contrôle automatique des trains

Le contrôle automatique des trains (CAT) est un système de sécurité qui surveille la vitesse du train et les aspects des signaux, puis applique automatiquement les freins si le conducteur ne réagit pas à un avertissement ou s'approche d'un signal de danger. Contrairement aux systèmes passifs qui ne font qu'alerter l'équipage, le CAT intervient activement pour prévenir les survitesses et les incidents de franchissement de signal fermé (SPAD). Le système se situe entre l'infrastructure de signalisation de la voie et le contrôle de freinage du train, prenant des décisions indépendantes concernant la décélération sans attendre l'intervention humaine.

Les systèmes CAT fonctionnent généralement grâce à des équipements montés sur la voie qui transmettent les restrictions de vitesse et l'état des signaux à un récepteur dans le train. Lorsque le train passe un endroit, il reçoit des données sur l'aspect du signal suivant et la vitesse maximale sécuritaire pour la section à venir. L'équipement embarqué calcule le taux de freinage nécessaire pour respecter ces limites. Si le conducteur ne commence pas à réduire sa vitesse à temps, le système déclenche une application de freinage d'urgence : un freinage de service complet ou, dans certains systèmes, un freinage d'urgence qui applique une décélération maximale.

Implémentations et variantes courantes

British Rail a développé l'un des premiers systèmes, l'Automatic Warning System (AWS), qui déclenche une alarme dans la cabine et applique un freinage d'urgence après quelques secondes si le conducteur ne reconnaît pas un signal jaune. Les systèmes européens tels que le Train Protection and Warning System (TPWS) et l'European Rail Traffic Management System (ERTMS) fonctionnent de manière similaire mais avec des degrés de sophistication variables. L'ERTMS Niveau 3 supprime entièrement les signaux en bordure de voie, communiquant des profils de vitesse continus directement au train. Les chemins de fer plus anciens de l'ère de la vapeur utilisaient des systèmes mécaniques avec des rampes et des bras de déclenchement ; les systèmes modernes utilisent des boucles inductives, des transmetteurs montés sur ballast ou des transpondeurs radio.

Les pénalités en cas de défaillance du système sont sévères. Une défaillance des composants du CAT déclenche souvent une application de freinage de service, une restriction de vitesse ou une fermeture de ligne, car le train n'est plus considéré comme sûr pour fonctionner à des vitesses normales. Les conducteurs doivent être formés pour reconnaître les événements de freinage d'urgence et comprendre qu'ils indiquent un dysfonctionnement du système ou un véritable aspect de signal qu'ils ont manqué. Le système nécessite des tests réguliers : l'équipement en bordure de voie doit transmettre des données de manière fiable, et les récepteurs embarqués doivent les décoder sans erreur dans toutes les conditions météorologiques.

Le CAT se situe à la frontière entre la signalisation et le contrôle de la traction. Il ne remplace pas le système de signalisation ; il le fait respecter. Le nom reflète sa fonction principale : un contrôle qui s'applique automatiquement, sans intervention de l'opérateur, déclenché par des conditions externes. Les réseaux ferroviaires lourds modernes considèrent le CAT comme une infrastructure obligatoire ; les lignes de fret et régionales qui en sont dépourvues fonctionnent généralement à des vitesses de ligne réduites. Le système a considérablement réduit les incidents de SPAD, mais ne peut pas prévenir toutes les collisions, en particulier celles causées par des défauts de voie, des défaillances mécaniques ou des erreurs opérationnelles qui se produisent avant que le train n'atteigne un signal de danger.