L'invention concerne notamment les systèmes de transport automatiques ou non de personnes.

En tant que concept, les systèmes de transport automatique de personnes sont connus depuis une trentaine d'années (APM Automatic People Mover, AGT Automated Guideway Transit, SLT Shuttle Loop Transit, PRT Personal Rapid Transit, VAL Villeneuve d'Ascq Lille devenu Véhicule Automatique Léger, Poma 2000 de Laon, Otis Métro Shuttle 6000, Sky Train de Vancouver, Docklands Light Railway de Londres, Metromover de Miami, NTS d'Osaka).

Diverses techniques de propulsion ont été employées ou envisagées : autopropulsion par moteur électrique, moteur à induction, traction par câble (Poma 2000 de Laon, Monorail suspendu Siemens à Dortmund, Doppelmayr cable car).

Plus de cinquante aéroports dans le monde sont pourvus de systèmes de transport de type APM (Kualo Lumpur, Las Vegas, Seattle/Tacoma, Miami, Singapour/Changi, Denver, Newark/New jersey, Londres/Gatwick, Francfort...).

La diversité des solutions techniques en termes de propulsion, de suspension, et la relative rareté des APM, à comparaison des moyens de transports traditionnels tels que métro, sont des signes qui reflètent bien la complexité technique des solutions économiquement viables pour les APM.

A titre d'illustration, le système SK6000 de la société Soulé, d'un APM à traction par câble, prévu pour l'aéroport Charles de Gaulle (FR) a récemment dû tre abandonné après plusieurs années de travaux de mise au point.

La fiabilité de tels systèmes de transport doit en effet tre très élevée, de l'ordre de 99,5 % et plus, en particulier lorsqu'ils sont prévus pour le transport de passagers dans un aéroport, les exploitants des APM pouvant tre contraints

de payer des pénalités extrmement élevées lors de pannes empchant les passagers de l'APM de prendre leur avion.

Les vitesses de déplacement de ces APM doivent par ailleurs tre élevées, y compris sur des réseaux pourvus de nombreux virages du fait des nombreux bâtiments existants le plus souvent avant le tracé des voies.

Les véhicules routiers à propulsion électrique de transport de personnes sont classiquement alimentés au moyen de câbles aériens conducteurs dits caténaires disposés au dessus des pistes de circulation des véhicules.

On connaît depuis le début des années 80 des tramway sur pneus, véhicules destinés à combler la différence entre les capacités du bus articulé (2000 voyageurs par heure et par sens) et le tramway (de 3000 à 4000 voyageurs par heure et par sens). Pour ces tramways sur pneus, l'alimentation est effectuée conventionnellement par ligne aérienne de contact unifilaire ou caténaire (voir GLT Guided Light Transit de la société belge BN, Groupe Bombardier, installé à Rochefort en BELGIQUE, ou le TVR Transport sur Voie Réservée, de Caen, ou bien encore le système installé à Nancy). Les tramways sur pneus sont guidés par un rail central encastré au centre de la voie, posé sur une semelle antivibratoire et insonorisante.

Le tramway sur pneus peut fonctionner suivant quatre modes différents : - guidé-électrifié (mode tramway) : l'énergie est captée par pantographe et le retour de courant se fait par le rail de guidage (sauf par exemple pour le système de Nancy utilisant une ligne bifilaire de trolley bus) ; -routier-électrifié : le tramway n'est pas guidé par le rail mais roule sur chaussée ; -guidé-diesel ; - routier-diesel (mode bus).

Le passage du mode routier au mode guidé est effectué à l'aide d'un mécanisme dénommé entennoir. Dans le système TVR de Bombardier, chaque essieu est guidé par un mini bogie constitué de deux galets disposés dans l'axe du véhicule, un à l'avant et l'autre à l'arrière, les galets exerçant sur le rail de guidage un poids de 750 kg.

Dans le système Translhor de la société Lohr Industrie, les galets sont regroupés par paires et s'appuient en V de part et d'autre du rail de guidage (voir EP 0.833. 759 ou FR 2.735. 728).

Les systèmes actuels de guidage par rail de tramway sur roues présentent de nombreux inconvénients.

Les oscillations des galets de guidage dans le rail provoquent des frottements sur le rail, d'où une usure du rail, avec risque de déraillement et bruits élevés au fonctionnement. Des déraillements ont été signalés à Nancy et Caen.

Une expertise sur la sécurité du système de guidage du transport sur voie réservée (TVR) de Nancy et Caen a fait l'objet d'un rapport du Conseil Général des Ponts et Chaussées, publié en avril 2003.

