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Comment concevoir des réseaux
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- Les voies simples
- Les doubles voies
- Les embranchements
- Les gares
- Voie en cascade
- Les dépôts
- Les échangeurs
:: Réseaux améliorés ::

- Les distances à respecter
- Les priorités
- Load Balancing
- Gares Ro-Ro
- Gares améliorées
- Systèmes Self-Regulating

:: Exemples de réseaux ::

Les distances à respecter

Règle de la distance entre les croisements


C'est LA règle d'or pour éviter tout ralentissement entre les croisements ou embranchements ou pour éviter les embouteillages plus graves tels que les dead-lock (blocage permanent). Cette règle est simple à comprendre, mais pas toujours facile à appliquer sur les réseaux serrés : Il faut toujours que le train le plus long de votre réseau ait une taille inférieure à toutes les distances gare/embranchement, embranchement/embranchement ou gare/gare de votre réseau.

Autrement dit, dès que vous avez des croisements de rails vers d'autres voies (comme en gare ou à un embranchement), leur distance doit être inférieure à la longueur de vos trains.

En voici une illustration :




Si il y a trop peu d'espace entre certains croisements, lorsqu'un train prendra une des voies du croisement et s'il doit attendre dessus, la distance de cette voie étant trop petite, la fin du train va dépasser et bloquer tous les trains situés derrière lui, on réalise donc un blocage comme sur certaines sorties d'autoroutes. Mais si (et ça peut arriver plus souvent qu'on le pense) le blocage se généralise derrière jusqu'à revenir sur le premier train (le serpent qui se mange la queue), tous les trains seront bloqués dans une boucle autrement dit on réalise un dead-lock.

Voila pourquoi cette règle est importante à respecter.


Division d'une voie d'attente



Il est possible de diviser les trains sur des zones d'attentes, comme par exemple d'une voie de sortie de gare à une double voie. Pour que les trains s'insèrent dans la circulation, il leur faut de l'espace. Pour obtenir cet espace ils doivent attendre que les derniers trains sur la voie principale passent pour s'engager à leur tour. Il suffit que le train attende un court instant pour que déjà d'autres trains arrivent derrière lui. Pour fusionner les trains efficacement dans la circulation, on peut choisir de les diviser à leur zone d'attente.

Sur l'image, j'ai une voie principale avec de nombreux trains, je veux donc diviser en deux l'arrivé des trains depuis la voie secondaire : j'utilise pour cela des présignaux ainsi qu'une longueur d'accès de bonne taille pour gérer l'attente sur chacune des voies d'engagement.





Explication : Ici, le train1 s'est engagé sur la voie1, il doit attendre que la circulation se calme sur la double voie pour s'insérer. Un train2 arrive derrière celui-ci, il prend la voie2 pour attendre à un endroit différent, ... Et ainsi de suite. On peut faire insérer la voie2 sur la voie principale de l'autre côté du pont, on peut aussi l'embrancher plus loin sur la même double voie que l'embranchement avec la voie1.

Maintenant on passe au plus important : comment diviser les trains ? Eh bien il va falloir compter. Vous avez déjà remarqué que j'ai utilisé les présignaux pour avoir deux voies au choix ici (le train3 attendra donc que l'une des deux se libère). Ensuite il faut prendre la longueur d'un train et l'appliquer entre le présignal de sortie et le dernier feu avant l'embranchement (il faudrait que les trains soient tous de même taille). De ce fait, on a le train1 qui prend exactement la zone d'attente (voie1). Le présignal de sortie est donc au rouge lorsqu'un train attend dans cette zone. On fait la même chose sur la voie2.
Dans le cas présent, le système est un peu différent, puisque la voie2 vient s'insérer de l'autre côté : j'ai donc placé un unique feu simple sur la (voie2) pour réserver la place à un train seulement. Lorsque le train2 se situe entre l'embranchement (et son feu d'accès) et l'unique feu de la voie2, il occupe toute la zone d'attente tout comme le train1.


Les priorités

Priorités basiques


A l'aide des présignaux, il est possible d'imposer un ordre de priorité aux trains dans certains cas. Cette idée est basée sur le fait qu'un présignal d'entrée sera rouge lorsque tous les présignaux de sortie ou combinés sont rouge sur le bloc de rails suivant.

Ainsi, on établi une priorité lorsqu'on place un présignal de sortie en double sur cette voie principale et un présignal d'entrée sur la voie secondaire.
En effet, lorsqu'un train arrive sur la voie principale, le présignal de sortie s'allume en rouge et déclenche le rouge sur le présignal d'entrée. Auncun train ne peut donc entrer de la voie secondaire à la voie principale tant qu'un train est présent devant le présignal de sortie et jusqu'au feu après la jonction.

