FR2836882A1

FR2836882A1 - Systeme pour le transport de vehicules routiers sur trains constitue de materiel roulant et dispositifs de manutention specialises

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Publication number: FR2836882A1
Application number: FR0203019A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Henri Desmoulins; Alain Margery
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-09-12
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: WO2003076246A9; WO2003076246A1; DE60329669D1; ATE445522T1; EP1494906A1; EP1494906B1; FR2836882B1; AU2003242810A1

Abstract

L'invention,, destinée à transporter des véhicules routiers sur des trains, est constituée de wagons, de systèmes et de gares adaptées.Chaque wagon comprend :- une barre de liaison, reliant deux bogies, la succession bogies - barres constituant des rames, - une coque amovible dénommée "praticable", qui constitue le châssis, ouverte aux deux extrémités, dans laquelle un véhicule routier peut pénétrer,- un habillage rigide sur la partie centrale.Les wagons sont aptes à supporter le poids d'une remorque routière moderne normalisée. Les trains peuvent supporter des vitesses de déplacement de l'ordre de 200 km/ h et circuler sur des pentes de 35 mm/ m grâce à une motorisation répartie sur les bogies. Des dispositifs de manutention automatisés installés dans les gares chargent I déchargent les praticables sur / depuis les trains. L'embarquement / débarquement des véhicules sur / depuis les praticables sont conduits en simultanéité sur plusieurs postes, pour atteindre des temps d'arrêt en gare des trains de l'ordre de 6 minutes.

Description

Position du problème et état de l'art : Le transport de fret par la route est en croissance rapide. Sa mise en oeuvre permet de contrôler de bout en bout la chaîne de transport avec un moyen unique : le camion et son conducteur. Elle est actuellement plus rapide mais surtout mieux structurée que les solutions de transport ferroviaires, fluviales ou maritimes. Elle pose cependant plusieurs problèmes : 'A court terme, la saturation de certaines voies de circulation, les nuisances apportées aux riverains et les problèmes de sécurité routière.

. A moyen terme pour l'Europe, la concurrence interne et externe dans un champ économique difficile à contrôler, qui va provoquer des problèmes sociaux.

'A long terme, face à l'épuisement des ressources pétrolières, une crise d'approvisionnement en carburant prévisible.

A court, moyen et long terme, une source importante de pollution du fait des rejets de combustion : effet de serre, pollution par les oxydes d'azote, particules,...

La seule solution de remplacement dans un ensemble géographique tel que l'Europe consiste à développer le transport ferroviaire. Mais il est clair que sauf pour certaines industries lourdes, il est hors de question de raccorder chaque industriel ou chaque plateforme logistique au réseau ferré. Le transport combiné rail-route est donc un point de passage obligé et incontournable.

La mise en conteneur de marchandises et leur transport combinant des wagons spéciaux et des remorques routières adaptées est une excellente solution. Malheureusement elle impose des délais importants liés aux transbordements nécessaires ainsi que la difficulté de gérer le plus souvent trois intervenants : le gestionnaire du camion qui prend en charge le conteneur au départ, le gestionnaire du réseau ferré, et le gestionnaire du camion qui amène le conteneur à destination finale, sans parler du recyclage du conteneur. On aboutit donc à des coûts directs égaux voire supérieurs à ceux du transport direct par la route et à des temps plus importants (ce qui génère des coûts d'immobilisation de stocks). Dans la pratique, le transport par conteneurs est surtout utilisé lorsque les marchandises doivent emprunter un segment maritime.

Une autre solution consiste à charger les camions sur des trains pour une partie de leur trajet. Elle a été mise en place sur des segments où les camions ne peuvent pas circuler pour des raisons évidentes, comme pour la liaison Trans-Manche ou le franchissement des cols alpins en Suisse. Ces exemples méritent d'être étudiés.

Dans les deux cas, on fait appel à des trains spéciaux. Dans le cas suisse les camions constituent des files, embarquent sur les plates-formes des navettes, et débarquent dans le même ordre par l'autre bout du train à l'arrivée ; on utilise, pour pouvoir faire circuler les trains sur un réseau ancien, des wagons surbaissés munis de petites roues, ce qui pose des problèmes d'usure des roues et des rails, d'adaptation des pédales de détection des trains et de vitesse des convois.

Dans le cas Trans-Manche, les camions embarquent par le coté des wagons, lesquels sont munis de roues de diamètre normal. La liaison ayant été construite spécialement pour accueillir ce type de trafic, le gabarit est largement supérieur au gabarit ferroviaire usuel.

Il est clair que la solution idéale est de pouvoir utiliser les infrastructures ferroviaires existantes (tunnels notamment) et d'être capable de charger les ensembles routiers aux normes européennes (longueur 18,5 m, largeur 2,60 m, hauteur 4,30 m, poids 40 t), en respectant les normes actuelles du matériel ferroviaire (charge à l'essieu et diamètre des roues). Ces deux contraintes combinées imposent le développement de wagons spéciaux surbaissés et de dispositifs permettant d'y charger les camions. Une solution a été proposée il y a peu de temps, consistant à faire pivoter un socle faisant partie d'un wagon spécial, ce qui permet d'y transborder un ensemble routier sans levage. Le socle est aligné avec l'axe du wagon lors de son acheminement sur la voie, et décalé d'un angle de l'ordre de 30 degrés lorsque le train est en gare. Cette solution, certes ingénieuse, est critiquable pour les raisons suivantes : Les opérations de transbordement, d'arrimage et de calage sont longues et immobilisent le train. Il en résulte que le système n'est performant que si les gares de transbordement sont très éloignées les unes des autres (typiquement, 500 km).

Du fait toujours de la longueur de ces opérations, les trains ne peuvent pas se succéder rapidement, ce qui conduit à une sous utilisation des voies.

. Les vitesses qu'on peut atteindre sont limitées à ce que sont censés supporter des remorques routières (beaucoup sont munies de bâches). Dans la pratique, guère plus de
100 km/h en vitesse de pointe.

La sécurité n'est pas assurée en cas d'incendie, notamment dans les tunnels à cause de l'effet d'appel d'air. Certains accidents récents dans des tunnels ferroviaires ou routiers rendent cette contrainte très critique pour les exploitants.

L'obligation de munir le wagon d'un ensemble mécanique permettant d'en faire pivoter une partie rend ce dernier assez lourd et coûteux, or les wagons sont à produire en

grand nombre pour que le système se généralise et par ailleurs la traction de trains lourds pose problème (notamment en montagne).

En dehors du coût, les paramètres qui conditionnent l'acceptation d'un transbordement par fer pour les gestionnaires ou conducteurs de camions, sont le temps total du trajet de bout en bout, la proportion de ce temps décompté en temps de conduite et les éventuels suppléments de distance liés à la localisation des points d'embarquement et de débarquement : ceci conduit à rapprocher les gares les unes des autres, donc à multiplier leur nombre. Mais la diminution de la distance entre gares rend crucial, dans la détermination de la vitesse commerciale, le temps d'arrêt du train dans les gares intermédiaires. Il est donc indispensable de diminuer autant que faire se peut ce temps d'arrêt. Les systèmes de signalisation modernes permettent de faire rouler les trains assez rapprochés les uns des autres, avec un ordre de grandeur d'un train toutes trois à six minutes suivant le niveau d'équipement de la liaison. Cela suppose donc, si tous les trains doivent s'arrêter dans une gare donnée, que le temps d'arrêt soit inférieur à cette valeur (par exemple cinq à six minutes), sous peine de bloquer le système.

Une autre contrainte à prendre en compte, pour ce qui concerne les axes ferroviaires classiques (hors voies spéciales TGV) est la difficulté de gérer la circulation, sur un même axe de trains de voyageurs roulant à des vitesses importantes (de l'ordre de 160 km/h) et de trains de marchandises roulant à des vitesses plus faibles (de l'ordre de 100 km/h). Les contraintes qui en résultent, hormis le fait qu'elles constituent un casse-tête pour les contrôleurs de la circulation, conduisent à une sous utilisation des voies.

Pour réduire les temps de trajet des usagers du ferroutage et optimiser l'emploi du réseau actuel, il conviendrait de faire rouler les trains portant les véhicules routiers à une vitesse plus élevée que les trains de marchandises actuels, ce qui pose des problèmes de motorisation, mais aussi de protection (les wagons doivent être fermés et non ouverts).

Dernière contrainte posée par le réseau ferré : certaines voies dans les zones de montagnes présentent des pentes importantes, ce qui limite la masse des trains qui peuvent y circuler. Comme pour la vitesse, on bute sur des problèmes de motorisation des convois. On se donne comme objectif, dans la présente invention, de pouvoir faire franchir aux trains de ferroutage des pentes de 35 mm/m : le maximum rencontré sur les lignes de montagne.

En dehors des problèmes spécifiques posés par l'acheminement de camions (notamment d'ensembles lourds), une partie importante du trafic de marchandises se fait par camions plus petits ou encore par camionnettes. Il conviendrait de proposer aux affréteurs et conducteurs de ce type de véhicules une solution rail-route.

Bien que cela soit un problème différent et susceptible de se voir appliquer d'autres solutions (location, etc. ), une partie du trafic de véhicules légers (voitures) serait susceptible d'emprunter un système combiné rail-route. Mais il est clair que la demande pour ce type de trafic est fortement liée aux horaires : il y a certainement beaucoup plus de clients potentiels pour le ferroutage de véhicules légers le jour que la nuit, et cela à condition que les vitesses commerciales soient importantes afin que les temps de trajet soient voisins de ce qu'ils peuvent être en empruntant le réseau autoroutier.

Enfin, bien qu'il existe des solutions spécifiques, trains de marchandises, wagons spéciaux, chantiers spécialisés, pour transporter des conteneurs par le fer, on peut se poser la question de savoir si un système de ferroutage capable de transporter des véhicules routiers ne pourrait pas, moyennant des adaptations peu coûteuses, transporter aussi des conteneurs.

On verra ci-après que c'est tout à fait possible.

Présentation des fonctionnalités des dispositifs objets de l'invention.

L'objet de l'invention est de permettre d'embarquer des véhicules routiers-camions, utilitaires légers, voitures particulières-ainsi que des conteneurs sur des trains constitués de wagons spéciaux adaptés à la grande vitesse (160 km/h et plus), capables d'emprunter les voies ferrées dans les gabarits normalisés ("Bl"ou"C") pour exploiter le réseau existant, de gravir les rampes les plus raides du réseau (35 pour 1000) et de limiter au minimum le temps d'arrêt dans les gares de transbordement (objectif 5 mn) de telle sorte qu'on puisse optimiser le débit sur les voies et l'efficacité globale de l'infrastructure. Ces temps d'arrêts réduits permettront d'avoir un maillage serré des gares (100 à 200 km de distance) sans pénaliser les usagers qui effectuent de longues distances : en effet, la combinaison de la vitesse des trains et de la brièveté des arrêts, permet une vitesse commerciale importante. La proximité des gares entre elles permet, en augmentant le nombre de points d'embarquement ou débarquement sur le trajet, d'offrir un meilleur service aux usagers, donc d'augmenter leur nombre et par conséquent la rentabilité du système. La vitesse de ces trains, comparable à celle des trains de voyageurs, permet d'optimiser le débit sur les lignes en simplifiant leur contrôle, y compris dans la situation où sur certains tronçons coexistent du trafic voyageur et du trafic en ferroutage.

Le tout utilise des principes simples de modularité et des techniques issues du domaine de l'automatisation industrielle, afin de réduire les coûts d'usage du système et de permettre d'atteindre rapidement la rentabilité des investissements nécessaires.