Ce rapport mentionne entre autres : - pour le système de Caen, une usure du rail par électro-érosion liée au retour de courant par le rail, usure provoquant un bruit incommodant les riverains ; - sept pertes de guidage depuis la remise en service en mars 2002, la pression exercée par le galet empchant alors au conducteur de diriger le véhicule, un freinage restant toutefois possible ; - des ruptures de galet et insertion manquée du galet sur le rail sans déclenchement d'alarme.

Ce rapport conclut que les risques d'accidents à venir ne sont pas exclus et que la sécurité des TVR nécessite une politique d'entretien préventif et de renouvellement couvrant le rail, la piste de roulement des pneus et le galet. A titre indicatif, le rechargement et le meulage du rail de guidage du TVR de Nancy entraîne des frais annuels de l'ordre de 200.000 E HT.

Pour les tramways sur pneus, les trolley-bus, on cherche actuellement à supprimer les lignes aériennes électrifiées et on se propose de combiner le guidage et l'alimentation électrique du véhicule routier, par exemple un trolley- bus, au moyen d'une piste conductrice, matérialisée par exemple sous la forme d'un rail, rapportée sur la chaussée ou noyée dans celle-ci.

Néanmoins, cette conception se heurte à d'évidents problèmes de sécurité. Tout risque de contact volontaire ou accidentel entre un usager ou toute autre personne et le ou les conducteurs électriques d'alimentation doit impérativement tre exclu.

Le document FR 2.613. 305 décrit un rail de guidage et d'alimentation électrique, placé dans un caniveau ménagé dans le sol. Dans ce montage antérieur un galet pénètre au jeu fonctionnel pris dans un passage longitudinal du rail, passage délimité par deux fers en U.

Ces deux fers en U à ouverture tournée vers le bas reposent sur des cloisons transversales métalliques, disposées de place en place dans une tranchée ménagée dans un sol en béton.

Dans le fond de cette tranchée, des longerons sont ancrés, les cloisons transversales étant soudées sur ces longerons. Les cloisons transversales sont en forme de U et supportent des longrines en cornière, soudées. Des conducteurs électriques sont placés sur des supports verticaux, posés sur les longrines en cornière. Ces conducteurs fournissent par frottement l'énergie nécessaire au déplacement d'un chariot de manutention.

En variante, le chariot sera entraîné par une chaîne sans fin, logée dans la tranchée du rail de guidage, le chariot étant alors pourvu de deux bras pénétrant dans le rail de guidage : un portant les contacts électriques et un pour l'entraînement par chaîne.

Le dispositif décrit dans le document FR 2.613. 305 concerne les chariots de manutention et s'avère inadapté pour résoudre les problèmes techniques mentionnés auparavant pour les TVR et APM.

Les dispositifs actuels de guidage par rail central présentent les autres inconvénients suivants : - une faible tolérance de défaut d'alignement du véhicule avec son guide, souvent limité au jeu de fonctionnement et se traduisant par une détérioration voir un accident en cas de dérapage, sur ou sous virage du véhicule ;

- une protection contre les chocs électriques par joints souples pouvant se détériorer ou par système de commutation pouvant défaillir ; - une sensibilité aux eaux de ruissellement ; - une mise en oeuvre complexe voir irréalisable d'aiguillages ou de croisements.

Le dispositif selon la présente invention permet de remédier à ces divers inconvénients.

Le dispositif selon l'invention peut tre présenté de la manière générale suivante.

Il comporte une goulotte noyée dans le sol, fermée par deux couvercles partiels laissant une ouverture médiane. Deux profilés disposés de chaque coté de cette ouverture la réduisent à une fente étroite débouchant au niveau du sol. Des chariots guidés verticalement et horizontalement par des galets à boudin central coopérant avec les profilés, coulissent au travers de la fente.

Chaque chariot est relié au véhicule qu'il guide au moyen d'un timon, ce timon étant à liaison rotule coté véhicule et ce timon étant relié au chariot par un axe horizontal d'une chape elle-mme reliée au chariot par un axe vertical.

Le véhicule peut ainsi se déplacer transversalement par rapport à la goulotte dans la limite de la longueur du timon. Un capteur placé sur l'axe vertical de la chape permet de mesurer les variations de l'angle que fait le timon avec le chariot dans le plan horizontal, donc avec la fente de la goulotte.

