvre amont et aval par commande à distance. A gauche, photo (by David Pirmann) d'un grand panneau NX/UR panel at Coney Island Yard; cliquez sur l'image pour un affichage agrandi.

A quelques endroits du réseau (e.g., DeKalb Avenue in Brooklyn), il y a des ordinateurs modernes répondant à l'action sur les boutons d'identification par l'actionnement des aiguillages, cadençant les trains selon un programme horaire prédéfini. Mais même ceci n'est qu'une "couche" de plus ajoutée au-dessus des deux déjà mentionnées: l'exploitation en NX/UR el la logique de manoeuvre classique par levier du fait que : l'ordinateur simule l'appui des boutons origine / destination sur la tableau NX/UR qui à son tour actionne des leviers fictifs simulés par des relais.

Si le sujet des zones de manoeuvre, les ordinateurs reposant sur une logique classique par relais pour la signalisation ferroviaire vous fascinent, ou si vous voulez juste en apprendre un peu plus sur les détails des zones de manoeuvre du NYC Subway, incluant les choses soulignées ci-dessus ou pas mentionnées du toutl, veuillez consulter la note ci-dessous .Le logiciel disponible ici (pour téléchargement gratuit) vous permet d'agir et d'expérimenter avec des logiques de commandes en NX/UR style New-York.