Chemins de fer

ÔĽŅ
Chemins de fer

Chemin de fer

Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Chemin de fer (homonymie).
Voie ferrée électrifiée.
Dessin de 1912 représentant le chemin de fer

Le chemin de fer est un système de transport guidé servant au transport de personnes et de marchandises. Il se compose d'une infrastructure spécialisée, de matériel roulant et de procédures d'exploitation faisant le plus souvent intervenir l'humain, même si dans le cas des métros automatiques cette intervention se limite en temps normal à de la surveillance.

Par m√©tonymie, ¬ę chemin de fer ¬Ľ d√©signe aussi les soci√©t√©s exploitantes, souvent appel√©es autrefois ¬ę compagnies ¬Ľ. Les employ√©s du chemin de fer sont les ¬ę cheminots ¬Ľ.

L'expression ¬ę chemin de fer ¬Ľ est apparue officiellement dans l'ordonnance royale du 26 f√©vrier 1824 autorisant la construction de la premi√®re ligne fran√ßaise √† Saint-√Čtienne[1]. L'adjectif correspondant, ¬ę ferroviaire ¬Ľ, qui d√©rive de l'italien ferrovia, est apparu vers 1911.

Le syst√®me ferroviaire est aussi utilis√© sous diverses d√©clinaisons sp√©cialis√©es : m√©tros[2], tramways, chemins de fer √† cr√©maill√®re.

L'infrastructure des chemins de fer est appelée voie ferrée. Elle se compose, la plupart du temps, de deux files de rails posés sur des traverses, d' appareils de voie, passages à niveau, de la signalisation et, le cas échéant, des installations de traction électrique (sous-stations, caténaires, etc.).

Le matériel roulant circule communément en convois, appelé trains ou rames. Les convois sont composés de wagons ou de voitures tractés par des locomotives. Il peut également s'agir de rames autotractées, c'est-à-dire incluant leur propre système de traction.

L'humain est au centre des syst√®mes ferroviaires couramment rencontr√©s, que ce soit pour la conduite des trains, l'orientation des convois vers leur destination, la s√©curisation des voyageurs ou marchandises transport√©es. Le travail de l'humain est encadr√© par des proc√©dures. Tr√®s t√īt, on a l√©gif√©r√© sur le chemin de fer. En France, la loi du 15 juillet 1845 (encore en vigueur) pose les bases de la Police du Chemin de Fer (statut des voies ferr√©es, servitudes, droits et devoirs des exploitants et des tiers, contr√īle des titres de transport, etc.). Depuis, de nouvelles lois et de nombreux r√®glements sont venus la compl√©ter, en ce qui concerne la s√©curit√©, l'organisation et le service public.

Sommaire

Histoire

Article d√©taill√© : Histoire des chemins de fer.
The Rocket, la machine de Stephenson, construite en 1829

L'un des premiers exemples de chemin guid√© est celui du Diolkos, un syst√®me permettant aux bateaux de franchir l'isthme de Corinthe en Gr√®ce, construit au VIe si√®cle av. J.-C. Des chariots pouss√©s par des esclaves[r√©f. n√©cessaire] et par des b√™tes de somme circulaient dans des blocs de pierre entaill√©s. Ce ¬ę chemin de fer ¬Ľ primitif a fonctionn√© approximativement jusqu'en l'an 900[r√©f. n√©cessaire].

Les premiers wagons tractés par des chevaux sont apparus en Grèce et dans l'Empire romain aux alentours de l'an 1, utilisant eux aussi une voie constituée de pierres entaillées.

La r√©apparition des transports guid√©s a eu lieu en Europe aux alentours de 1550[3], pour des voies mini√®res. Celles ci utilisaient des rails de bois. La premi√®re voie ferr√©e a √©t√© √©tablie au Royaume-Uni au d√©but du XVIIe si√®cle, principalement pour le transport du charbon d'une mine √† un canal, d'o√Ļ il pouvait √™tre charg√© sur des barges. On trouve des traces de ce genre de chemins de fer √† Broseley dans le Shropshire. Les rails √©taient constitu√©s de bois nu, les roues √©taient munies de boudins, comme sur les v√©hicules ferroviaires actuels. En 1768, la compagnie Coalbrookdale eut l'id√©e de remplacer ses rails en bois par des rails en fonte moul√©e, pour limiter l'usure de la voie et transporter de plus lourdes charges.