Le traitement de cette information par une commande électrique permet de diriger le véhicule selon l'axe de la fente de la goulotte, l'angle devant alors tre toujours sensiblement nul. Un dérapage, un sur ou un sous virage du véhicule seront détectés par le capteur sous la forme d'un angle anormalement élevé et cette information pourra tre traitée pour donner une alarme, ralentir ou arrter le véhicule. Un ordre pourra tre donné à la commande pour que l'angle ait une certaine valeur, ceci se traduisant par un déplacement latéral du véhicule.

L'alimentation en énergie électrique des véhicules est assurée par un ou des capteurs de courant glissants fixés à chaque chariot et qui coopèrent avec

un ou des rails conducteurs disposés sur la face inférieure des couvercles partiels, donc hors d'atteinte de toute personne.

Eventuellement, les profilés bordant la fente de goulotte peuvent tre utilisés comme conducteur de protection ou de retour de courant.

Le fond de la goulotte est pourvu de puisards, au minimum aux points bas, permettant la récupération et l'évacuation des eaux de ruissellement pouvant s'introduire par la fente.

La réalisation d'aiguillages est obtenue par une bifurcation de la goulotte, le ou les rails conducteurs étant interrompus à ce niveau. Une conformation en biseau des extrémités des rails conducteurs facilite le réengagement du ou des capteurs de courant glissants après le franchissement de l'aiguillage. Une largeur des galets égale à trois fois la largeur de la fente empche le déraillement des chariots à l'approche du coeur de l'aiguillage là où la largeur de la fente est double. Pour que les chariots s'engagent dans la bonne direction, il suffit à l'approche de l'aiguillage de donner l'ordre à la commande de désaxer le véhicule par rapport à la goulotte du coté où l'on veut s'engager.

La traction exercée par le timon formant un angle avec le chariot, va engager naturellement celui-ci dans la bonne direction. Cet ordre peut tre donné par le conducteur du véhicule ou automatiquement.

Des témoins fixés à l'intérieur de la goulotte, en coopération avec un détecteur fixé sur le chariot, peuvent indiquer au système de commande du véhicule l'approche d'un aiguillage, d'un arrt. De mme un témoin fixé sur le chariot en coopération avec des détecteurs fixés à l'intérieur de boîtiers encastrés au sol contre la goulotte, peut indiquer l'approche du véhicule pour déclencher par exemple la commande de feux tricolores. L'utilisation et la combinaison de séries de témoins de largeurs différentes permettent d'effectuer un codage.

Le système peut tre également équipé d'un bras de relevage pivotant motorisé fixé sur le véhicule au niveau de la rotule. Lorsque le chariot est engagé dans la goulotte, le bras est au repos à t'opposé du timon. La goulotte étant aménagée en un point donné à cet effet, la rotation du bras vient

engager une fourche fixée sur le bras autour du timon qui est ainsi soulevé. Le dessus du chariot venant naturellement se plaquer sur le timon, une deuxième fourche fixée sur le dessus du chariot permet d'immobiliser celui-ci en position repos pour éviter sa rotation autour de l'axe vertical de la chape. Des ressorts de rappel peuvent tre éventuellement prévus sur les axes de la chape pour aider au positionnement du chariot avec le timon.

L'invention se rapporte, selon un premier aspect, à une goulotte de guidage et d'alimentation électrique d'un véhicule à galet, cette goulotte enterrée logeant au moins un rail conducteur comprenant deux profilés, en regard délimitant une fente supérieure, ces profilés formant surface de roulement pour un premier galet de véhicule et définissant une seconde surface de roulement pour un deuxième galet de véhicule, cette seconde surface étant interne à la goulotte et tournée vers sa paroi de fond.

Selon diverses réalisations, la goulotte présente les caractères suivants, le cas échéant combinés : - elle comprend deux rails conducteurs supportés par des demi-couvercles formant gaine isolante, la face inférieure des rails conducteurs étant non isolée et tournée vers la paroi de fond de goulotte ; - les demi-couvercles et la paroi de fond sont en matériau polymère ; - les profilés délimitent une fente d'une largeur maximum d'environ deux centimètres et d'une hauteur minimum d'environ quinze centimètres ; - les profilés sont de section en U et sont encastrés dans un liant hydraulique.

Selon un deuxième aspect, l'invention se rapporte à un dispositif de guidage et d'alimentation électrique au sol d'un véhicule par une goulotte telle que présentée ci-dessus, ce dispositif comprenant un chariot portant au moins deux galets à boudin central venant s'insérer dans la fente en appui sur respectivement la première et la seconde surface de roulement définies par la goulotte.

