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CODE UIC 4 0 6 R 1re édition, Septembre 2004 Version traduite La capacité Kapaz

CODE UIC 4 0 6 R 1re édition, Septembre 2004 Version traduite La capacité Kapazität Capacity 406 R Fiche à classer au chapitre : IV - Exploitation Application : A dater du 1er septembre 2004 Tous les Membres de l’Union Internationale des Chemins de fer Historique des mises à jour : 1re édition, Septembre 2004 Version initiale Le responsable de la fiche est indiqué dans le Code UIC 406 R Sommaire Résumé .................................................................................................................................1 1 - Introduction ................................................................................................................. 2 1.1 - But de la fiche....................................................................................................... 2 1.2 - Les paramètres fondamentaux déterminant la capacité....................................... 2 1.3 - Différents regards sur la capacité......................................................................... 4 1.4 - Les contraintes agissant sur la capacité............................................................... 5 1.4.1 - Priorité................................................................................................................ 5 1.4.2 - Structure de l’horaire.......................................................................................... 5 1.4.3 - Processus d’attribution de la capacité ............................................................... 5 1.4.4 - Règles de conception ........................................................................................ 5 1.4.5 - Protection de l’environnement ........................................................................... 5 1.4.6 - Aspects relatifs à la sécurité et contraintes techniques ..................................... 6 1.4.7 - Capacité théorique............................................................................................. 6 2 - Définitions.................................................................................................................... 7 2.1 - Préalable .............................................................................................................. 7 2.2 - Définition de la capacité........................................................................................ 7 2.3 - Définitions complémentaires................................................................................. 7 2.3.1 - Corridor .............................................................................................................. 7 2.3.2 - Itinéraire ............................................................................................................. 7 2.3.3 - Ligne .................................................................................................................. 7 2.3.4 - Noeuds............................................................................................................... 7 2.3.5 - Gares ................................................................................................................. 8 2.3.6 - Embranchements............................................................................................... 8 2.3.7 - Sections de ligne................................................................................................ 8 2.3.8 - Partie de réseau................................................................................................. 8 2.3.9 - Canton de block pertinent .................................................................................. 8 2.4 - Besoins du marché............................................................................................... 8 406 R 3 - Calcul de la consommation de capacité................................................................. 10 3.1 - Approche ............................................................................................................ 10 3.2 - Zones appropriées.............................................................................................. 10 3.3 - Fenêtres de temps appropriées.......................................................................... 10 3.4 - Compression....................................................................................................... 11 3.5 - Partages du temps.............................................................................................. 12 3.5.1 - Temps de trajet ................................................................................................ 13 3.5.2 - Temps d’occupation (s) d’une section à block simple...................................... 14 3.5.3 - Temps tampon (b)............................................................................................ 16 3.5.4 - Temps tampon de croisement (c) .................................................................... 16 3.5.5 - Temps d’hétérogénéité (h)............................................................................... 16 3.5.6 - Temps de croisement (x) ................................................................................. 16 3.6 - Méthode de calcul............................................................................................... 17 3.7 - Infrastructure saturée.......................................................................................... 18 4 - Application................................................................................................................. 19 4.1 - Processus d’application...................................................................................... 19 4.2 - Valeurs standard................................................................................................. 19 4.3 - Longueur de section de ligne.............................................................................. 