Les rails de fer sont apparus au d√©but du XVIIIe si√®cle. L'ing√©nieur William Jessop con√ßut des rails pr√©vus pour √™tre utilis√©s avec des roues sans boudin : ils constituaient une sorte de corni√®re. Ces rails devaient √™tre utilis√©s pour un projet dans le secteur de Loughborough, Leicestershire en 1789. En 1790 il √©tait de ceux qui fond√®rent une aci√©rie √† Butterley, Derbyshire pour produire des rails (entre autres). Le premier chemin de fer ouvert au public a √©t√© le Surrey Iron Railway, ouvert en 1802 par Jessop[4]. Les convois √©taient tract√©s par des chevaux.

La première locomotive à vapeur a fonctionner sur des rails a été construite par Richard Trevithick et essayée en 1804 à Merthyr Tydfil au Pays de Galles. Cette tentative ne fut pas couronnée de succès, l'engin étant si lourd qu'il brisait la voie.

Les chemins de fer en allemagne en 1896

En 1811, John Blenkinsop con√ßut la premi√®re locomotive r√©ellement utilisable.[5] Il fit breveter (No 3431) un syst√®me de transport du charbon m√Ľ par une locomotive √† vapeur. La ligne fut construite, raccordant Middleton Colliery √† Leeds. La locomotive a √©t√© construite par Matthew Murray de Fenton, Murray and Wood. Le Middleton Railway fut donc le premier chemin de fer √† utiliser la vapeur avec succ√®s dans un objectif commercial. C'est √©galement le premier √† faire l'objet d'actes juridiques.

Le premier r√©seau voit le jour en Europe continentale dans la r√©gion de Saint-√Čtienne, en France, entre 1827 (Louis-Antoine Beaunier) et 1830 (Marc Seguin).

En Europe et en Am√©rique du Nord, la p√©riode de plus grand d√©veloppement du chemin de fer va de 1848 √† 1914. Apr√®s la Premi√®re Guerre mondiale, le chemin de fer continue √† se d√©velopper, notamment les lignes secondaires √† voie √©troite, mais il est fortement concurrenc√©, sur les courtes distances, par l'automobile et le camion. Apr√®s la Seconde Guerre mondiale arrive la concurrence de l'avion sur les longues distances ; les lignes secondaires disparaissent.

La crise p√©troli√®re de 1973 marque le d√©but du renouveau du chemin de fer, principalement pour les transports de voyageurs √† l'int√©rieur des grandes m√©tropoles et gr√Ęce √† de nouvelles lignes intercit√©s, parcourues par des trains √† grande vitesse.

La sustentation magn√©tique (dite Maglev), dont une ligne de 43 km a √©t√© mise en exploitation en 2005 √† Shangha√Į (Chine), pourrait devenir un concurrent viable.

Technique

Caractéristiques techniques générales

  • Roulement acier sur acier : la caract√©ristique fondamentale du chemin de fer est le roulement acier (roue) sur acier (rail) √† faible coefficient d'adh√©rence, qui limite tr√®s sensiblement la r√©sistance √† l'avancement, et en contrepartie augmente les distances de freinage. La faible adh√©rence impose aussi des contraintes de trac√© des lignes pour √©viter les trop fortes rampes : trac√© en fond de vall√©es, ouvrages d'art importants (tunnels, viaducs). Les distances de freinage importantes interdisent en circulation normale la marche √† vue.
  • Transport guid√© : c'est un transport guid√© (par les rails) qui n'offre aux v√©hicules qu'un seul degr√© de libert√©, en avant ou en arri√®re. Les changement de voie ne peuvent se faire qu'aux aiguillages, le d√©passement est possible seulement en certains endroits d'une ligne (gares, √©vitements circulation), la formation des trains n√©cessite des manŇďuvres complexes.
  • Circulation en convoi : les v√©hicules (wagons et voitures) ne circulent pas isol√©ment comme sur la route, mais group√©s en convoi, le train, tract√© par une locomotive. Cela autorise une grande capacit√© de transport et limite la r√©sistance √† l'avancement. Cela impose pour la construction et les attelages des wagons et des voitures √† voyageurs des normes minimum de r√©sistance √† la compression et √† la traction.