Le principe de base est de ne pas charger les éléments routiers, camions, remorques,.... directement sur des wagons, mais d'utiliser un support intermédiaire dénommé

"praticable" : une sorte de grosse palette capable de recevoir un camion, une remorque routière, des camionnettes, des conteneurs ou encore des automobiles. Les rames sont constituées de wagons spéciaux à châssis surbaissé spécialement conçus pour charger des praticables. Les gares, qui sont spécialement adaptées à ce type de trafic, sont constituées d'une zone de circulation routière raccordée au réseau routier ou autoroutier, d'une zone comportant les voies pour l'arrêt des trains, et d'une zone intermédiaire située entre les deux précédentes, dans laquelle les praticables sont manipulés par des dispositifs automatisés. Le noeud de l'invention est dans la présence de ce"chantier"de chargement et déchargement automatisé, ce qui implique la définition du praticable comme module de base manipulé par le dit chantier, et ce qui induit la restructuration totale du train comme un ensemble capable de charger et de déplacer des praticables.

Pour atteindre des vitesses importantes, il est nécessaire de couvrir les wagons, car on ne peut laisser à l'air libre des remorques routières conçues pour des vitesses de l'ordre de 100 km/h. Le fait de couvrir ainsi les wagons permet d'assurer une autre fonctionnalité la protection contre l'incendie, notamment dans les tunnels.

Pour franchir des pentes importantes il faut motoriser les wagons, ce qui permet par ailleurs de donner aux trains des accélérations importantes leur permettant de mieux s'insérer dans le trafic : cela impose de répartir la motorisation le long des trains et de développer ceux-ci comme des"automoteurs"au sens ferroviaire Cela étant posé, il est possible pour envisager un déploiement en plusieurs étapes d'un système commercial suivant les principes de la présente invention, d'abandonner ou de différer certaines des contraintes fonctionnelles exposées ci-dessus : on aboutit ainsi à des systèmes moins chers et dont la mise en place peut demander des délais inférieurs. On citera les variantes de réalisation suivantes : II est possible de ne pas mettre en place de couverture sur les wagons, laissant les véhicules routiers à l'air libre durant leur transport. Cela limite évidemment les vitesses possibles et laisse subsister le problème de sécurité face aux incendies dans les tunnels, mais à l'inverse donnerait un avantage certain en terme de gabarit ferroviaire utilisable ("Bl"au lieu de"C").

Il est possible de ne pas s'imposer la contrainte du franchissement aisé de rampes de montagne et de renoncer aux accélérations importantes pour produire des wagons passifs traditionnels tractés par des motrices.

Ces variantes seront détaillées plus loin dans la description du matériel roulant.

Description de l'invention.

Le principe sera mieux compris au regard des planches ? 1 à 16 : la planche ? 1 représente, avec la figure N 1, une rame, la planche ? 2 représente, avec les figures N 2, 3,4 et 5, un praticable, la planche ? 3 représente, avec la figure ? 6 l'attache des bogies, dans le concept général d'un wagon, la planche ? 4 représente, avec la figure ? 7 un bogie simple, dans le concept général d'un wagon, la planche ? 5 représente, avec la figure ? 8 un bogie automoteur, dans le concept général d'un wagon, la planche ? 6 représente, avec les figures ? 9 et 10, un wagon, la planche ? 7 représente, avec les figures NO Il et 12, un wagon avec son habillage, la planche ? 8 représente, avec les figures NO 13 et 14, l'élément de tête et de fin de rame, la planche ? 9 représente, avec les figures NO 15 et 16, un principe de déplacement des praticables en gare dans la zone du chantier automatisé, # la planche NO 10 représente, avec la figure N 17, un dispositif de stockage des praticables en gare dans la zone du chantier automatisé face à un wagon, la planche NO Il représente de profil, avec la figure N 18, le wagon avec une charge sur la voie, la planche NO 12 représente de profil, avec la figure N 19, le cycle de mise en place de l'automanipulateur sous le wagon, pour la prise en charge du praticable, la planche NO 13 représente de profil, avec figure N 20, le déplacement du praticable par l'automanipulateur entre le wagon et le quai la planche NO 14 représente en vue de dessus, avec la figure N 21, le positionnement relatif d'un wagon et d'un automanipulateur en vue de la prise en charge ou de la dépose d'un praticable sur un wagon par l'automanipulateur, la planche NO 15 représente, avec les figures N 22, 23 et 24, un principe d'automa- nipulateur, La planche N 16 représente avec la figure NO 25 le principe général d'une gare.

Description du praticable.

Les figures NO 2, 3,4 et 5 de la planche ? 2 représentent schématiquement le principe du système mobile appelé"praticable". Il constitue la structure porteuse du wagon, qui viendra se verrouiller sur les parties roulantes qui seront détaillées suivant les figures des planches NO 3, 4,5 et 6.

Elément clé de l'invention, le praticable est constitué une structure d'ensemble (1) à double paroi qui forme une coque réalisant un profil en U d'épaisseur variable. Cette coque se termine par deux poutres (2) situées en partie haute des joues verticales (3) du U, elles débordent très largement de la longueur du profil en U. La paroi supérieure (4) de la coque (1) ondulée dans le sens de la largeur assure la rigidité transversale du praticable de par la présence des plis (5) et des contre plis (6) nécessaires à sa réalisation. Cette rigidité est renforcée par l'incorporation de la demi poutre centrale (7) courant sur toute la longueur du praticable et dont la fonctionnalité complémentaire sera mieux comprise après la description des figures des planches NO 3, 4,5 et 6. La paroi inférieure (8) plate assure la dépose au sol. En partie centrale, cette paroi épouse le profil de la paroi supérieure (4) pour créer un passage central libre sur toute la longueur du praticable. Latéralement deux joues, (3) continuités naturelles des éléments (4-8) que constitue le plancher à double parois du praticable, assurent par leur pliage vers le haut la rigidité longitudinale principale de l'ensemble, que vient compléter la demi poutre centrale (7). En partie supérieure du praticable et à l'intérieur des poutres (2) sont incorporés quatre réservations (10) qui serviront à positionner et à immobiliser le praticable sur le wagon. Ces systèmes de verrous cylindriques creux dont les entrées sont en forme d'entonnoir (11), viendront se positionner sur des ensembles de doigts mobiles dont le fonctionnement sera mieux compris après la description des figures des planches NO 3, 4,5 et 6. Les liaisons entre les poutres (2) et les parois extérieures (3) se terminent par des goussets (12) qui auront un doubles rôles, à savoir renforcer la résistance mécanique de la poutre (2) et surtout interdire le déboitage latéral du praticable en cas de rupture d'un point de liaison entre praticable et bogie. Toujours pour assurer la sécurité en cas de rupture d'un attelage, les extrémités des poutres (2) sont équipées d'ancrages (13) qui assurent un encastrement du praticable dans le plateau des bogies dans toutes les configurations d'utilisation. Ces fonctionnalités seront mieux comprises après la description des figures des planches NO 3, 4,5 et 6.

Aux extrémités et au centre du praticable sont réalisés des pliages (9) dont le niveau supérieur sera identique à celui de la poutre centrale (7) définissant ainsi une surface plane permettant la dépose d'un conteneur de 40 pieds ou de deux conteneurs de 20 pieds, à

l'intérieur du praticable. Ces surfaces en bossage peuvent être munies de dispositifs d'immobilisation des conteneurs, telles que des pions de centrage, des cales, etc. : ces dispositifs pourraient être amovibles ou comporter plusieurs positions de mise en place, à l'endroit/à l'envers, intérieur/extérieur, pour gérer la diversité des charges (véhicules sur roues, conteneurs de divers types). Entre les dites surfaces, en bossage, l'espace est suffisant pour caler et immobiliser une charge roulante.

Il est évident que la forme des praticables pourra être adaptée à des produits plus spécifiques tels que par exemple des automobiles que l'on pourrait charger sur deux niveaux : on retiendra comme éléments caractéristiques de l'invention le principe fondamental de l'usage d'un praticable amovible servant de châssis au wagon, la réservation pratiquée dans sa partie inférieure, demi poutre (7), qui permet son encastrement dans la barre de liaison des bogies, décrit en planche NO 3, les formes en U garantissant la meilleure rigidité de l'ensemble, le positionnement et le verrouillage sur les demi plateaux du wagon rendu possible par le dépassement des poutres supérieures (2). Ce positionnement et ce verrouillage seront décrits sur les planches NO 2, 3,4, 5 et 6.

Variante en matériaux composites.

On notera que le praticable, au lieu d'être réalisé en métal par des techniques de découpe, pliage, soudure, peut être constitué d'une double coque en matériaux composites, le tout étant assemblé autour des deux poutres (2) qui garderaient toute leur fonctionnalité et d'un matériau de remplissage suivant le principe du"contre moulage structurel". Cette technique extrêmement performante en terme de légèreté et de résistance mécanique a fait ses preuves dans la construction navale. On notera que d'autres matériaux, d'autres modes de fabrication et d'autres formes sont possibles pour les praticables, ce qui ne remettrait pas en cause le principe de la présente invention Description du wagon Les figures des planches NO 3, 4,5 et 6, montrent un wagon spécial, qui comprend deux bogies d'extrémités. Ces bogies définissent les plateaux d'appuis (14) qui recevront les extrémités des praticables.

Il doit être clair que, bien que l'on parle de"wagons"et de leurs bogies, en faisant référence à une conception classique de matériel ferroviaire, il faut plutôt raisonner en terme d'une succession alternant bogies et éléments intermédiaires de transport de la charge - praticables-s'appuyant à leurs extrémités sur deux bogies consécutifs, bogies qu'ils partagent avec le praticable précédant et suivant.

Les plateaux d'appui (14) sont reliés entre eux une poutre d'attache (19) qui constitue la structure de liaison longitudinale de la rame en l'absence du praticable décrit en figure NO 2. Les liaisons entre les plateaux (14) et les poutres d'attache (19) sont assurées par des ensembles amortisseurs (20) multidirectionnels situé à chaque extrémité de la poutre (19) et prenant appuis de part et d'autre des têtes (18) en excroissance de la poutre (19).

Incorporés par double paire à l'intérieur et de part et d'autre des plateaux (14), ils sont capables d'encaisser les contraintes d'articulation de la rame dans les courbes et dans les phases d'accélérations et de ralentissements. La poutre (19) surbaissée garantie une garde au rail de 140 mm. Les liaisons (20) obéissent aux règles de l'art propres à la construction ferroviaire. La poutre d'attache (19) assure le maintien de l'intervalle nécessaire au passage du praticable entre les parois (21) de deux bogies consécutifs et permet le passage d'un wagon à l'autre tout le long de la rame, des fluides électriques de puissance et de contrôle, des circuits de freinage, des liaisons hydrauliques du système de relevage de l'habillage, etc. Les plateaux (14) sont prolongés aux pieds des parois (21) de contre plateaux (15) dont la fonctionnalité sera mieux décrite dans la planche NO 12. Ces contre plateaux sont situés au niveau inférieur de la poutre (19) et aident à la supporter, ils définissent la garde au sol de 140 mm.

Sur les plateaux (14) des bogies sont intégrées des ruptures de niveaux (17) : au regard des bossages (13) décrits dans la planche NO 2, ils assurent par encastrement les sécurités longitudinales du convoi. Dans l'axe des ruptures (17) des plateaux (14) sont incorporés les ensembles (22) d'ancrage et de verrouillage du praticable. Chaque rupture (17) dispose de deux points d'ancrage, un bogie comporte donc quatre points d'ancrage : deux pour le praticable amont deux pour le praticable aval Chaque point d'ancrage est monté sur un système horizontal d'amortissement (24) bidirectionnel, identique pour le principe à ceux mis en place sur la poutre d'attache (19). Les parties actives de chaque ancrage se présentent sous la forme d'un axe cylindrique (22) mâle disposant d'une entrée conique (23) et solitaire d'une base mobile fortement guidée dans le châssis du bogie, il est pris entre les deux ressorts (24) qui ont pour fonction : de maintenir centré l'ancrage en l'absence de praticable (donc d'effort longitudinal), train à l'arrêt, de compenser les variations de longueur dans les courbes, d'encaisser les contraintes longitudinales dans les différentes phases de fonctionnement dynamique de la rame, et cela en parallèle avec les systèmes ressorts et amortisseurs disposés en extrémité de la poutre d'attache (19).

