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Liaisons radio avec les locomotives

J. C. Kuborn.

mercredi 19 juin 2013, par rixke

Depuis le mois de novembre de l’année dernière, les conducteurs d’une série de locomotives diesel circulant sur la ligne Bruxelles - Tournai sont en relation radio avec le dispatching de Mons et le service de cour de l’atelier de traction de Schaerbeek. A l’occasion de la mise en service de ces nouvelles liaisons radio, la SNCB a dû résoudre plusieurs problèmes propres aux liaisons radio sol-train. Elle n’y serait pas arrivée sans l’expérience acquise en ce domaine dans les gares de formation et le long des lignes caténaires.

 Radio gare de formation

Le réseau radio sans doute le mieux connu a été développé pour le service de l’Exploitation et existe dans toutes les gares de formation du pays. Il permet l’échange d’informations entre le signaleur préposé au triage et le conducteur de la locomotive de manœuvre. Cette liaison a simplifié grandement les opérations de débranchement et de ratissage. La vitesse de pousse et l’évolution de la locomotive peuvent être ainsi réglées avec plus de souplesse qu’à l’aide de signaux de triage dont l’efficacité n’est réelle que s’ils sont visibles. Or cette visibilité est difficile à réaliser lorsque la manœuvre de refoulement s’effectue au départ d’une quelconque des voies du faisceau de réception.

La radio permet également la coordination entre les mouvements de la locomotive de pousse et de la locomotive de ratissage. Enfin, si le manœuvre débrancheur est doté d’un émetteur-récepteur, il peut intervenir en cours de débranchement. Dans une gare de formation, il existe normalement deux stations radio fixes, l’une à la cabine de triage, l’autre à la cabine qui commande les opérations de formation des trains. Les locomotives sont équipées de deux canaux de conversation et le conducteur choisit le canal correspondant à la cabine dans la zone d’action de laquelle il évolue. Les émetteurs travaillent dans la bande de fréquences VHF (171 MGH).

 Réseau radio caténaires

L’étape suivante consistait à s’affranchir des limites de la zone d’action d’une cabine pour s’attacher à couvrir toute une ligne. Deux problèmes devaient être résolus : l’emplacement des stations fixes et la fréquence de travail des émetteurs-récepteurs. Tout d’abord, la portée d’un émetteur est limitée et dépend de plusieurs facteurs : puissance, bande de fréquences utilisée pour l’émission, emplacement géographique, dégagement de l’antenne et configuration topographique de la ligne. D’autre part, deux émetteurs successifs ne peuvent travailler sur une même fréquence sous peine de créer des interférences dans le récepteur d’un poste mobile à l’intérieur des zones où les deux signaux sont captés par l’antenne.

La Régie des Télégraphes et Téléphones nous a attribué pour l’ensemble du réseau un certain nombre de fréquences dans la bande VHF (76 MGH) et celles-ci permettent d’obtenir des portées assez longues en choisissant les points les plus élevés de la ligne pour l’implantation des antennes d’émission et de réception. Pour donner un exemple, 5 stations fixes disposées dans les gares de Saint-Denis-Bovesse, Grupont, Haversin, Libramont et Arlon assurent la couverture en ondes radio électriques du tronçon de 160 km qui s’étend de Gembloux à la frontière luxembourgeoise. En tout point du trajet, il est possible d’obtenir une communication radio d’excellente qualité.

Le problème se posait notamment pour le service d’entretien des caténaires. Une liaison radio entre le répartiteur ES du groupe et l’autorail en campagne devait permettre d’accélérer les opérations de mise hors tension ou de remise sous tension des caténaires de façon à profiter au mieux des intervalles de circulation à voie unique.

L’emplacement des stations fixes a été choisi pour couvrir les lignes électrifiées de chaque groupe. Les émetteurs de ces stations travaillent sur des fréquences différentes et sont commandés à distance à partir du répartiteur, par l’intermédiaire d’une ligne téléphonique. L’autorail ou le camion du service d’entretien est équipé d’un poste émetteur-récepteur prévu avec commutateur manuel de canaux permettant de sélectionner les différentes stations fixes couvrant les zones où le mobile [1] est appelé à travailler. Dans les zones de commutation où les portées de deux émetteurs se recouvrent, le conducteur choisira la station fixe qui conduit à la meilleure liaison avec le répartiteur.