Toutes ces caractéristiques induisent un système d'exploitation particulier, qui repose d'abord sur un système de signalisation strict et sur l'établissement d'un graphique de circulation. En contrepartie, elles limitent les dépenses d'énergie et procurent au chemin de fer un haut niveau de sécurité.

Infrastructures ferroviaires

Article d√©taill√© : Voie ferr√©e.

Les systèmes ferroviaires nécessitent une infrastructure particulière appelée voie ferrée. Les véhicules sont guidés par une ou plusieurs files de rails fixés sur des traverses au moyen, en France, de tirefonds. Le ballast est une couche drainante sur laquelle reposent les traverses. Il permet d'affiner la géométrie de la voie, par exemple pour créer un dévers en courbe. Les véhicules étant guidés par les rails, ils ne peuvent pas changer de direction sans utiliser une installation particulière. La plupart du temps il s'agit d'un aiguillage, manoeuvré soit à pied d'oeuvre soit d'un poste d'aiguillages.

Voie ferrée

Le mat√©riel ferroviaire, de par sa technique de roulement, ne peut pas monter ou descendre de pente trop importante, ni effectuer de courbe trop prononc√©e. Pour s'adapter au terrain, la construction des lignes de chemin de fer a n√©cessit√© l'√©tablissement d'Ouvrages d'art : ponts, viaducs et tunnels. La voie peut aussi croiser la route √† un passage √† niveau.

La distance entre les deux rails de roulement (cas le plus fr√©quent) est appel√©e √©cartement. Elle est mesur√©e entre les faces internes du rail. L'√©cartement le plus commun√©ment r√©pandu est celui de la voie normale : 1,435 m (standard UIC). Au del√†, on parle de voie large, en dessous il s'agit de voie √©troite.

Certains trains sont m√Ľs par de l'√©lectricit√© et n√©cessitent des infrastructures sp√©cifiques d√®s lors qu'ils ne fournissent pas eux-m√™mes leur √©nergie. Dans la majorit√© des cas, cette alimentation en √©nergie se fait par une cat√©naire suspendue au dessus des voies, le train venant capter le courant gr√Ęce √† un pantographe ou une perche. Les m√©tros et certains pays (Angleterre) utilisent un troisi√®me rail lat√©ral: le captage est alors assur√© par des patins. D'autres syst√®mes utilisent un troisi√®me rail central, par exemple le nouveau tramway de Bordeaux.

D√®s lors que deux trains peuvent circuler en m√™me temps sur une ligne commune, il est n√©cessaire d'√©tablir des r√®gles de circulation afin de garantir la s√©curit√©. Comme sur route, une signalisation a √©t√© mise en place ainsi que des syst√®mes de pr√©vention des risques ferroviaires. Un de ces syst√®mes est le cantonnement, qui interdit √† un train d'entrer sur une section de ligne o√Ļ se trouve d√©j√† un autre train.

Comme tout transport en commun, les trains ne s'arr√™tent pas n'importe o√Ļ. Les voyageurs prennent le train dans une gare pour descendre dans une autre, parfois apr√®s avoir eu √† effectuer des correspondances. Les marchandises sont charg√©es sur des wagons dans une gare de fret ou sur un embranchement particulier. Elles changent de direction dans des triages. Les containers sont charg√©s et d√©charg√©s √† un terminal de transport combin√©.