En complément de ces fonctions mécaniques il est nécessaire de prévoir un système de compensation hydraulique directionnel (25-26) composé de vérins hydrauliques dont l'action, que l'on pourrait qualifier de ressorts et amortisseurs programmables, est d'assouplir la liaison à basse vitesse, notamment dans les courbes à faible rayon, et au contraire de durcir la liaison lorsque le train circule à grande vitesse sur des voies rectilignes ou des courbes à grand rayon.

En cas de rupture d'un des axes (22) un système de sécurité est incorporé dans les formes géométriques complémentaires du praticable (13) et du bogie (17). Il est capable d'assurer : le maintien en ligne du wagon et de sa charge, le respect des espaces le long du train et la survie de la poutre longitudinale. L'intégrité de la dite poutre est en effet indispensable à la transmission des informations nécessaires à la conduite du convoi, afin que ce dernier puisse, dans ce cas de rupture, dégager les voies de manière autonome.

Comme il est décrit dans les figures de la planche ? 2 le praticable dispose à son centre et dans le sens de la longueur d'une cavité en forme de demi poutre (7) qui tout en permettant de renforcer sa rigidité autorise son encastrement dans la poutre d'attache (19) du wagon.

Cette fonction d'encastrement est l'un des éléments clés de l'invention. En effet, l'évolution en volume des remorques routières et les contraintes des lignes ferroviaires existantes, même portées à leur extension maximum, imposent nécessairement l'utilisation optimum de l'espace disponible dans les infrastructures en tunnel. La présence de l'habillage des wagons devient un élément critique à ce niveau puisque cela implique un surcroît de hauteur au-dessus des véhicules routiers embarqués et donc une contrainte plus forte relativement à la cote de hauteur maximale imposée par les gabarits.

Si l'on retient un gabarit vertical en tunnel de 4,800 m au-dessus du rail (gabarit C), une garde sur rail fixée à 0,140 m, et une hauteur de remorque de 4,300 m. ramenée à 4,150 m par purge de la suspension, on voit qu'il reste 0,510 m pour les éléments porteurs du wagon, la couverture et les gardes fonctionnelles. Si la partie basse d'un châssis traditionnel fait de l'ordre de 0,250 m, il ne reste plus que 0,260 m pour la couverture et les gardes fonctionnelles : avec une garde interne au wagon de 0,050 m. et une garde externe au wagon 0,050 m., cela laisse une épaisseur de toiture de 0,160 m., ce qui paraît insuffisant pour garantir la rigidité de la structure aux vitesses visées.

Une réponse pour résoudre ce problème est d'abaisser la position des remorques par rapport aux rails, ce qui revient à dire que la partie basse du praticable et donc les roues des remorques doivent se situer le plus prés possible du niveau de la garde du rail (140 mm. retenu dans le cas de la présente invention) : il ne reste d'espace pour"mettre de la matière" qu'à l'extérieur des dites roues, où se trouvent les flancs (3) du praticable, et entre les dites

roues ou prend place la cavité (7) du praticable qui vient coiffer la poutre d'attache entre les bogies (19).

Pour réaliser l'engagement ou le désengagement du praticable de la poutre d'attache (19), il est nécessaire d'équiper le système d'un relevage du praticable donc de la charge. Ce système peut s'implanter soit sur les bogies soit dans les gares. La description des planches NO 9, 10 permettront de mieux en comprendre la nécessité.

Un certain nombre de variantes peuvent être décrites à partir du principe exposé ci-dessus, sans pour cela constituer une modification de la portée de l'invention.

Variante à bogies séparés.

Bien que cela paraisse moins performant en termes de coût et de contraintes d'encombrement mécanique, l'invention garderait toute sa valeur si l'on concevait des wagons monoblocs, munis chacun de deux bogies propres en extrémité, et attelés les uns aux autres suivant le schéma généralement retenu en construction ferroviaire.

Variante motorisée La figure ? 8 de la planche ? 5 représente ce que pourraient être des bogies à trois essieux comportant chacun deux essieux libres (16) et un essieu moteur (27), qui sera lié à un ensemble constitué d'un moteur électrique (28), d'un réducteur (29) et d'une transmission vers l'essieu moteur (31). Le réducteur pourrait présenter un rapport fixe ou constituer une boite de vitesse : en effet, la présence d'une boite de vitesse permet d'adapter la chaîne cinématique à la charge, au terrain et aux vitesses visées-train lourd ou léger, trajet en plaine ou en montagne-et cela avec une motorisation (électronique et moteur) de plus faible puissance que sans l'emploi d'une boite de vitesse. Les puissances étant réparties le long du train, on se trouve confronté à des gammes de puissance que l'on trouve classiquement sur les tracteurs routiers : il est donc possible d'envisager un changement de rapport au cours de la marche du train sans aboutir à des configurations mécaniques monstrueuses comme se serait le cas pour mettre en place cette fonctionnalité sur une locomotive classique. L'implantation de l'ensemble motoréducteur se fera perpendiculairement à l'axe de l'essieu et vers le haut pour permettre le fonctionnement normal de la suspension ; en liaison avec cet ensemble mécanique est mis en place un groupe de commande et d'alimentation de puissance (30) propre à chaque bogie. Cet ensemble électromécanique sera incorporé dans un bâti (33) solidaire du plateau du bogie (14) capable d'assurer sa protection et de servir de support à l'habillage qui sera décrit

dans les figures de la planche ? 7. La liaison avec le poste de commande installé en tête de rame sera réalisée par une ligne électrique du type bus, de préférence à courant continu, pour la puissance, et par un ensemble de signaux de contrôle : réseau informatique, signaux de sécurité (27). A l'évidence on ne modifiera pas le principe de l'invention en concevant un bogie à deux ou trois essieux moteurs en lieu et place de la version décrite comportant deux essieux libres plus un motorisé. La figure ? 9 de la planche ? 6 préfigure de ce que pourrait être une succession de bogies automoteurs reliés par des poutres (19) Variante non motorisée Les bogies, à deux ou trois essieux, peuvent comporter uniquement des essieux libres (16) suffisants pour répondre aux contraintes des charges. La figure ? 7 de la planche ? 4 montre une telle réalisation. La motorisation du train doit se faire de manière classique, par des motrices. Une telle variante est moins chère à étudier et à déployer, puisqu'il n'y a pas à concevoir la partie"motorisation"des rames et que l'on peut utiliser du matériel de traction existant. La logique de cette solution, poussée à l'extrême en considérant que la motorisation répartie ne présente pas d'avenir, serait de prendre la décision de limiter le bogie à deux essieux, ce que doit autoriser la charge par essieu de 22,5 tonnes, et permettrait de limiter la longueur d'un équivalant wagon à 17 m au lieu de 19 m.

On attire toutefois l'attention sur deux inconvénients de cette solution. D'une part les efforts de traction se concentrent alors sur les attelages situés au plus près des motrices la conception des éléments ressorts-amortisseurs (20,24) et hydrauliques (25,26) devra tenir compte de contraintes beaucoup plus fortes, rendant l'application du principe du "praticable structure"difficile à mettre en oeuvre. D'autre part, les contraintes propres aux lignes de montagne rendraient ce type de train très difficile à gérer, à cause de l'obligation de mettre de nombreuses motrices pour assurer l'adhérence. Ces deux inconvénients seraient majeurs dans l'hypothèse où l'on voudrait constituer des trains de grande longueur - 1500 m-pour améliorer les rentabilités.

Notons pour conclure que les avantages de la variante motorisée en terme de coûts de fabrication, avec des matériels de plus faible puissance en nombre plus important pour les organes de puissance, en terme de disponibilité opérationnelle, avec la tolérance aux pannes et la facilité de maintenance, en terme d'universalité des trains capables de rouler aussi bien en plaine qu'en montagne, devraient compenser largement le surcoût d'étude pour déployer une solution de ferroutage à grande échelle. La généralisation d'une telle solution permettrait d'ailleurs de faire d'énormes économies sur le percement de longs

tunnels sous des cols de montagne, qui n'ont d'autre fonction que de permettre aux trains de franchir les dits cols avec des pentes peu importantes.

Variante avec habillage.

Les figures de la planche ? 7 décrivent la réponse, à savoir l'habillage du wagon, aux dernières contraintes imposées : permettre des vitesses de l'ordre de 200 Km/heure et assurer la sécurité anti-incendie. Ces figures permettent d'avoir une vision en place des différents éléments de l'invention tout en donnant une perpective visuelle d'un chargement. La conception de cet habillage est fortement liée à la place qui sera libérée par le calcul des contraintes mécaniques supportées par la plate-forme du wagon, c'est à dire le praticable décrit avec les figures de la planche NO 2, par le gabarit maximum de l'infrastructure sur laquelle seront utilisées les rames (tunnels) et par la hauteur des remorques qui sont admises par le système.

Cet habillage doit répondre dans le cadre de l'invention à une triple fonction,

'garantir la protection des charges à grande vitesse, permettre la mise en place d'un ensemble pare-feu par l'injection en cas d'incendie d'un gaz inerte à l'intérieur de l'habillage, . diminuer la résistance aérodynamique et le bruit à grande vitesse.

La mise en place du praticable nécessite de prévoir le relevage de l'ensemble de l'habillage depuis les plateaux des bogies (14) décrit dans les figures des planches NO 3, 4, 5, 6, pour permettre la sortie de la charge. Il est de plus nécessaire de prévoir un dispositif capable d'absorber les variations de longueur dues aux modifications de la géométrie des rames dans les diverses configurations dynamiques de travail (passage en courbe, efforts dynamiques le long du train).

Avec ces contraintes l'habillage peut se concevoir autour des deux extrémités que constituent les bâtis (33) fixes décrit dans les figures de la planche NO 7. A chaque bâti est incorporé le vérin de relevage (35), qui par l'intermédiaire de l'axe (36) lui-même intégré à un système de compensation (37) longitudinal assure les modifications de longueur en fonction des contraintes dynamiques auxquelles est soumis le wagon. Ces systèmes sont solidaires d'une couverture monobloc (38), courant entre les deux bâtis (33), qui constitue la couverture haute du wagon suivant un profil transversal offrant une inertie suffisante à la flexion.

Les deux faces latérales, peuvent être réalisées par des portes pivotantes (39-40) qui, à partir du toit (38) qui les supporte par un ensemble d'articulations, sont relevées par des

jeux de câbles (41) et de poulies de renvoi (42). Ces dernières, en nombre suffisant et judicieusement réparties sur la longueur de la structure, permettent de réaliser le relevage à partir d'un axe central (43) solidaire du toit (38) pris en charge par un motoréducteur (44).

Les bogies (14), sur lesquelles sont fixés les bâtis (33), servent d'appuis aux verrouillages.

De même, le praticable décrit par les figures de la planche ? 2 sert de base d'appui aux panneaux (39,40) pour assurer l'étanchéité de la structure fermée. L'ensemble de l'étanchéité se fait par des joints souples ou gonflables donc la fonction secondaire est de limiter les bruits dus aux mouvements relatifs des éléments entre eux.

L'habillage doit constituer avec le praticable un ensemble le plus fermé possible qui servira d'enceinte de confinement en cas d'incendie d'un chargement. Pour cela, la conception du bâti (33), décrit dans la figure de la planche NO 5, comporte une cloison étanche (32) séparant ce bâti en deux zones distinctes : l'une réservée au bloc de puissance et régulation asservissement, l'autre à la mise en place d'une réserve de gaz (46) et à un ensemble d'injection (45). Un système de commande, muni de capteurs capables de détecter des fumés ou des sources de chaleur, peut activer un ensemble d'électrovannes qui assurent la diffusion d'un gaz inerte (tel que du dioxyde de carbone). On peut ainsi éteindre ou tout au moins contenir un incendie.

Il est possible, bien que cela paraisse moins optimal au sens technique et économique, de remplacer une couverture telle que décrite ci-dessus, qui comporte ses propres moyens d'ouverture en gare, par une couverture plus simple mécaniquement qui devrait être mise en place et enlevée par des dispositifs intégrés aux gares. Ce procédé, simple à mettre en place, n'a pas été décrit dans les figures et ne changerait rien, évidemment, à la portée de la présente invention.