Selon diverses réalisations, le dispositif présente les caractères suivants, le cas échéant combinés :

-le chariot est en forme de cadre et comporte un longeron inférieur supportant des capteurs de courant glissants coopérant avec les rails conducteurs de la goulotte ; -le chariot comporte deux longerons et deux traverses, quatre galets étant disposés entre les traverses ; -le chariot est apte à tre attelé coté véhicule par une liaison rotule, un timon reliant cette rotule à un axe horizontal d'une chape du chariot, cette chape étant reliée par un axe vertical à un longeron supérieur du chariot ; - un capteur d'angle est placé sur l'axe vertical de la chape pour mesurer l'angle que fait le timon avec l'axe de la fente de la goulotte ; -la largeur des galets est au moins égale à trois fois la largeur de la fente de la goulotte ; - une boite de raccordement permet la connexion électrique du véhicule sur lequel est attelé le chariot, les capteurs de courant glissants étant reliés à la boite de raccordement par des conducteurs logés dans l'ossature en profilés du chariot.

Selon un troisième aspect, l'invention se rapporte à un véhicule de transport urbain, notamment tramway sur pneu ou APM, pourvu d'un dispositif de guidage et d'alimentation électrique tel que présenté ci-dessus, comprenant un bras de relevage motorisé du timon.

Selon un quatrième aspect, l'invention se rapporte à un réseau de guidage et d'alimentation électrique de véhicule à galets, comprenant des goulottes telles que présentées ci-dessus, des témoins pour détecteurs inductifs étant logés dans les goulottes et/ou des détecteurs inductifs étant fixés à l'intérieur de boîtiers encastrés contre les goulottes.

Dans une réalisation, le réseau comporte au moins un aiguillage dans lequel le ou les rails conducteurs sont interrompus, les extrémités de ces rails conducteurs étant conformées en biseau.

Selon un cinquième aspect, l'invention se rapporte à un procédé de commande du déplacement d'un véhicule à galet, ce véhicule étant pourvu

d'un dispositif tel que présenté ci-dessus, le procédé comprenant une mesure de l'angle fait par le timon avec le chariot, une détection d'une valeur de cet angle supérieure à un seuil déclenchant une alarme et/ou un ralentissement ou un arrt du véhicule.

Dans une réalisation, le procédé comprend une étape de commande de désaxer le véhicule par rapport au chariot, à l'approche d'un aiguillage.

Dans une réalisation, le procédé comprend une étape de détection de l'approche du véhicule d'une zone définie du réseau, des témoins et détecteurs internes à la goulotte coopérant à cette fin respectivement avec des détecteurs et témoins placés sur le chariot.

Les dessins annexés illustrent l'invention : - la figure 1 est une vue en coupe transversale de la goulotte avec un chariot partiellement représenté ; -la figure 2 est une vue latérale d'un chariot avec son système d'attelage ; - la figure 3 représente schématiquement un aiguillage vu de dessus ; - la figure 4 est une vue selon le plan IV-IV de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en coupe transversale d'une goulotte pourvue de détecteurs et témoins, un chariot étant partiellement représenté ; - la figure 6 représente un attelage équipé d'un système de relevage avec un chariot en position relevé.

En référence à ces dessins, le dispositif comprend une goulotte noyée dans le sol (figure 1), comportant : - en partie supérieure une fente 1 délimitée par des profilés 2 en acier ; - deux rails conducteurs 3 en profilé aluminium isolés par une gaine PVC 3a sauf sur leur face inférieure 3b ; - deux demi couvercles 4 en PVC supportant les rails conducteurs 3 et assurant l'assemblage entre les profilés 2 et le fond 5 de la goulotte en PVC.

Les dimensions de la fente 1, d'une largeur maximum d'environ deux centimètres et d'une quinzaine de centimètres au minimum de hauteur, en coopération avec la géométrie des demi couvercles 4 et le positionnement en

sous face de ceux-ci des rails conducteurs 3 mettent ces rails 3 hors d'atteinte et assure ainsi la protection contre les chocs électriques par contact direct.

L'emploi de demi couvercles 4 en PVC pour supporter les rails conducteurs 3, assure une protection supplémentaire en cas de détérioration de l'isolant 3a.

Le fond 5 de la goulotte, pourvu de puisards (non représentés) au minimum aux points bas, permet la récupération et 1"évacuation des eaux de ruissellement pouvant s'introduire par la fente 1.

La cohésion et la résistance mécanique de l'ensemble sont assurées par un béton 6.