Les infrastructures ferroviaire n√©cessitent un entretien constant. Il s'agit d'op√©rations diversifi√©es, dont la nature d√©pend de la nature de la voie elle-m√™me et des conditions dans lesquelles elle se trouve implant√©e : d√©neigement, Renouvellement Voie Ballast, inspection des ouvrages d'art, d√©sherbage, etc...

Matériel roulant

Les v√©hicules ferroviaires sont appel√©s trains. Depuis une vingtaine d'ann√©e on a vu appara√ģtre l'expression train √† grande vitesse pour qualifier les mat√©riels d√©passant les 250km/h.

Les trains que l'on rencontre ont plusieurs structures. La premi√®re, la plus classique, est celle d'un convoi compos√© d'une (ou plusieurs) locomotive(s), de voitures dans le cas de trains de voyageurs ou bien de wagons. Dans le cas o√Ļ la locomotive peut pousser la rame au lieu de la tirer, on dispose de voitures pilotes, dot√©es d'une cabine de conduite.

Les locomotives peuvent √™tre de plusieurs types, selon leur source d'√©nergie. Anciennement, on trouvait des locomotives √† vapeur, br√Ľlant du charbon ou du mazout. Actuellement, on trouve surtout des locomotives diesel, m√Ľes par un moteur thermique, ainsi que des locomotives √©lectriques, aliment√©es par cat√©naire ou troisi√®me rail.

Le second cas de figure est celui de convois indéformables comprenant à la fois éléments de traction et compartiments voyageurs appelés rames automotrices. Il existe en Allemagne des rames automotrices destinées aux marchandises. Une rame automotrice à traction diesel est appelée Autorail, à l'exception notable des Turbotrains. Les TGV sont des automotrices, ainsi que la plupart des trains à grande vitesse.

Pour les manŇďuvres ou la traction de trains l√©gers, on a recours √† des locotracteurs, √©lectriques ou diesel. Alors qu'en France, on ne trouvera que des diesel, la Suisse dispose d'une majorit√© d'engins √©lectriques.

Les services de l'entretien des voies utilisent des draisines, de petits v√©hicules capables de d√©placer une √©quipe sur son chantier. On trouvera √©galement √† l'entretien des voies une grande vari√©t√© de mat√©riels sp√©cialis√©s : d√©sherbeuses, raton-laveur, bourreuses, etc.

Types de chemins de fer particuliers

Une grande variété de systèmes de transport dérivant du principe de base du chemin de fer existent. Les points communs entre ces systèmes sont le roulement fer sur fer et le guidage. Les variantes se situent au niveau de la structure et du mode d'exploitation.

En zone urbaine

Ainsi, en zone urbaine dense n√©cessitant une desserte intense, on a eu recours √† des m√©tros, parfois souterrains pour limiter l'espace occup√©. Ailleurs, des syst√®mes moins lourds ont √©t√© utilis√©s : VAL - Skytrain.

Pour la desserte d'une métropole entière, le système du Réseau express régional est utilisé. Il s'agit de mettre en place des axes permettant de transporter d'importantes quantités de voyageurs, souvent entre banlieue et centre urbain.

Le tramway permet une desserte plus fine (des arrêts plus rapprochés) en s'insérant dans le tissu urbain. Cependant, sa capacité est bien moins élevée que celle des métros.

Techniques particulières

Par son principe de fonctionnement, un train ne peut pas gravir d'importantes déclivités. Pour compenser cela, les ingénieurs ont eu l'idée de placer un troisième axe sur lequel le convoi vient prendre appui. Il s'agit du chemin de fer à crémaillère.

Si les d√©clivit√©s sont encore plus importantes, on a recours au funiculaire. La traction est alors assur√©e par un c√Ęble. Dans certaines villes, San Francisco par exemple, ou Paris dans le pass√©, il existe des tramways √† traction par c√Ęble. On concentre ainsi l'√©quipement de traction en un seul point.