21 Liste des abréviations .......................................................................................................22 406 R 1 Résumé Accompagnés d'exigences de plus en plus rigoureuses en matière de qualité et de quantité, les volumes croissants du trafic appellent le développement d'une compréhension unique, harmonisée et valable partout des capacités disponibles d'infrastructure ferroviaire. La méthode exposée dans la présente fiche permet aux Gestionnaires d'Infrastructure (GI) de calculer au plan international, à partir de définitions, de critères et de méthodologies communes, la capacité de lignes/de nœuds et de corridors en fonction de critères tels que la qualité du trafic (besoins du mar- ché ou exigences des entreprises), la qualité de l'horaire (exigences des horairistes) ou l'utilisation ef- ficace et économique de l'infrastructure (exigences des GI). La capacité n'existe pas en tant que telle. En fait, la capacité de l'infrastructure ferroviaire varie selon les modalités de son utilisation. C'est pourquoi la méthodologie proposée repose sur l'examen d'un horaire d'exploitation des trains préconstruit pour l'infrastructure considérée. Exprimant les besoins du marché, cet horaire est analysé sur un tronçon de ligne par la compression des sillons-horaires de trains à l'intérieur d'une fenêtre de temps prédéterminée. Le processus de compression ne se borne pas à tenir compte des sillons de trains figurant dans l'horaire. Il doit aussi incorporer toutes les durées d'occupation des voies, même si elles sont indépendantes des sillons-horaires. Ce processus de compression aboutit à ce que l'on appelle l'occupation de l'infrastructure, sachant que la consommation de capacité se mesure à l'occupation de l'infrastructure à laquelle s'ajoutent des temps tampons destinés à stabiliser l'horaire et, le cas échéant, à répondre aux exigences de la maintenance. Si le coefficient d'occupation de l'infrastructure ainsi déterminé dépasse une valeur typique, l'infras- tructure en cause est déclarée saturée. En revanche, si cette valeur typique n'est pas atteinte, un re- liquat de capacité subsiste qui peut être utilisé pour des sillons de trains supplémentaires à ajouter à l'horaire selon des modalités à définir cas par cas en fonction des besoins du marché. L'application de la méthodologie de compression à différentes lignes de plusieurs réseaux européens a montré qu'il était toujours possible d'ajouter des sillons supplémentaires mais que ce processus de- vait s'arrêter à un certain niveau en raison des exigences de stabilité spécifiques de l'horaire considé- ré. Il paraît impossible d'évaluer des valeurs standard précises de durée d'occupation de l'infrastructure étant donné que l'on n'a pas réussi jusqu'ici à déterminer des temps tampons tenant compte de nombreux facteurs et valables de façon généralisée. Cette approche représente cependant une première tentative d'approche de solution en vue d'une comparabilité des résultats. C'est pourquoi la fiche ne propose que quelques chiffres indicatifs à approfondir dans le cadre d'une analyse complémentaire. 406 R 2 1 - Introduction Une meilleure compréhension de la notion de capacité et de sa méthode de calcul nécessite la prise en compte de conditions externes et internes. L'ignorance de ces conditions, dont plusieurs échappent à l'influence des Gestionnaires d'Infrastructure (GI), peut, en effet, conduire à des interprétations erronées et à une mauvaise compréhension des informations figurant dans la présente fiche. 1.1 - But de la fiche Etant donné l'augmentation du trafic international en Europe et l'accroissement des exigences en matière de qualité et de sécurité, il est nécessaire de comprendre la notion de capacité disponible d'infrastructure d'une façon unique et homogène valable de façon générale. En effet, la validité générale de l'évaluation de l'infrastructure ferroviaire exige un accord préalable entre gestionnaires d'infrastructure sur une définition de la capacité. Les différences qui existent entre les conceptions et les procédures relatives à la capacité ainsi qu'en- tre les calculs effectués à ce sujet par les GI ne permettent pas de faire des comparaisons dont les conclusions seraient valables partout. C'est pourquoi il est indispensable de disposer d'une procédure unique. La méthode présentée dans la présente fiche permet aux GI de calculer - selon des caractéristiques et des méthodologies communes au plan international - la capacité de lignes/nœuds ou de corridors en fonction de critères tels que la qualité de circulation exigée (besoins du marché et de l'entreprise), la qualité des horaires (exigences des horairistes) et les exigences d'efficience économique de l'ex- ploitation de l'infrastructure (exigences des GI). 1.2 - Les paramètres fondamentaux déterminant la capacité La capacité est un concept à dimensions variables. Elle varie en effet en fonction de l'utilisation de l'infrastructure et est déterminée par les paramètres fondamentaux que sont les caractéristiques de l'infrastructure (y compris le système de signalisation utilisé), le plan de transport et le niveau de ponctualité exigé. La capacité d'une infrastructure évolue en fonction des interactions résultant de la variation : - du nombre de trains (par intervalle de temps, par exemple le nombre de trains à l'heure) : si ce nombre s'accroissait, il serait plus difficile de respecter les paramètres qualitatifs ci-dessous ; - de la vitesse moyenne : l'augmentation de la distance d'arrêt est plus que proportionnelle à l'augmentation de la vitesse moyenne ; - de la stabilité : des marges et des réserves doivent être ajoutées aux durées de circulation des trains ainsi qu'entre leurs sillons afin de pouvoir absorber les retards mineurs au lieu de les amplifier et d'accroître les retards affectant la circulation d'autres trains ; - de l'hétérogénéité : plus les types de trains circulant sur la même voie ont des vitesses différentes, plus la capacité consommée augmente sans que le nombre des trains s'accroisse. 406 R 3 L'"équilibre de capacité" présenté dans la figure 1 ci-dessous fait clairement apparaître la relation entre ces paramètres. En effet, dans ce modèle qualitatif, chaque paramètre est relié à une origine unique par un axe. Une corde relie les points des axes correspondant à la valeur de chaque paramètre. La longueur de la corde représente la capacité sachant que l'utilisation de cette capacité est définie par les positions de la corde sur les quatre axes. Accroître la capacité signifie allonger la corde. Fig. 1 - Equilibre de capacité Nombre de trains Vitesse moyenne Heterogénéité Stabilité Service de trains mixtes Service de rames de métro 406 R 4 1.3 - Différents regards sur la capacité Résumées en figure 2, les manières de considérer la capacité varient en fonction des exigences im- posées selon que l'on se place du point de vue du marché, de la planification de l'infrastructure, de l'horaire ou de l'exploitation. Fig. 2 - Différentes manières de considérer la capacité Alors que les exigences de capacité exprimées du point de vue du marché visent à couvrir les valeurs de pointe, la planification de l'infrastructure doit être orientée vers une définition de la capacité assu- rant une utilisation rentable de l'infrastructure en moyenne. Du point de vue de l'horaire, la capacité résulte de la comparaison entre une infrastructure donnée et les demandes de sillons de trains pré- sentées. Au plan opérationnel, en revanche, la capacité fluctue constamment en fonction de la dispo- nibilité de l'infrastructure au moment considéré, de l'avancement des travaux de construction, des retards, des détournements uploads/Ingenierie_Lourd/ code-uic-la-capacite.pdf