Variante sans habillage.

Il n'y rien de particulier à décrire, si ce n'est que les éléments explicités au paragraphe précédent sont absents. On notera que la combinaison de la variante sans habillage avec la variante non motorisée conduit à un ensemble de wagons simples relativement plats, assez comparables à ceux qui sont mis en oeuvre dans les solutions connues actuellement en ferroutage, mais avec toutefois un avantage capital en ce qui concerne les temps de chargement et déchargement grâce au principe des praticables.

Il faut cependant noter que l'abandon de cette fonctionnalité d'habillage permettrait :

. soit de supprimer le système de relevage du praticable et de l'ensemble des asservissements qui lui sont liés, mécanisme qui sera décrit dans la figure NO 19 de la planche NO 12 : en effet le gabarit de 4, 800m. permet alors de passer largement la

hauteur des remorques 4,300m. plus les 0,140m. de la garde sur rails. Il faudrait remplacer ce relevage par une simple mécanisation verticale des axes (22) décrit dans les figures ? 6 et 7 des planches ? 3 et 4 soit de mettre en valeur, par la conservation du système de relevage et d'encastrement, les avantages de la présente invention pour pouvoir circuler sur des lignes au gabarit actuel "B 1". Si l'on retient un gabarit vertical en tunnel de 4,320 m au-dessus du rail, une garde sur rail fixée à 0,140 m, et une hauteur de remorque de 4,300 m. ramenée à
4,150 m. par purge de la suspension, on voit qu'il reste 0,030 m pour l'épaisseur du praticable ( < 0,015 m) et la garde fonctionnelle sous le gabarit : la hauteur du convoi ferroviaire serait dans ce cas de 4,305m.

Description des wagons de service Ils sont indispensables pour les conducteurs et passagers des véhicules routiers embarqués. Ces wagons pourraient avoir une disposition sur un ou deux niveaux. De plus, pour faciliter le changement de composition des trains en fonction des circonstances, jour/nuit, transport d'automobiles ou de poids lourds, on pourrait très bien concevoir le wagon de service comme un"conteneur à voyageurs", susceptible d'être mis en place ou retiré du train dans les gares avec les mêmes dispositifs que les praticables. La contrainte supplémentaire à prendre en compte, par rapport à un praticable, est qu'un wagon de voyageurs doit être raccordé au système de distribution d'énergie du train, afin de pouvoir y disposer l'éclairage, le chauffage, la ventilation, la climatisation, les dispositifs de sécurité, etc. Il conviendra donc de prévoir des câblots entre les bogies ou les blocs de motorisation intégrés aux bogies et les dits wagons de service. Compte tenu du fait que l'embarquement d'un wagon de service sur le train est une opération peu fréquente, il n'est pas forcément utile de prévoir le branchement automatisé des connexions lors de la mise en place du wagon de service sur le train : un branchement manuel semble suffisant.

Eléments de tête et/ou de queue de rame.

La description des wagons ci-dessus, avec la variante motorisée des bogies, impose de proposer pour le train une architecture globale dans laquelle il n'y aurait pas de motrices au sens classique. En effet, certaines fonctions ne peuvent pas être réparties dans les bogies, d'autres n'ont pas intérêt à l'être pour des raisons économiques. On propose donc une solution qui sera mieux comprise après description des figures NO 13 et 14 de la planche NO 8. A chaque extrémité d'une rame réversible se trouve un élément de tête qui comporte : 'une cabine de conduite,

les capteurs du block système, . les éléments de télétransmission voie-train, un système informatique de contrôle de la rame, les éléments de sécurité, un système de captation de courant sur la caténaire (pantographe), un système de protection électrique (disjoncteur), un système de transformation de courant permettant de convertir l'énergie distribuée par le réseau vers le système choisi pour le"bus énergie"le long du train (par exemple
25 kV 50 Hz pour la caténaire, 1500 V continu pour le bus énergie).

En fait, la description ci-dessus ne fait que reprendre la liste des éléments que comporte une motrice classique, à l'exception des moteurs et de leur électronique de contrôle. Dans la mesure où, suivant les figures de la planche ? 6 les bogies du train sont motorisés, on peut très bien concevoir que le bogie (14) qui supporte cet élément de tête, du côté du train, soit identique aux bogies des wagons, et soit partagé entre le dit élément de tête et le premier (ou dernier) wagon de la rame. De l'autre côté, c'est à dire sous la cabine de conduite, il suffira d'un bogie passif (60). On se reportera à la figure NO 13 de la planche ? 8 pour une description de ce principe.

Mais on peut aller plus loin et, compte tenu des infrastructures nécessaires dans les gares, prévoir un principe original et innovant qui s'intègre bien dans l'esprit de la présente invention. Les éléments de tête et de queue de rame sont constitués de la manière suivante.

Comme pour les wagons composant le train, on construit ces éléments avec un châssis dont la partie centrale est même niveau par rapport aux rails que les praticables au moment de leur saisie par le système de manipulation des praticables. On dispose à l'extrémité, tête ou queue du train, d'une structure constituée de la cabine de conduite, des capteurs du block système, des éléments de télétransmission voie-train, du système informatique de contrôle de la rame, des éléments de sécurité, d'un bogie passif (60) et d'un bogie motorisé (14) et des pantographes.

Dans le creux dégagé en partie centrale et surbaissée du châssis vient prendre place un bloc énergie amovible (61). Ce bloc énergie comprend : une liaison électrique avec le système de captation de courant,

* le système de protection électrique (disjoncteur), 'le système convertissant l'énergie distribuée par le réseau au système choisi pour le "bus énergie"le long du train, la connectique de raccordement au train.

Pour un train qui ne circulerait que sur un seul type d'alimentation électrique (par exemple en France sur du 25 kV 50 Hz), cette décomposition ne présenterait guère d'intérêt. Mais elle est très intéressante pour des trains qui doivent voyager en Europe où quatre systèmes de tensions électriques différentes coexistent. Chaque bloc énergie serait capable de gérer un système d'alimentation donné. Il suffirait, lors de l'arrêt du train dans les gares où a lieu le changement de type d'alimentation, de venir déposer les blocs énergie sur les éléments de tête et queue de rame, et de les remplacer par des blocs adaptés à la poursuite du trajet.

On éviterait ainsi d'avoir le surcoût nécessaire à l'adaptation en"polycourant"des trains ou le souci de gestion d'un parc de train composé en partie d'éléments monocourant restreints dans leurs parcours possibles et d'éléments polycourant capables de franchir les frontières.

On peut même aller encore plus loin : rien n'empêche de prévoir un bloc énergie un peu particulier qui serait constitué d'un groupe électrogène (63), diesel ou turbine ou pile à combustible, avec son réservoir de carburant, donnant la possibilité aux trains qui chargeraient ce type de blocs d'emprunter des voies non électrifiées.

La manipulation des blocs énergie pourrait être faite après ouverture d'une des portes latérales (64) en regard avec le quai de service, par les mêmes appareillages qui servent à charger/décharger les praticables sur les wagons, figure NO 14. Le seul problème concret posé par l'utilisation de ce principe est que, dans une gare frontière, en supposant que l'on utilise toujours la même voie pour le trafic dans le sens pair et l'autre dans le sens impair, on se trouverait obligé de recycler les blocs énergie entre la voie paire et la voie impaire : ils arrivent sur une voie et repartent sur l'autre ! Cela n'est pas un gros problème : on verra plus loin que le dispositif de manutention prévu dans les gares serait capable de transférer les blocs énergie sur des distances importantes, et l'on peut envisager de les recycler pardessus ou par-dessous les trains, en les transférant par un passage à niveau, ou encore par un dispositif particulier se trouvant entre la voie paire et la voie impaire. On ne détaillera pas ce point particulier de la mise en oeuvre de l'invention.

Principe de la gare Dans la suite, pour la compréhension, on qualifiera,"d'embarquement/débarquement" l'opération de mise en place/retrait de la charge sur le praticable,"de chargement/ déchargement"l'opération de mise en place/retrait du praticable sur le wagon.

La structure de la gare de ferroutage suivant la planche NO 16 fait partie de l'invention. En effet, outre la vitesse des trains, le paramètre fondamental, qui conditionne les performances, l'acceptation par les usagers, et donc la rentabilité d'un système de ferroutage, est le temps d'arrêt des trains en gare. Les solutions de ferroutage actuelles

conduisent à des temps d'arrêt des trains supérieurs à trente minutes. Cela n'est pas acceptable économiquement pour une mise en place à grande échelle du ferroutage dans un réseau maillé : il faut descendre à cinq ou six minutes. La conception des trains et des praticables, décrites ci-dessus, laissent bien comprendre que s'agissant d'éléments mécaniques normalisés, on peut réaliser l'opération de chargement/déchargement d'un train par des dispositifs automatisés qui ne manipulent pas directement les véhicules routiers, qui eux ne sont pas normalisés, mais les praticables qui les supportent. Diverses solutions sont possibles, ressortant des techniques utilisées en robotique, dans les ateliers flexibles, pour arriver à de tels résultats. Mais il ne suffit pas de diminuer les temps dans les transits entre la zone automatisée et le train si par ailleurs l'embarquement/ débarquement des véhicules routiers sur/depuis les praticables, opération menée par des humains et non des automatismes, ne peut pas suivre le rythme. Or il est clair que les humains sont moins performants que les automatismes, du moins si l'on introduit des critères de régularité dans les performances. Il convient donc de laisser du temps aux humains, et même beaucoup plus que les automatismes n'en demandent, pour exécuter les opérations qui leur sont confiées. La solution à ce type de problème consiste à prévoir de travailler"en parallélisme"ou encore en"temps masqué"dans la zone frontière entre la circulation routière et les automatismes, c'est à dire de prévoir plusieurs postes d'embarquement/débarquement de véhicules vers/depuis les praticables en regard de chaque poste de chargement/déchargement sur le train, concrètement au droit de chaque position d'arrêt de wagon en gare.

La solution qui est présentée planche ? 9 et décrite plus loin par les planches NO 1 0, Il, 12,13 et 14 consiste à disposer sur un"quai d'embarquement"quatre"alvéoles", capables de recevoir chacune un praticable, disposées sur un axe perpendiculaire à l'axe de la voie ferrée, et prenant le même espace dans le sens de l'axe de la voie ferrée qu'un wagon Les opérations d'embarquement/débarquement des véhicules sur/depuis les praticables peuvent donc être décomposées et conduites en simultanéité, en"temps masqué", sur quatre postes, ce qui permet, très grossièrement, d'avoir quatre fois plus de temps pour les exécuter que la période de base donnée par le rythme de succession des trains.

Une fois ce principe posé, reste à déterminer quelles solutions d'automatisation permettent de manipuler les praticables entre le quai d'embarquement et le train. Des solutions ressortant des techniques de"mécanisation"sont possibles. On peut imaginer de déplacer les praticables en les transférant sur des dispositifs porteurs implantés au sol, capables de leur faire exécuter les trajets nécessaires, ce qui implique obligatoirement des translations, des rotations, des mouvements verticaux d'engagement/dégagement. Les échelles de

distance et de masses transportées étant largement au-delà de ce que l'on trouve habituellement dans les ateliers de fabrication automatisés, il apparaît que des solutions de mécanisation classiques seraient chères à mettre en oeuvre dans de telles gares.

On s'oriente donc, dans la description de la présente invention, vers une solution de manipulation par chariots automoteurs automatisés. L'espace entre la voie ferrée et le quai d'embarquement est donc constitué d'une zone dans laquelle circulent des chariots, dénommés par la suite"automanipulateurs", capables d'assurer le transfert d'un praticable entre le train et le quai d'embarquement et vice versa.

Structure du chantier de chargement/déchargement.