Le t√©l√©ph√©rique peut √™tre consid√©r√© comme un ¬ę funiculaire suspendu ¬Ľ, dont la voie est constitu√©e par un ou plusieurs c√Ębles porteurs fixes. Cette installation ferroviaire √† part enti√®re √©tait d'ailleurs appel√©e ¬ę funiculaire a√©rien ¬Ľ √† ses d√©buts. Le dictionnaire Flammarion de 1982 d√©finit le t√©l√©ph√©rique comme un ¬ę type de chemin de fer dont les v√©hicules circulent sur des c√Ębles a√©riens faisant office de rails ¬Ľ.

Pour limiter l'espace occupé, certains ont pensé à des monorails. Ce système est relativement peu utilisé pour le transport de voyageurs mais commun dans l'industrie dans sa version portante (rail au plafond).

Une des pistes d'√©volution du chemin de fer est le train √† sustentation magn√©tique. Les essais de ce syst√®me sont prometteurs[r√©f. n√©cessaire].

√Ä l'inverse, d'autres exp√©rimentations portent (ou ont port√©) sur des train gravitationnels, mus par la pesanteur, √† la mani√®re des trains de parc d'attractions qui, une fois lanc√©s, avancent gr√Ęce √† leur propre inertie.

Economie du transport ferroviaire

Caractéristiques économiques générales

  • Transport collectif : le chemin de fer est par d√©finition un transport collectif, dont l'exploitation et les horaires ont √©t√© d√®s l'origine tr√®s r√©glement√©s par l'√Čtat, pour lequel s'est impos√© tr√®s vite la notion de service public. D'autre part l'influence sur l'urbanisme est important car c'est un facteur essentiel de l'am√©nagement du territoire.
  • Monopole naturel : l'importance des investissements n√©cessaires pour construire le r√©seau ferroviaire et plus encore les lignes √† grande vitesse fait de celui-ci un monopole naturel et lui donne une importance militaire strat√©gique.
  • Transport int√©gr√© : les liens tr√®s √©troits impos√©s par la technique entre la voie et le mat√©riel roulant ont conduit dans la tr√®s grande majorit√© des cas √† des entreprises ferroviaires int√©gr√©es, c'est-√†-dire ma√ģtrisant simultan√©ment la gestion du r√©seau et l'exploitation des trains. La politique de lib√©ralisation en cours dans l'Union europ√©enne vise √† ouvrir la concurrence entre les exploitants en confiant le r√©seau √† des gestionnaires ind√©pendants de ceux-ci. Il faut aussi assurer l'interop√©rabilit√© des r√©seaux.

Entreprises et réseaux

Aperçu de la répartition des chemins de fer dans le monde
Région Longueur totale

(km)

dont voie large

(km)

dont voie normale

(km)

dont voie étroite

(km)

Total monde 1 115 000 257 500 671 500 186 000
Europe sans la Russie 326 350 62 400 255 300 8 450
Union européenne seule 269 350 34 438 227 205 7 500
Amérique du Nord
yc Mexique
293 050 293 050
Asie sans la Russie 235 000 65 000 110 000 60 000
Russie 87 157

plus 30 000 km de
chemins de fer industriels

86 200 957  
Amérique du Sud 84 000 28 300 9 500 46 200
Afrique env. 80 000

dont 21 000 km en
Afrique du Sud

env. 60 000
Australie 54 652 5 434 34 110 14 895

Littérature

  • La grande aventure des chemins de fer de Alain Frerejean, Flammarion 2008.