 Télécommande et liaison simplex

Le fonctionnement d’un poste émetteur-récepteur - tant fixe que mobile - peut être schématisé comme suit : en situation normale (donc, quand on n’émet pas) les signaux modulés captés par l’antenne sont amplifiés et détectés dans le récepteur dont la sortie est connectée à un haut-parleur. Lors du passage en émission, les courants microphoniques modulent, après amplification, la fréquence porteuse de l’émetteur et les signaux modulés sont envoyés par l’antenne.

Le cas de la station fixe télécommandée du pupitre répartiteur se différencie par le fait que micro et haut-parleur sont placés dans un local à grande distance de l’émetteur-récepteur. La liaison poste de commande-station fixe est réalisée par une ligne téléphonique qui est utilisée tant pour l’émission que pour la réception. La commutation locale de l’antenne sur l’émetteur et de celui-ci sur la ligne est réalisée lors du passage en émission par l’envoi en ligne d’un signal caractéristique qui est détecté dans un dispositif auxiliaire incorporé à l’émetteur.

Ces liaisons radio, du type simplex, utilisent une seule fréquence comme support de la conversation du mobile vers le fixe ou du fixe vers le mobile. Elles présentent l’avantage de la simplicité de l’appareillage mais empêchent deux correspondants de parler simultanément. L’exploitation d’un tel système implique une certaine discipline des utilisateurs qui doivent attendre que leur correspondant ait terminé de parler avant de passer eux-mêmes en émission sous peine de rendre inaudible toute conversation.

Dans les installations les plus récentes, un dispositif d’appel a été monté sur les mobiles. Son actionnement provoque au pupitre du répartiteur l’allumage d’un voyant en relation avec la ligne sur laquelle l’appel est envoyé. Cette disposition permet, en l’absence de conversation, d’isoler le haut-parleur et d’éviter ainsi que des parasites captés par l’antenne ne provoquent un bruit de fond. A la réception d’un appel, le répartiteur se branche sur la ligne.

Compte tenu du faible nombre de mobiles dont dispose un centre d’entretien, ce réseau qui couvre à l’heure actuelle l’ensemble des lignes électrifiées, loin d’être saturé, est susceptible d’être ouvert à d’autres services. Dès maintenant il est prévu d’en étendre l’utilisation aux liaisons trains de secours - Service de cour de l’atelier de traction du groupe. La réalisation de ce programme débutera dans le courant de l’année.

 Réseau sol-train sur la ligne Bruxelles - Tournai

L’extension du réseau « radio caténaires » aux liaisons avec les locomotives de ligne se heurte au fait qu’on ne peut distraire l’attention des conducteurs en leur imposant les manipulations d’un commutateur de canal quand ils conduisent. D’autre part, la captation du courant de traction par frottement du pantographe sur les lignes de contact est une source importante de parasites. Ceux-ci sont captés par l’antenne placée sur le toit de la locomotive et rendent bruyante (voire inaudible) la conversation.

 Choix et utilisation des fréquences

La Régie des Télégraphes et Téléphones nous a attribué une série de fréquences dans la bande UHF (450 MGH) pour lesquelles on n’entend plus les perturbations causées par le frottement du pantographe. Parmi les fréquences autorisées, deux sont utilisées pour l’émission au départ des stations fixes réparties le long de la ligne de façon que deux émetteurs successifs travaillent sur des fréquences alternées. L’émetteur du mobile travaille sur la troisième fréquence disponible. Son récepteur est équipé d’un dispositif électronique de recherche du canal d’émission propre à la station fixe la plus proche ou la mieux audible à un endroit déterminé. Les fréquences différentes utilisées pour les émetteurs fixes et mobiles permettent d’établir une liaison duplex et de converser de la même façon qu’au cours d’une conversation téléphonique.