Ces principes étant exposés, on peut décrire la structure essentielle de la gare, à savoir la zone d'automatisation (50) située entre la voie ferrée et la zone de circulation routière La notion de travail en temps masqué, impose de stockage d'un certain nombres de praticables, certains en instance d'embarquement et de chargement et d'autres en instance de déchargement et de débarquement. Ces opérations se répétant en cas extrême pour chaque wagon à chaque arrêt de train, il est nécessaire d'organiser les mouvements des praticables dans une surface comprise entre le quai routier et la voie ferrée. Cette capacité de stockage permet un découpage du travail en fonctions élémentaires. En théorie, le temps total nécessaire à un cycle complet divisé par nombre de positions définira le temps d'immobilisation de la rame dans une gare.

Entre le quai d'embarquement (51) constitué d'une série d'alvéoles (54) et la voie ferrée est disposée une zone de circulation (50) d'environ 30 m de largeur présentant un sol horizontal lisse dans laquelle se déplacent les automanipulateurs On distingue bien sur les figures NO 15, 16 de la planche NO 9, que cette zone de circulation (50) se trouve plus bas que les rails (52) et eux-mêmes plus bas que la zone de circulation routière (51). On retiendra comme nécessité absolue que le niveau du quai d'embarquement/débarquement (51) doit de trouver au même niveau que le dessous du praticable sur le train en position dégagée de la poutre (19) et que le décalage entre les niveaux (50-51) doit permettre le passage de l'automanipulateur, avec les contraintes de construction qui en découlent. Cet espace (50) peut être muni de dispositifs de filoguidage intégrés dans le sol et de systèmes interactifs de prises de repères, qui permettent aux automanipulateurs de se repérer et de se déplacer au sol.

Les praticables sont posés et calés au sol sur le niveau de la circulation routière (51). Les opérations d'embarquement/débarquement des véhicules routiers se font à niveau,"en roulant"pour les remorques et tracteurs.

Pour ce qui concerne les véhicules légers-voitures-il est nécessaire, on l'a vu, de prévoir un praticable à deux niveaux. Pour accéder au niveau haut on prévoit une rampe d'accès (55) articulée et solidaire du quai. On ne changera rien au principe de l'invention en rendant mobile l'étage supérieur du praticable comme sur un transport routier de voitures : la rampe d'accès serait alors intégrée partiellement ou totalement au praticable.

L'automanipulateur vient se glisser sous un praticable pour le prendre en charge ou au contraire le déposer sur le quai. Du coté de la voie, l'automanipulateur a sa partie supérieure au niveau du bas du praticable sorti de la poutre (19), ce qui permet de le charger/décharger sur/depuis le train par un mouvement horizontal transversal facile à réaliser.

La figure NO 17 de la planche NO 10 montre le quai d'attente (51) qui présente des structures répétitives (54)-alvéoles-en forme de"T"implantées sur la longueur de la gare perpendiculairement au sens de défilement de la rame suivant une modulation correspondant à un sous-multiple de la longueur d'un wagon : quatre dans l'exemple dessiné. Les formes en"T", permettent sur les ailes supérieures de deux"T"successifs la dépose d'un praticable et le passage de l'automanipulateur entre les montants que créent les jambes des"T". Cela permet d'utiliser au mieux la place disponible en largeur pour assurer la stabilité de la charge en élargissant au maximum l'assise de l'automanipulateur.

Le vide que constituent les intervalles, en partie basse des alvéoles (54), permet le passage de l'automanipulateur qui réalisera la dépose ou la prise en charge du praticable par le dessous, cette méthode sera mieux comprise après la description de l'automanipulateur présenté par la planche NO 15 figures NO 22, 23 et 24. Cette solution de quais décalés en hauteur a également l'avantage de séparer les fonctions routières des fonctions de chargement et déchargement, donc de bien définir les zones de sécurités propres à chaque corps professionnel Lorsque les trains s'arrêtent en gare, les wagons doivent être positionnés à quelques mètres près face aux postes de chargement, ce qui peut se faire manuellement, le conducteur de la rame se guidant sur une information de calage fixée au quai ou automatiquement, l'informatique de bord contrôlant la phase finale d'arrêt du train grâce à des capteurs adéquats.

Description des automanipulateurs Il s'agit de dispositifs spéciaux capables de déplacer les praticables et les charges que ces derniers supportent dans le chantier décrit au paragraphe précédent. On en trouvera une

description sur les figures de la planche NO 15. Leur principe est analogue à celui des chariots filoguidés utilisés dans les ateliers flexibles de production.

Ils assurent les opérations de transfert des praticables et de leur charge entre les quais d'embarquement et la plate-forme des wagons et l'opération inverse, ils les positionnent précisément dans les logements prévus à cet effet. Compte tenu des contraintes de position, il est obligatoire que les automanipulateurs disposent de trois degrés de liberté sur le plan horizontal, à savoir qu'ils puissent se déplacer longitudinalement et latéralement, ainsi que tourner sur place. la figure NO 18 représente de profil le wagon avec une charge sur la voie (52), la succession des positions (du haut vers le bas) sur la figure NO 19 représente, de profil, le cycle de mise en place du praticable sur un wagon la figure NO 20 représente de profil le déplacement du praticable par l'automanipulateur entre le wagon et le quai (51), la figure NO 21 représente en vue de dessus le positionnement relatif d'un wagon et d'un automanipulateur lors de la prise en charge ou de la dépose d'un praticable sur un wagon par l'automanipulateur, * Les figures NO 22, 23 et 24 représentent une conception possible d'un automanipulateur.

L'automanipulateur peut se présenter sous la forme générale d'un transpalette dont la hauteur est égale à la hauteur comprise entre le niveau du sol (50) sur lequel il se déplace et la hauteur du praticable en position relevée sur les bogies, hauteur qui nous l'avons dit sera identique à celui des quais (51) sur lesquels reposent les praticables à niveau avec la plateforme routière. Pour assurer la prise en charge du praticable sur le quai d'attente (51) l'automanipulateur est équipé de quatre vérins hydrauliques (70) de faible course qui assurent le levage et l'immobilisation pendant son dégagement de l'alvéole (54).

L'automanipulateur dispose sur le dessus de deux chemins de roulements (71), situés en extrémité d'une structure, dont la longueur sera très légèrement inférieure à la valeur définie par les parois (21) de deux bogies successifs reliés à une même barre de liaison (19) décrite suivant la figure ? 9 de la planche NO 6. Leur forme avant (72) conique viendra se positionner sous le contre plateau (15) du wagon, décrite par les planches No 3,4, 5 et 6, au moment de la pénétration de l'automanipulateur sous le wagon. Entre les chemins de roulement (71) et le praticable se positionnent des jeux de galets (73) qui permettent le roulement de la charge sous action combinée des systèmes de translations (74 et 75).

Ces galets sont reliés au système de mécanisation différentiel (74) et (75) qui assure sous l'action d'une vis ou d'un vérin le déplacement de la charge. Le premier (74) est relié directement aux chemins de roulements (73) pour s'assurer qu'aucun glissement ne se produise pendant le déplacement, le second (75) prend appui par l'intermédiaire des bras (76) dans les réservations (9), pratiquées dans le praticable décrit en figure NO 2. Pour réaliser l'engagement et le dégagement des bras (76) dans le praticable, celui-ci et rendu pivotant sous l'action du vérin (77). Cet ensemble de bras assurera le verrouillage du praticable sur l'automanipulateur pendant ces déplacements entre les différentes positions de travail.

L'application de ce principe, bien visualisé par les phases de la figure NO 19 de la planche NO 12 autorise un déplacement de la charge, entre le wagon et l'automanipulateur, deux fois plus importante que le déplacement des galets.

La figure NO 19 montre la nécessité d'un positionnement au plus près du rail (52) de l'automanipulateur, cela pour limiter les conséquences du porte à faux de la charge au moment de la prise en compte ou la dépose du praticable sur le wagon par les jeux de galets (73) de l'automanipulateur. L'effet de ce porte à faux est annulé par la présence à la même hauteur des contre plateaux (15) précédemment décrits et la forme spécifique des extrémités des chemins de roulement (72). En effet, pour répondre aux contraintes d'un transbordement d'une charge de cette importance entre deux moyens de transports il convient de s'assurer qu'à aucun moment la charge ne puisse se trouver en porte à faux entre ces deux moyens. La pénétration des jeux de galets (73) ne pourra en aucun cas dépasser la poutre d'attache (19) du wagon décrite suivant les figures de la planche NO 3, 4, 5 et 6.

Le déplacement de l'automanipulateur est assuré par 4 groupes motoréducteurs (77) montés chacun sur un axe vertical pivotant de plus de 180 , sous l'action soit d'une commande centralisée (78) soit par l'implantation dans chaque groupe d'avance de deux moteurs indépendant (79). Le tout est commandé par l'électronique embarquée sur l'automanipulateur et asservi en direction aux fils de guidage incorporés dans le sol. Le système informatique de l'automanipulateur peut en outre comporter un système de lecture identifiant le bord du wagon ou l'alvéole, ainsi que des systèmes d'échange de données informatique avec la gare, par réseau hertzien ou autre moyen, et/ou avec le train ou même avec les praticables par l'emploi d'étiquettes électroniques lisibles à distance.

Toutes les solutions sont possibles concernant les sources d'énergie embarquées sur les automanipulateurs : production à bord par moteur à combustion interne, de préférence alimenté au gaz pour des raisons de pollution, production à bord par pile à combustible,

stockage électrique dans des batteries, stockage pneumatique sous forme d'air comprimé, stockage cinétique sous forme de volant d'inertie, etc.. Toute variante concernant la source d'énergie à bord rentrera dans le cadre de la présente invention.

Relevage du praticable dans la gare.

L'un des éléments essentiel de l'invention est de permettre l'utilisation du maximum de la section disponible dans le profil d'une infrastructure ferroviaire, dû notamment à l'encastrement du praticable dans la poutre de liaison (19). Pour permettre la sortie du praticable il faut donc prévoir un système de relevage. Il est possible, comme on l'a déjà écrit, d'équiper les wagons de ce système de relevage. Mais il est également possible, et sans doute plus économique globalement, d'équiper les gares de cette fonctionnalité.

Pour ce faire, il sera incorporé dans entre les rails, en face de chaque arrêt de wagon, deux groupe de deux vérins (81). Ces derniers sont munis d'un système anti-rotation (84) qui relie les deux tiges (82) des vérins (81) situés sur un même niveau de voie, il porte et maintient les galets (83) suivant un axe parallèle au sens des rails. Les deux ensembles que constituent ces quatre vérins sont capables de lever et de supporter une charge élevée, de l'ordre de 25 tonnes chacun, devront être régulés en vitesse pour garantir un relevage uniforme d'un praticable.

Ces ensembles auront pour fonction secondaire de maintenir l'équilibre de la charge pendant son déplacement entre le wagon et l'automanipulateur et inversement pour éviter le basculement du praticable au moment du passage des galets (73), du chemin de roulement (71) au contre plateau (15). Il est simplement à noter que ce système devrait éviter les obstacles que constituent les rails et la poutre centrale (19) et qu'il devrait ménager par rapport à la longueur de la poutre (19) donc de deux bogies (15) une marge permettant d'avoir une certaine imprécision au niveau de la position d'arrêt des trains.

Approche des wagons par les automanipulateurs.

Comme il a été énoncé plus haut, le guidage des automanipulateurs au sol se fera de préférence avec un système de filoguidage. Un tel système, dont le principe est bien connu, n'a pas à être décrit dans le cadre de la présente invention. On notera qu'il sera nécessaire de rajouter des capteurs spécifiques, pour compenser les imprécisions d'arrêt du train. En effet, on doit noter qu'il y a obligatoirement des erreurs de positionnement de chaque wagon par rapport à sa position nominale dans la gare, compte tenu de l'imprécision à l'arrêt, de la souplesse des attelages et des tolérances de fabrication. Ces imprécisions cumulées étant de l'ordre du mètre, et le filoguidage ne permettant pas en effet de

s'éloigner de plus de quelques centimètres des lignes prédéfinies de guidage, il est nécessaire de rajouter un autre système de guidage dit d'approche. Diverses solutions sont possibles : optique, capteurs intégrés à la gare, capteurs intégrés à l'automanipulateur, échange d'information avec le wagon ou le praticable... Il faut noter que dans la dernière phase d'approche du wagon, l'automanipulateur devra"quitter"son mode de positionnement préférentiel (filoguidage) pour s'asservir sur des capteurs spécifiques lui permettant de trouver la position du wagon et à l'inverse de revenir sur le filoguidage dans l'autre sens.