Un ou des chariots en aluminium (figure 2) tractés par le véhicule 7 au moyen d'un timon 8 sont guidés par la fente 1 de la goulotte au moyen de quatre galets 9 comportant un boudin central. L'emploi de quatre galets permet d'assurer avec un minimum de jeu, l'alignement horizontal et vertical du chariot avec la fente 1 autorisant ainsi une faible largeur de celle-ci.

Le chariot en forme de cadre comporte : -un longeron inférieur 10 supportant les capteurs de courant glissants 11 qui coopèrent avec les rails conducteurs 3 ; - un longeron supérieur 12 ; - deux traverses 13 qui relient le longeron inférieur 10 au longeron supérieur 12 au travers de la fente 1, cette fente 1 étant schématisée en tiretés dans la vue latérale de la figure 2.

Les galets 9 sont disposés entre les deux traverses 13 qui forment ainsi chasse-pierre et évitent le coincement entre les galets supérieurs 9 et les profilés 2 d'objets pouvant se trouver sur ceux-ci.

Le timon 8 est attelé coté véhicule 7 au moyen d'une rotule 14 et coté chariot, par un axe horizontal 15 à une chape 16 reliée au longeron supérieur 12 par un axe vertical 17 permettant un déplacement du véhicule par rapport au chariot dans les trois directions, limité par la seule longueur du timon.

Un capteur analogique ou numérique 18, placé sur l'axe vertical 17 de la chape 16 mesure les variations de l'angle que fait dans le plan horizontal le

timon 8 avec le chariot, donc avec l'axe d'élancement de la fente 1. Le traitement de cette information par une commande électrique permet de diriger le véhicule selon l'axe de la fente 1 de la goulotte, cet angle devant tre toujours sensiblement nul. Un dérapage, un sur ou un sous virage du véhicule seront détectés par le capteur par un angle anormalement élevé et cette information traitée par la commande, selon un programme préétabli, déclenchera une alarme, ralentira ou arrtera le véhicule.

Une boite de raccordement 19, fixée sur le longeron supérieur 12, permet la connexion électrique avec le véhicule 7 via des câbles souples spiralés. La transmission de l'énergie électrique depuis les capteurs de courant glissants 11 à la boite de raccordement 19, se fait au moyen de conducteurs isolés plats logés à l'intérieur des traverses 13.

La réalisation d'aiguillage (figures 3 et 4) est obtenue par une bifurcation de la goulotte, le ou les rails conducteurs 3 étant interrompus à ce niveau. Une conformation en biseau 20 des extrémités des rails conducteurs 3 facilite le réengagement du ou des capteurs de courant glissants 11 après le franchissement de l'aiguillage. Une largeur des galets 9 égale à trois fois la largeur de la fente 1 empche le déraillement des chariots à l'approche du coeur 21 de l'aiguillage, là où la largeur de la fente 1 est localement doublée.

Pour que les chariots s'engagent dans la bonne direction, à l'approche de l'aiguillage, la commande reçoit l'ordre de désaxer le véhicule 7 par rapport à la goulotte du coté où l'on veut s'engager.

Le timon 8 formant un angle avec le chariot, la traction exercée par le timon va engager naturellement le chariot dans la bonne direction. Cet ordre peut tre donné par le conducteur du véhicule ou automatiquement.

Des témoins en acier 22 fixés à l'intérieur de la goulotte (figure 5) en coopération avec un détecteur inductif 23 fixé sur le longeron inférieur 10 du chariot peuvent indiquer au système de commande du véhicule l'approche d'un aiguillage, d'un arrt.

De mme un témoin en acier 24 fixé sur le longeron inférieur 10 du chariot en coopération avec des détecteurs inductifs 25 fixés à l'intérieur de

boîtiers 26 encastrés au sol contre la goulotte peut indiquer l'approche du véhicule pour déclencher par exemple la commande de feux tricolores.

L'utilisation et la combinaison de séries de témoins de largeurs différentes permettent d'effectuer un codage.

Le système peut tre également équipé (figure 6) d'un bras de relevage pivotant motorisé 27 fixé sur le véhicule au niveau de la rotule 14. Lorsque le chariot est engagé dans la goulotte le bras est au repos dans la position 28. La goulotte étant aménagée en un point donné à cet effet, l'extrémité fourchue du bras 27 soulève le timon 8 par rotation du bras. Une deuxième fourche 29 fixée sur le longeron supérieur 12 du chariot permet d'immobiliser celui-ci en position repos.

Les matériaux et les dimensions cités sont donnés à titre d'exemple non limitatif et sont fonction de critères tels que la puissance électrique des véhicules, des contraintes mécaniques extérieures et de l'environnement.