 Le réseau

Cinq stations fixes sont implantées dans les gares de Bruxelles Midi, Enghien, Ath, Leuze et Tournai. Elles sont reliées aux postes de commande par deux lignes téléphoniques. L’une est utilisée pour l’émission, l’autre pour la réception. Les équipements sont placés dans des loges et les antennes sont fixées au sommet d’un pylône de façon à être bien dégagées. L’émetteur-récepteur de la locomotive, son alimentation, ses dispositifs auxiliaires de recherche et d’appel sont fixés dans la partie centrale de la locomotive. Dans chaque poste de conduite, à portée de main du conducteur est disposé le boîtier de commande avec ses poussoirs d’appel et d’alarme, surmonté du micro combiné. Un haut-parleur reçoit les appels lancés sur la ligne mais est déconnecté dès que le micro-combiné est retiré de son support. Une antenne est fixée sur le toit à chaque extrémité du véhicule.

 Mode d'exploitation

Les postes de commande sont établis au centre dispatching de Mons et au service de cour de l’atelier de traction de Schaerbeek. Ces postes sont concernés par les problèmes de régulation du trafic ou par les problèmes techniques susceptibles de se présenter en cours de trajet. L’appel du poste de commande vers un conducteur se fait à la voix et est entendu dans toutes les cabines de conduite. L’appel lancé par un mobile par contre est sélectif et aboutit au pupitre de commande qui se trouve en relation avec le poussoir enfoncé. Sa réception provoque l’allumage d’un voyant invitant le correspondant à se connecter à la ligne et l’émission automatique d’un accusé de réception. Dès que Mons ou Schaerbeek répond, le conducteur décroche son micro-combiné et engage la conversation. Dans ce mode d’exploitation, tous les véhicules équipés sur la ligne entendent les messages transmis par les postes de commande mais n’entendent pas la réponse du conducteur. Il leur est donc impossible de se transmettre des informations sans passer par l’un ou l’autre poste de commande. Pour pallier cet inconvénient et établir le contact entre 2 mobiles, le conducteur dispose d’un poussoir d’alarme. Son actionnement provoque au niveau de l’appareillage fixe le bouclage de la ligne émission sur la ligne réception. Il s’ensuit que le signal d’alarme reçu par un récepteur va être retransmis par tous les émetteurs de la ligne. Par ce procédé tous les haut-parleurs des postes de conduite vont diffuser le signal sonore caractéristique d’alarme et le message qui suit.

Tronçon Gembloux - Sterpenich : profil de la ligne avec emplacement et zone d’action des différentes stations fixes.

Tant que le bouclage des lignes est réalisé, deux conducteurs peuvent converser entre eux, mais la transmission se fait par l’intermédiaire de l’émetteur-récepteur fixe utilisé dans ces circonstances comme station relais. L’utilisation de cette procédure d’alarme est réservée aux cas d’urgence : par exemple la présence d’un obstacle dans la voie voisine qui mettrait en danger la circulation. Elle a d’ailleurs priorité sur toute autre conversation qui serait échangée sur la ligne à ce moment.

 Perspectives d'avenir

Après quelques mois d’utilisation, les services de l’Exploitation, du Matériel et des Services techniques étudient les résultats de l’expérience en cours. A ce jour, il apparaît que l’usage de la radio a permis, à plusieurs reprises, d’accélérer les opérations en cas d’incident en ligne.

Tracé de la ligne Bruxelles - Tournai : emplacement des stations fixes et liaisons vers les postes de commande.

Au sein de l’Union internationale des Chemins de fer, une commission technique est chargée d’établir des prescriptions applicables sur les lignes internationales aux engins de traction franchissant les frontières. Dès maintenant, il apparaît que de nouveaux problèmes sont posés : appel sélectif ou général des conducteurs, secret des communications, transmission de messages du poste central pour l’information du personnel des trains ou des voyageurs. Nul doute qu’il faille tenir compte de ces éléments pour définir un programme d’exploitation applicable à une extension des liaisons sol-train à d’autres lignes du réseau.


Source : Le Rail, avril 1976


[1On entend par mobile : une locomotive, un autorail, un camion, etc.