Guidage précis des automanipulateurs.

L'alignement dans le sens longitudinal de l'ensemble praticable plus charge pour permettre son introduction entre les bogies du wagon est pris en compte par la mise en concordance pendant le déplacement final de deux informations : l'une étant solidaire du praticable (47) l'autre du wagon (48). Leur lecture permet d'asservir en position le bord du wagon et le bord du praticable. De même, pour l'engagement dans les alvéoles du quai (51), un positionnement précis est nécessaire. Il est donc nécessaire de disposer sur l'automanipulateur un système de positionnement donnant une précision (quelques millimètres) supérieure à celle du filoguidage (quelques centimètres). Il est possible de munir les automanipulateurs, sur leurs quatre angles, de galets assurant le guidage final. On peut utiliser deux principes à ce niveau : Travail de manière passive : l'effort sur le galet remet en position l'automanipulateur en venant forcer une contrainte extérieure à la fonction de guidage automatisée. Il suffit de prévoir, aussi bien sur les alvéoles du quai (51) que sur les bogies du train des chanfreins permettant l'engagement progressif de l'action des galets.

. Travail de manière active : les galets sont montés souples sur des palpeurs et les signaux provenant des palpeurs viennent corriger les ordres issus du filoguidage en amont des asservissements.

On notera qu'il est possible de mettre en oeuvre diverses solutions (recalage mécanique, capteurs avec contact, capteurs sans contact, etc. ) pour assurer le guidage final précis des automanipulateurs sur les positions d'arrêt, les techniques en question ayant fait leurs preuves dans les ateliers de production automatisée, et cela sans remettre en cause le principe de la présente invention.

Remarque : bien que la logique technique et économique de fonctionnement du chantier de chargement implique d'automatiser les déplacements des automanipulateurs, il doit être clair qu'on peut les concevoir avec un pilotage manuel, que ce soit pour les opérations

normales de fonctionnement, par exemple dans des gares très peu fréquentées, ou bien dans le cadre d'une reprise en mode"secours". Toute variante concernant le mode d'utilisation dans les gares des automanipulateurs, manuel ou automatisé, rentrera dans le cadre de la présente invention.

Variante à coussins d'air.

On ne changera pas le principe de l'invention en incorporant dans l'automanipulateur un système complémentaire de sustentation à cousins d'air (80) pour en alléger la pression au sol et par-là même limiter les efforts sur les roues et la taille des organes mécaniques d'entraînement et de direction agissant sur les dites roues. Cette incorporation par une implantation judicieuse et un asservissement en pression servira au relevage de la charge aux différentes positions de prise en charge qui pourrait suppléer en tout ou partie à la présence des vérins de relevage (70) sur l'automanipulateur : en effet le fonctionnement du cousin d'air provoquera un relèvement de l'automanipulateur, et donc de la charge, pouvant varier de 30 à 60mm., relevage suffisant pour dégager la charge dans les alvéoles. Suivant la phase de fonctionnement (à vide ou en charge), l'automanipulateur pourrait donc circuler sur ses roues, en position basse, ou sur coussin d'air, en position relevée Dans le second cas, les roues, maintenues au sol par des suspensions actives appropriées, serviraient à assurer la propulsion et le guidage.

Description du cycle de fonctionnement de la gare.

Il convient, pour bien décrire l'invention et apprécier sa faisabilité, de décrire un cycle complet de travail. On considérera pour la simplicité du texte que le schéma qui va être décrit correspond à l'arrêt du train, dans une gare intermédiaire de faible débit mais de besoin varié. Dans la période d'attente la gare a reçu des véhicules routiers qui ont été guidés vers des praticables en attente sur les quais d'embarquement au-dessus des alvéoles Le cycle est décrit pour des wagons comportant un habillage il serait évidemment simplifié en cas d'usage d'une variante de wagons sans habillage. On considérera ce qui se passe pour un seul wagon, supposé à la fois déchargé et rechargé dans la gare. Notons qu'un wagon, même vide, doit obligatoirement circuler avec un praticable et un habillage en place.

Le point central de la présente invention, qui permet d'optimiser le temps d'arrêt des trains en gare, est que les opérations automatisées sur les praticables d'une part, chargement/ déchargement et manuelles d'autre part, embarquement/débarquement, sont effectuées"en temps masqué", c'est à dire suivant des cycles à évolutions simultanées. Pour ce faire, il a

été nécessaire de bien dissocier les deux fonctions ci-dessus, la première faisant appel à des manoeuvres par dispositifs spéciaux utilisant des principes de levage et de déplacement mécanisés et automatisés, la seconde à des manoeuvres des véhicules routiers"sur leurs pneus"par des conducteurs.

Soit les quatre opérations ou séquences suivantes : 'déchargement d'un praticable depuis le train, . chargement d'un praticable sur le train, embarquement d'un véhicule sur un praticable, sortie du véhicule du praticable au débarquement.

Les séquences décrites ci-après ne préjugent pas de leur position dans le temps mais plus de la nécessité de leur réalisation. Certaines opérations peuvent se faire sans la présence de la rame, ou peuvent être partagées par plusieurs automanipulateurs, ce qui permet un gain de temps important dans la mise en route du cycle et son déroulement.

La première séquence"déchargement"est : 1. arrêt et positionnement relatif de la rame, 2. préparation du wagon (sécurités, ouvertures,...), 3. levage du praticable par les vérins intégrés à la gare, 4. approche finale de l'automanipulateur qui vient au contact du wagon, 5. immobilisation et calage de l'automanipulateur 6. engagement du dispositif de transfert latéral sous le praticable, 7. transfert latéral du praticable pour l'amener au droit de l'automanipulateur, 8. dégagement latéral du praticable par l'automanipulateur, départ vers un poste de débarquement libre.

9. Engagement de l'automanipulateur sous l'alvéole 10 Abaissement de l'automanipulateur et dépose du praticable sur le quai La seconde séquence"chargement"est : 11. l'automanipulateur s'engage dans une alvéole, sous un praticable prêt à partir 12. l'automanipulateur soulève le praticable, puis part vers le wagon 13. approche finale de l'automanipulateur qui vient au contact du wagon, 14. immobilisation et calage de l'automanipulateur 15. transfert latéral du praticable pour l'amener au droit du wagon,

16. rentrée du dispositif de transfert de l'automanipulateur, 17. dégagement latéral de l'automanipulateur qui part effectuer une autre tâche, 18. descente des vérins et verrouillage du praticable sur les bogies, 19. préparation du wagon (sécurités, ouvertures,...), 20. lorsque tous les wagons sont prêts, la voie libre et l'heure de départ arrivée, départ de la rame.

Les opérations de 1 à 20 correspondent au temps d'arrêt du train dans une gare. En fonction des valeurs de temps qui seront affectées à ces arrêts, les séquences seront menées en parallèle, en série ou en série/parallèle sur les wagons à traiter en multipliant le nombre des automanipulateurs.

La troisième séquence"embarquement", suppose un praticable vide en place dans une alvéole du quai routier.

21. approche d'un nouveau véhicule désirant s'embarquer et mise en place de celui-ci sur un praticable vide, 22. coupure du moteur, freinage de ce véhicule, descente du conducteur, 23. dissociation de l'ensemble tracteur remorque si nécessaire, 24. calage et verrouillage du véhicule sur le praticable, 25 attente du train prévu, le conducteur rejoint le wagon de service La quatrième séquence"débarquement", suppose une alvéole du quai routier vide.

26. le conducteur descend du wagon de service et rejoint l'alvéole ou son véhicule va débarquer 27 l'automanipulateur vient déposer un praticable sur les bords de l'alvéole, 28. déverrouillage et enlèvement des cales maintenant le véhicule en position sur un praticable venant d'être débarqué, 29. éventuellement, approche d'un tracteur routier et attelage, 30. montée du conducteur, mise en route du moteur et départ du véhicule situé sur ce praticable.

Dans cas où un wagon entre et ressort de la gare sans chargement ou déchargement, les séquences décrites ci-dessus sont évidemment incomplètes. Les opérations de la première et de la seconde séquence font appel à un dispositif de manutention mécanisée, sous contrôle plus ou moins direct d'un opérateur, voire même totalement automatisé. Les opérations de la troisième et quatrième séquence font appel à un opérateur qui conseille et

guide les conducteurs routiers, met en place ou retire les cales et verrouillages des véhicules sur les praticables, sous contrôle du conducteur.

Les séquences décrites ci-dessus pourraient laisser penser qu'il suffit de prévoir deux alvéoles dans le quai de chargement pour chaque wagon : une pour charger, une pour décharger. Cela pourrait suffire dans le cas d'une gare intermédiaire peu animée. Mais dans le cas d'une gare très animée et dans l'hypothèse où les trains se succèdent toutes les dix minutes par exemple, il conviendrait de prévoir plusieurs alvéoles face à chaque poste de wagon. On pourrait ainsi multiplier les cycles faisant appel à des opérations humaines : manutention, déplacements. On pourrait ainsi être certain de ne jamais retarder un train à cause d'un incident ou d'une manoeuvre d'embarquement plus longue que prévue. En disposant quatre alvéoles dans un pas de wagon de 19 m, on obtient un intervalle entre deux alvéoles de 4,75 m, et un temps laissé aux opérations d'embarquement de l'ordre de 30 mn, ce qui semble optimal. Tel que décrite jusqu'ici, la gare fonctionne en supposant qu'un seul des deux côtés de la voie est équipé des dispositifs de chargement/ déchargement/embarquement/débarquement. Cela laisse évidemment l'autre côté disponible pour un quai pour les passagers et/ou une autre voie en sens inverse. Mais on pourrait imaginer, pour une utilisation intensive d'une gare, que les deux cotés de la voie soient utilisés pour le chargement/déchargement automatisé : on pourrait ainsi avoir environ huit alvéoles disponibles au droit de chaque wagon du train.

Infrastructure routière de la gare.

Une première approche du problème consiste à penser que le ferroutage est une solution de continuité spatiale et temporelle entre la route et le rail. Le premier niveau de conception du système, tel qu'exposé ci-dessus, prend en compte cette problématique, aussi bien pour les poids lourds que pour des véhicules légers accompagnés de leur conducteur. Mais l'analyse économique montre qu'un gisement important de rentabilité, pour ce qui concerne les marchandises, consiste à ne pas déplacer des tracteurs routiers ni les conducteurs, mais seulement des remorques ou même des conteneurs. Dans ce dernier cas, si la continuité spatiale est toujours incontournable, la gare étant le lien entre la route et le rail, il est clair que l'on peut-et que l'on doit même-introduire des temps d'attente à l'embarquement ou au débarquement et ne plus respecter strictement la continuité temporelle. En effet, des remorques ou conteneurs embarquant seuls sur le rail doivent être amenées dans une gare de ferroutage avec un tracteur routier et, dans le second cas, une remorque porte conteneurs. Idem lors de leur débarquement. A l'embarquement il n'y aura pas forcément des places disponibles immédiatement sur le train. Au débarquement, le

tracteur et le conducteur ne sont pas forcément disponibles à l'instant précis où on en a besoin. De plus le ferroutage avec conducteur sera sans doute plus fréquent le jour, sans conducteur la nuit. Il est donc plus que probable que dans ce dernier cas l'amenée de remorques ou conteneurs pour embarquement différé se fera surtout le soir, leur enlèvement à la gare le matin. Enfin le taux de remplissage des trains étant un paramètre important de la rentabilité, il est intéressant pour l'opérateur de disposer de remorques ou conteneurs dans les gares, prêts à embarquer, qui permettent de mieux remplir les trains.

Tout ceci conduit à structurer la gare de ferroutage pour assurer ces deux fonctions : gestion de véhicules à embarquement et enlèvement immédiat et gestion de remorques et conteneurs à embarquement et enlèvement différé.