Notes et références

  1. ‚ÜĎ Ordonnance royale du 27 f√©vrier 1824 autorisant MM. de Lur-Saluces et consort, sous le titre de "Compagnie du chemin de fer", √† √©tablir une ligne "de la loire au Pont-de l'√āne, sur la rivi√®re de Furens, par le territoire houiller de Saint-√Čtienne"
  2. ‚ÜĎ Le mot m√©tro est l'abr√©viation de M√©tropolitain, pour Chemin de fer m√©tropolitain
  3. ‚ÜĎ Une gravure dat√©e de 1550 repr√©sente un wagonnet pouss√© sur des rails dans une mine Alsacienne
  4. ‚ÜĎ Surrey Iron Railway 200th - 26 Juillet 2003, Early Railways, Stephenson Locomotive Society. Consult√© le 4 janvier 2008
  5. ‚ÜĎ John Blenkinsop -- Britannica Online Encyclopedia

Annexes

Wiktprintable without text.svg

Voir ¬ę chemin de fer ¬Ľ sur le Wiktionnaire.

Commons-logo.svg

Articles connexes

Liens externes

  • Portail des transports Portail des transports
  • Portail du chemin de fer Portail du chemin de fer

Ce document provient de ¬ę Chemin de fer ¬Ľ.

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Chemins de fer de Wikipédia en français (auteurs)

Regardez d'autres dictionnaires:

  • CHEMINS DE FER ‚ÄĒ √Ä la lettre, ce n‚Äôest qu‚Äôun chemin, un chemin en acier, imagin√© √† l‚Äôorigine pour deux raisons essentielles: permettre le guidage et, surtout, r√©duire la r√©sistance au roulement, donc l‚Äôeffort de traction n√©cessaire. Ces deux caract√©ristiques… ‚Ķ   Encyclop√©die Universelle

  • chemins de fer ‚ÄĒ CHEMINS DE FER: Si Napol√©on les avait eus √† sa disposition, il aurait √©t√© invincible. S extasier sur leur invention et dire : ¬ęMoi, monsieur, qui vous parle, j √©tais ce matin √† X‚Ķ ; je suis parti par le train de X‚Ķ ; l√† bas, j ai fait mes… ‚Ķ   Dictionnaire des id√©es re√ßues

  • Chemins De Fer De L'H√©rault ‚ÄĒ Mod√®le:√Ä recycle Cr√©√©e en 1868, la Compagnie des chemins de fer d‚Äôint√©r√™t local du d√©partement de l‚ÄôH√©rault construit et exploite dans ce d√©partement des lignes ferroviaires compl√©tant les dessertes mises en place par la Compagnie du Midi[1] et… ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Chemins de fer de l'Herault ‚ÄĒ Chemins de fer de l H√©rault Mod√®le:√Ä recycle Cr√©√©e en 1868, la Compagnie des chemins de fer d‚Äôint√©r√™t local du d√©partement de l‚ÄôH√©rault construit et exploite dans ce d√©partement des lignes ferroviaires compl√©tant les dessertes mises en place par… ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Chemins de fer de l'h√©rault ‚ÄĒ Mod√®le:√Ä recycle Cr√©√©e en 1868, la Compagnie des chemins de fer d‚Äôint√©r√™t local du d√©partement de l‚ÄôH√©rault construit et exploite dans ce d√©partement des lignes ferroviaires compl√©tant les dessertes mises en place par la Compagnie du Midi[1] et… ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Chemins De Fer Des C√ītes-du-Nord ‚ÄĒ Pour les articles homonymes, voir CDN. Locomotive Blanc Misseron √† la gare Centrale de Saint Brieuc ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Chemins de Fer des C√ītes-du-Nord ‚ÄĒ Pour les articles homonymes, voir CDN. Locomotive Blanc Misseron √† la gare Centrale de Saint Brieuc ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Chemins de Fer r√©gionaux et Tramways ‚ÄĒ Pays France Langue Fran√ßaise P√©riodicit√© Bimestrielle ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Chemins de fer des Cotes-du-Nord ‚ÄĒ Chemins de fer des C√ītes du Nord Pour les articles homonymes, voir CDN. Locomotive Blanc Misseron √† la gare Centrale de Saint Brieuc ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Chemins de fer des C√ītes-du-Nord ‚ÄĒ Carte de la ligne ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais


Share the article and excerpts

Direct link
… Do a right-click on the link above
and select ‚ÄúCopy Link‚ÄĚ

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.