On peut identifier six cycles distincts correspondant à une division du trafic selon le principe exposé ci-dessus : 1. Entrée en gare depuis le réseau routier et embarquement immédiat 2. Débarquement depuis le train et sortie immédiate vers le réseau routier 3. Entrée en gare depuis le réseau routier, stockage sur parc 4. Prise sur parc par un engin de manoeuvre, embarquement sur le train 5. Prise sur le quai de débarquement par un engin de manoeuvre, stockage sur parc 6. Enlèvement sur parc et sortie vers le réseau routier Les deux premiers cycles concernent les véhicules légers ou poids lourds circulant accompagnés de leur conducteur, ainsi que des remorques seules. Les cycles 3 et 6 concernent les remorques ou conteneurs acheminés par un tracteur routier et dans le second cas une remorque porte conteneur. Les cycles 4 et 5 concernent des transferts de remorques ou conteneurs par des véhicules spécialisés internes à la gare, conduits par des agents. Ce type d'engins ne posent aucun problème technique et existent, notamment dans les chantiers portuaires ou ferroviaires, pour manipuler des remorques routières ou des conteneurs.

On conçoit bien que lors des opérations d'entrée-cycle 1 et 3-il faut les bretelles de raccordement depuis le réseau routier, les postes d'attente et de péage, nécessaire. A l'inverse lors des opérations 2 et 6, il faut un contrôle de sortie, ne serait-ce que pour éviter les vols de véhicules ou marchandises, et les bretelles de raccordement vers le réseau routier. Ces infrastructures-bretelles, attentes, péages, contrôles-ne sont pas décrites dans la présente demande de brevet, ne faisant appel à aucune innovation particulière.

On trouvera sur la figure NO 25 de la planche NO 16 une description d'une variante de réalisation possible des circulations routières de la gare, la figure ne représente qu'un quart de la gare. On y trouve, bien distinguées, en allant de l'axe central de la gare vers l'extérieur : Un quai central (100), partagé entre les deux sens de circulation des trains, destiné aux déplacements des passagers et des agents * La voie ferrée (101) Le chantier de chargement et déchargement automatisé (102), limité par les alvéoles (54) Une zone de manoeuvre (103), au droit des alvéoles, permettant la mise en ligne des véhicules avec les alvéoles * Des zones d'attente temporaire (104), différentes pour les poids lourds et les véhicules légers, destinées à permettre la fluidité des manoeuvres d'embarquement et débarquement.

* Une voie de circulation montante (105), à sens unique, pour les véhicules à destination ou en provenance de la zone de manoeuvre.

Une voie de circulation descendante (106), à sens unique, Une voie de circulation desservant un parc de stockage (107) et se répartissant le long de la gare sur les diverses zones.

Une zone de manoeuvre sur le parc de stockage (108) Le parc de stockage proprement dit (109), avec des emplacements matérialisés au sol.

On notera que le raccordement entre le sens montant et le sens descendant est fait par des giratoires (110) situés en extrémité des voies montantes et descendantes Ces giratoires sont reliés entre eux de part et d'autre de la voie ferrée par la voie (111) qui, pour passer sous la voie ferrée, emprunte le passage souterrain (112).

On fera aisément la correspondance entre les flux décrits plus haut et les diverses zones.

Les flux ? 1 et 2 empruntent la voie montante (105). Les flux ? 3 et 6 empruntent la voie descendante (107 et 106). Les flux Les flux ? 4 et 5 empruntent les trois voies et passent de l'une à l'autre par les giratoires (110). On peut certes disposer autrement les éléments décrits ci-dessus, et notamment prévoir d'étendre l'occupation au sol du parc de stockage pour embarquement/débarquement différé, ce qui permettrait au système de ferroutage d'étendre ses parts de marché vers le marché traditionnel du transport combiné.

On peut pour cela disposer le parc de stockage autrement, avec des emplacements placés parallèlement ou perpendiculairement aux axes de la gare, avec une double rangée

d'emplacements de stockage en vis à vis, etc. On considérera que les diverses variantes géométriques découlant du principe de décomposition en zones et flux distincts exposés cidessus, ressortant de techniques de tracé d'implantations routières en zone technique, n'ont pas à être analysées de manière exhaustive dans le cadre de la présente demande de brevet d'invention.

Avantages de l'invention.

Concernant les coûts de mise en place, il est clair que le nombre global de praticables, est largement supérieur à celui des wagons, puisqu'à un instant donné on peut comptabiliser un praticable par wagon roulant plus deux à quatre praticables par module-emplacement pour wagon-dans les gares, soit donc globalement bien plus de praticables que de wagons.

Cela dit, le praticable est un assemblage métallique passif, bien moins cher que le reste du wagon, mais il importe de ne pas oublier ce paramètre dans le chiffrage du coût d'une solution de ferroutage employant la présente invention.

De même, comparant la présente solution avec des solutions plus traditionnelles de ferroutage, on pourra constater que le coût des automatismes de gare est certes important, mais relativement léger par rapport au coût du matériel roulant, praticables compris.

On constatera cependant qu'une solution de ferroutage basée sur la présente invention, par l'augmentation des performances qu'elle autorise, permet d'aboutir à des conditions économiques beaucoup plus favorables pour rentabiliser une ligne et donc amortir le coût d'investissement plus élevé qu'avec des solutions classiques, notamment si l'on considère le montant des investissements par tonne x kilomètre transportée par an, ou encore les temps de retour sur investissement.

Concernant le choix d'un wagon fermé, cela permet à la fois d'atteindre des vitesses importantes de l'ordre de 200 km/h sans risque pour les véhicules (bâches envolées, etc.), et d'améliorer la sécurité face aux risques d'incendie : si un incendie se déclare, on peut noyer la partie fermée du wagon dans un gaz neutre-C02,...-et l'on n'est pas obligé d'arrêter le train, ce qui prend évidemment tout son sens dans les tunnels. Le profilage des trains qui en résulte réduit l'énergie nécessaire au déplacement et le bruit aérodynamique.

Enfin d'une part du fait de la diminution des temps de trajet, on offre un meilleur service aux utilisateurs qui, en retour, seront disposés à payer plus cher le service, et d'autre part on optimise l'emploi du matériel roulant qui parcourt plus de kilomètres dans le même temps.

On peut donc optimiser les temps de retour sur investissement avec des habillages sur les wagons.

Concernant le choix de motoriser les bogies des wagons, cela permet de disposer d'une bonne accélération, de franchir des pentes importantes, d'avoir une puissance unitaire bien adaptée aux performances attendues des trains, de résoudre le problème de la modularité des moyens de traction : pas besoin d'atteler plusieurs motrices pour constituer des trains longs. De plus, les séries de matériels électriques, moteurs, convertisseurs statiques, résistances de freinage, dispositifs de protection, étant longues, à savoir des milliers d'exemplaires à produire, on peut aboutir à des coûts"au kilowatt"plus faibles qu'en construisant en petite série des locomotives puissantes, d'autant plus qu'on peut accepter une fiabilité moins grande tout en ayant une disponibilité opérationnelle bien supérieure, du fait de la redondance. Si un bogie tombe en panne, cela n'immobilise pas le train : il suffit de prévoir les dispositifs nécessaires pour que toute panne, électrique ou mécanique, mette le bogie en roue libre.

Concernant la modularité, on peut faire l'hypothèse que l'on pourrait mettre sur un praticable : * une remorque routière de 15, 5m pour 321., 'deux tracteurs routiers de 7 m et 10t., 'deux camionnettes de 7 m.,

* un conteneur 14 m de longueur, 2, 6 m de largeur et 4, 2 m de hauteur, 'deux conteneurs de 7 m de longueur, 2, 6 m de largeur et 4, 2 m de hauteur, 'cinq véhicules particuliers, sur deux niveaux, embarquant sur un praticable spécial.

Certaines combinaisons sont possibles, camion plus camionnette, deux remorques plateau superposées dans un praticable pour automobiles, etc. Des chargements un peu spéciaux sont envisageables, par exemple un praticable chargé de caravanes ou autocaravanes, lors de périodes de congés. On peut utiliser le matériel roulant en le détournant de son usage d'origine, par exemple en chargeant sur un praticable un/des conteneur/s standard, ce qui permettrait d'utiliser le matériel roulant dans les périodes creuses, nuit, milieu de semaine, pour remplacer des trains de marchandises classiques, avec l'avantage de la vitesse des trains.

Concernant la gestion du système, il conviendra évidemment de mettre en place un système d'informatique et de télétransmissions qui permette de savoir à l'avance, dans chaque gare, quels vont être les emplacements qui vont se libérer sur le train afin de préparer l'embarquement de véhicules sur les praticables au droit de ces emplacements. Ce système pourrait dépendre d'un système de réservation intelligent qui optimise le remplissage des trains.

On attire l'attention sur le fait qu'une mise en place progressive de système de ferroutage à grande échelle peut nécessiter de passer par plusieurs étapes telles que : * Mise en place sur des segments isolés en"saut d'obstacle", notamment dans les zones

de montagne, avec utilisation de tunnels existants (gabarit BI) * Mise en place progressive sur des voies de plaine avec exploitation de tunnels existants (gabarit Bl) et vitesse limitée (environ 120 km/h) Remise à niveau du réseau (gabarit C), augmentation de la vitesse des convois (160 à
200 km/h) . Interconnexion à grande échelle (par exemple européenne).

On notera que le système proposé dans la présente invention permettrait, par la mise à niveau progressive du matériel roulant et des tunnels, en jouant sur la motorisation et la présence de l'habillage, de suivre l'évolution de la demande. Mais si on ne veut pas être obligé de refaire les gares et de changer le matériel roulant tous les dix ans, il convient de normaliser certains éléments, notamment tout ce qui concerne les"interfaces"entre matériel roulant, praticables et infrastructures de gare, en ayant en vue une telle évolution.

Généralisation.

Doit être considérée comme une application de la présente invention toute variante de réalisation qui retiendrait le principe d'avoir un élément mobile interchangeable, le praticable, ayant les caractéristiques suivantes : 'il sert de base au wagon, * il repose sur deux bogies d'extrémités auxquels ils peuvent se verrouiller, il est muni de dispositifs de préhension standardisés pour pouvoir être manipulé de manière rapide et automatisée lors du chargement et déchargement du train, il peut être mis en place sur un quai de telle sorte qu'un ou plusieurs véhicules routiers

s'y embarquent ou en débarquent par leurs propres moyens, 'il en existe un nombre plus important que le nombre de wagons, les cycles qui les concernent, chargement/déchargement/embarquement/débarquement, peuvent s'effectuer totalement ou en partie en simultanéité.

On peut citer notamment les variantes suivantes de conception : le praticable peut être réalisé en technique de structure métallique (tel que décrit ci- dessus), avec notamment le principe de l'ondulation du plancher pour assurer la rigidité transversale, mais rien n'empêche de réaliser le praticable avec des matériaux

composites-fibres de verre ou carbone, matériaux de remplissage, collages structurels-lesquelles techniques ont fait leurs preuves en construction navale, 'de même, la poutre de liaison entre deux bogies pourrait être réalisée en acier par pliage, en alliage léger par extrusion ou encore en matériaux composites par bobinage et imprégnation autour d'un noyau en mousse pultrudé, chaque bogie du train peut être propre à un wagon, solution wagon classique, ou bien partagé entre deux praticables consécutifs, 'toutes les solutions qui mécaniseraient le chargement du praticable vers/depuis le train, en combinant des dispositifs fixes intégrés à la gare, transferts mécanisés, des dispositifs intégrés au train, guidages, portées, vérins,..., des dispositifs annexes, robots, automanipulateurs,..., la présence ou l'absence du bloc de propulsion intégrée au bogie, la présence d'un réducteur de rapport fixe ou d'une boite de vitesse à plusieurs rapports dans le dit bloc de propulsion, la disposition sur un axe vertical de ce bloc motopropulseur, avec transmission par arbre du mouvement vers l'essieu, ou sa disposition sur un axe horizontal au-dessus de l'essieu, la transmission vers l'essieu s'effectuant par un train d'engrenages ou bien une courroie crantée, la présence ou l'absence de l'habillage des wagons, l'ouverture de l'habillage en gare s'effectuant par des panneaux mobiles, comme décrit ci-dessus, ou bien encore par relevage d'une couverture monobloc rigide grâce à des dispositifs intégrés à la gare, la prise des praticables par le dessous, par des points d'accrochage situés sur le côté ou encore par le dessus, . la disposition des praticables sur le quai routier d'embarquement/débarquement. alignés en épis, en quinconce, en ligne, etc..

Toutes ces variantes ne constitueraient pas une nouvelle invention mais un simple niveau de son application. Concernant les techniques de réalisation et comme l'homme de l'art le concevra aisément, les différents constituants décrits ainsi que la géométrie exacte de leur assemblage, telles qu'exposés dans la présente description, sont susceptibles de modifications ou variantes qui ne peuvent pas toutes, par la force des choses, être décrites dans le cadre de la dite description, mais resteraient, pour peu qu'elles respectent les principes exposés ci-dessus, couvertes par la protection afférente à la présente demande de brevet.

Claims

REVENDICATIONS 1) Système d'embarquement et de convoyage de véhicules routiers ou conteneurs sur convois ferroviaires, constitué de matériel roulant ferroviaire et d'une infrastructure au sol spécifique dite"gare", caractérisé en ce qu'il emploie des éléments mécaniques rigides interchangeables dénommés"praticables", chacun des dits praticables étant capable d'embarquer une charge telle qu'un ou plusieurs véhicules routiers ou conteneurs, en ce que le matériel roulant est constitué de wagons comprenant chacun un châssis surbaissé (19) liant deux bogies d'extrémité (14), les dits bogies étant propres à un wagon ou au contraire partagés entre deux wagons consécutifs, en ce que le praticable vient s'encastrer (7,19) et se verrouiller (11,23) sur les wagons assurant une fonction mécanique de châssis et participant ainsi à la structure du train, en ce que le praticable est muni d'une surface de prise (8) permettant à un dispositif automatisé dont la gare est munie de le prendre pour le charger ou le décharger du wagon, en ce que le praticable est muni d'un dispositif (8) lui permettant de reposer sur un quai d'embarquement (51) de telle sorte que les véhicules routiers puissent embarquer/ débarquer dans/depuis le praticable, en ce que le nombre d'emplacements (54) prévus sur le dit quai d'embarquement pour les praticables est largement supérieur au nombre de wagons d'un train de telle sorte que plusieurs des séquences spécifiques aux opérations nécessaires, à savoir déchargement d'un praticable depuis le wagon, chargement d'un praticable sur le wagon, débarquement d'un véhicule routier depuis un praticable et embarquement d'un véhicule routier sur un praticable, puissent se dérouler en simultanéité, et en ce que la gare est munie de dispositifs de manutention capables de déplacer les praticables du quai d'embarquement/débarquement des véhicules routiers ou conteneurs vers/depuis les emplacements où ils seront chargés/déchargés sur/depuis les wagons.
2) Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que le praticable est constitué d'une coque basse en"U"munie d'ouvertures aux deux extrémités pour l'embarquement et le débarquement autonome d'un véhicule routier, avec une forme en berceau (fig. ? 2 à

4), en ce que le praticable est muni de points d'ancrage (10) permettant sa mise en place et son verrouillage sur des dispositifs de maintien et de verrouillage (23) intégrés aux bogies, en ce que le poids du praticable et de la charge qu'il porte est appliqué aux points de contact (10) avec le wagon au voisinage des bogies, en ce que la dite coque peut être constituée de tôle pliée (3) et de longerons (2) ou encore d'une double coque en matériaux composites assemblée autour d'un matériau de remplissage suivant le

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principe dit de"contre moulage structurel"ou encore de tout autre matériau et moyen de fabrication permettant de réaliser des formes semblables et donnant les performances mécaniques nécessaires.
3) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que un système d'habillage coiffe le praticable et son chargement (fig. NO 11 et 12), maintenu en position et verrouillé sur les extrémités du wagon (33), en ce que l'habillage est muni d'un système d'ouverture (35 à 44), automatisé ou pas, afin d'avoir accès au praticable et à son chargement pour les opérations de chargement et déchargement dans les gares, l'ouverture étant possible par le jeu de panneaux mobiles (39 et 40) et dispositifs de soulèvement intégrés au train, ou encore par l'emploi d'un dispositif de relevage de l'habillage intégré aux infrastructures de la gare.
4) Système suivant la revendication 3 caractérisé en ce que un ou plusieurs capteurs situés dans chaque wagon permettent de détecter un départ d'incendie éventuel et en ce qu'un dispositif de commande agissant par l'intermédiaire d'électrovannes permet de commander l'arrivée d'un gaz inerte (46) sous l'habillage du wagon pour combattre le dit incendie.
5) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les praticables ont une demi-poutre en creux (7) ayant une largeur inférieure à l'espacement minimum prévu entre les roues des véhicules routiers chargés, en ce que deux bogies consécutifs constituant les extrémités d'un wagon sont reliés par une poutre de liaison (19) en position basse, la dite poutre assurant d'une part les intervalles mécaniques entre les bogies et constituant d'autre part un passage pour les fluides et réseaux nécessaires à l'exploitation du train, et en ce que le praticable vient s'encastrer lors du chargement par-dessus la dite poutre (19,7) de telle sorte que le niveau inférieur des roues des véhicules routiers (4) se trouve approximativement au niveau de la garde nécessaire à la circulation au dessus des rails et que par conséquent l'encombrement en partie haute soit abaissé d'autant afin de permettre la circulation des trains dans le gabarit ferroviaire le plus favorable pour la circulation sur des lignes existantes, tel que le gabarit"C"dans le cas de l'utilisation d'un habillage suivant la revendication 4, ou le gabarit "B 1" dans le cas d'un système sans habillage.

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6) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la manipulation des praticables est réalisée par des dispositifs dénommés "automanipulateurs", constitués de chariots automoteurs capables de se déplacer au sol en autonomie guidés par des dispositifs adéquat tel qu'un réseau de filoguidage intégré dans le sol et/ou de capteurs divers, ou encore conduits par un humain, en ce qu'un automanipulateur est muni de roues motrices et directrices (79) assurant son déplacement au sol avec trois degrés de liberté, à savoir translation longitudinale et transversale et rotation sur place, en ce qu'un automanipulateur intègre un mouvement vertical (70) capable de soulever/abaisser le praticable pour le prendre/déposer sur le quai d'embarquement, en ce que les automanipulateurs ont pour fonction de transporter les praticables entre d'une part les postes de chargement/déchargement sur/depuis les trains et d'autre part les positions (54) d'embarquement/débarquement des véhicules routiers sur/depuis les praticables, et en ce que la disposition en hauteur décroissante des niveaux respectifs de la zone routière, de la voie ferrée et du sol sur lequel circulent les automanipulateurs permet de manipuler les praticables avec des mouvements verticaux de faible ampleur.
7) Système selon la revendication 6 caractérisé en ce que le praticable est soulevé par un dispositif hydraulique (81), en ce que des dispositifs de guidage et de transfert latéral du praticable ainsi soulevé (71 à 75) permettent de faire passer le praticable de sa position dans l'axe du train jusqu'au droit de l'axe de l'automanipulateur au déchargement et inversement au chargement, en ce que les dits dispositifs de levage et de transfert peuvent être soit embarqués sur chaque bogie, soit à poste fixe dans la gare, soit incorporés à l'automanipulateur, soit encore combinant plusieurs constituants positionnés respectivement sur l'un des trois dits éléments, et en ce que des dispositifs annexes adéquats (72) viennent en appui sous le wagon pendant l'opération de transfert du praticable afin de reprendre les efforts et notamment le couple de renversement dû au porte à faux de la charge.
8) Système selon les revendications 6 ou 7 caractérisé en ce que l'automanipulateur est muni d'une part de roues motrices et directrices assurant son déplacement au sol et d'autre part de coussins d'air répartis à la partie inférieure, en ce que les coussins d'air transmettent au sol une fraction du poids de l'automanipulateur et de sa charge, la fraction restante étant transmise aux roues, en ce que les coussins d'air sont utilisés pour soulever l'automanipulateur, ce qui peut notamment permettre d'assurer la prise et

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la dépose des praticables sur les postes d'embarquement/débarquement (54), et en ce que les roues sont montées sur des dispositifs permettant d'assurer leur contact et la pression qu'elles exercent sur le sol en présence ou en l'absence d'air comprimé dans les coussins d'air suivant la phase de fonctionnement.
9) Système selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la limite entre la zone de circulation routière des véhicules et le chantier de chargement/ déchargement où évoluent les automanipulateurs est constituée d'un quai (51) présentant des alvéoles (54), les dites alvéoles étant réalisées par des poutres en forme de"T", de telle sorte qu'un praticable posé à la partie supérieure du"T"se trouve à niveau de la zone de circulation routière pour embarquement/débarquement et qu'un automanipulateur s'engageant dans la partie inférieure de l'alvéole (54) puisse s'introduire sous un praticable pour le prendre ou le déposer.
10) Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que un bloc moteur est disposé sur chaque bogie (14) du train ou encore sur certains des bogies, de telle sorte que la motorisation du train soit répartie sur les wagons et en ce qu'on dispose en tête et en queue de chaque train, ou de chaque rame si les dits trains sont constitués de rames accouplées, un élément de tête similaire à une motrice (fig. NO

13) mais dont les constituants électriques, dits"bloc énergie" (62), n'ont pour fonction que la transformation du courant électrique de la caténaire ou sa production à bord grâce à un groupe électrogène (63), l'énergie étant transmise vers chaque bogie pour y être à nouveau adaptée et transformée localement (30) dans les systèmes de tension et courant nécessaires à l'alimentation des moteurs (28), en ce que les dits éléments de tête comprennent une cabine de conduite, les constituants électroniques, l'informatique et les moyens de communication propres à la gestion d'un train ou d'une rame.
11) Système suivant la revendication 10 caractérisé en ce que les éléments de tête et de queue de rame sont constitués d'un châssis central surbaissé (61) analogue à celui des wagons porte praticables, en ce que peuvent être mis en place dans la dite partie surbaissée du châssis des"blocs énergie"interchangeables (64) contenant soit des éléments de captation, protection, transformation de l'énergie électrique prévus pour une alimentation par caténaire, soit un groupe électrogène muni ou non de son réservoir de combustible, et en ce que les gares où s'effectuent les échanges de ces blocs énergie

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sont munies des moyens de manipulation nécessaires, les dits moyens pouvant être identiques ou non à ceux qui permettent de charger/décharger les praticables.
12) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la circulation routière des véhicules est organisée pour gérer six flux distincts, à savoir véhicules entrant pour embarquement immédiat, véhicules débarquant pour sortie immédiate, remorques ou conteneurs entrant pour stockage sur parc, remorques ou conteneurs pris sur parc pour embarquement, remorques ou conteneurs débarquant et amenés sur parc, remorques ou conteneurs enlevés sur parc pour sortie immédiate, en ce que les manoeuvres internes à la gare s'effectuent avec du matériel de manutention spécialisé pour manoeuvrer des remorques ou conteneurs, en ce que la gare fait apparaître pour chaque sens de circulation des zones telles que quai pour agents et voyageurs (100), voie ferrée (101), chantier de manutention automatisé (102), zone de manoeuvre d'embarquement/débarquement (103), zone d'attente avant embarquement (104), voies pour les flux d'embarquement et débarquement immédiat (105), parc de stockage (109), zone de manoeuvre sur parc de stockage (108), voies pour les flux différés desservant le parc de stockage (106,107), et en ce que des raccordements et passages divers entre les dites zones et les infrastructures telles que giratoires (110), postes de péages/contrôle et bretelles de raccordement au réseau routier assurent le contrôle et l'acheminement de tous les trafics routiers dans la gare, en provenance ou encore à destination de l'extérieur.