C'est le cas ici, le train de charbon passe et le train de passagers doit attendre puisque le présignal d'entrée s'est déclenché.











Note : on doit laisser le présignal de sortie en double puisque le 2e signal du doublet déclenche le présignal d'entrée, tout le rôle repose sur ce 2e signal.






On peut bien entendu allonger la longueur de la priorité en ajoutant un présignal combiné double.
Lorsque le train de charbon arrive au niveau du présignal de sortie, le 2e signal du doublet s'allume pour indiquer sa présence et cela déclenche le présignal combiné en rouge qui par suite déclenche le présignal d'entrée en rouge.











Note : de la même manière, on doit laisser le présignal de sortie et le présignal combiné en doubles puisque le 2e signal de chaque doublet doit déclencher le présignal suivant...






Les présignaux combinés réalisant les présignaux de sortie et d'entrée combinés, de cette manière, on peut multiplier autant de fois que voulu le nombre de signaux pour allonger la priorité.






Limite aux priorités basiques


Ca serait trop beau de s'arrêter sur l'idée d'allonger autant que voulu la priorité. En effet, un problème majeur survient rapidement, il concerne les trains sur la voie principale.





Lorsqu'on place des présignaux combinés, dès qu'un train entrera dans le bloc de présignaux (zone en rouge), tous les présignaux d'entrée et combinés s'allumeront en rouge, bloquant ainsi tous les trains qui suivent sur la voie principale.





Il faudra donc trouver un autre moyen...


Optimisation des priorités


Pour répondre à la difficulté précédemment rencontrée, voyons le problème à l'envers... pour le moment on sait que lorsqu'un train est dans un bloc de présignaux, les signaux s'allument en rouge pour témoigner de sa présence et lorsqu'un présignal de sortie ou combiné est rouge, tous les précédents sur la même voie (sans bifurcation) seront rouges. Donc on peut remonter jusqu'à la voie secondaire en utilisant cette idée.





Concrètement, ça se présente comme ça :
un morceau de rail dépassant sur la voie principale simule un bloc de présignaux, en parallèle j'ai donc placé un présignal de sortie qui s'allume en rouge puisqu'il voit un train de charbon dans le passage.
En continuant sur la voie parallèle j'ai placé des feux combinés (à volonté) qui se déclenchent lorsque le présignal de sortie est rouge. Le dernier présignal combiné déclenche le présignal d'entrée de la voie secondaire par un autre bout de rail simulant un bloc de présignaux.





Note : les bouts de rail placés à intervalles réguliers sont absolument nécessaires puisqu'ils permettent aux présignaux combinés de rester allumés. A chaque fois il y en a un qui averti du train dans le passage, et les autres qui se déclenchent suite à ça. Il faut toujours un premier signal pour avertir.

Dans ce cas ci-dessous, on a omis les bouts de rail. Lorsque le train a passé le premier feu simple sur la voie principale, le présignal de sortie repasse en vert et les présignaux combinés le suive... ce n'est pas bon !





Load Balancing

Principe


Voici un exemple de Load Balancing - Répartition de charge - entre deux voies parallèles afin de répartir le trafic et d'éviter les bouchons.

L'exemple montre deux possibilités :
(1) En utilisant les présignaux avec un espace entre les deux voies.
(2) En utilisant les signaux de chemin (depuis OpenTTD 0.7.0) où ce n'est plus la peine d'avoir un espace entre les deux voies.





Le Load Balancing devient nécessaire lorsqu'il faut faire passer beaucoup de trains sur une même voie, et que cela engendre des bouchons du fait des pannes (si elles n'ont pas été désactivées).

Beaucoup de trains, dites-vous ? Oui, cela veut dire qu'il y a beaucoup de marchandises à faire circuler, et ce, au plus vite. Et comme l'espace est compté, il faut donc essayer d'être efficace. En effet, avec des villes très développées, l'espace disponible devient vite rare sur des cartes 512x512.


Différences



Le premier système de Load Balancing que nous avons vu est utilisé avec les présignaux et le second avec les signaux de chemin.
(1) Le premier avec les présignaux permet à une voie auxiliaire de rejoindre une voie principale, mais pas l'inverse (ou alors il faudrait prévoir un écart plus important entre les voies pour placer un croisement de rails et des feux.
(2) Le second permet de régler ce conflit et même de resserrer les voies. On peut donc obtenir une multitude de voies d'attente collées les unes aux autres et reliées par des croisements de rails.









En Load Balancing, avec les signaux de chemin on a l'équivalent de deux voies parallèles où les trains peuvent s'insérer, on a donc tous les avantages...





On notera qu'on ne peut pas vraiment créer de système similaire avec des feux normaux, puisqu'on obtiendra des embouteillages dès que l'une des deux voies sera occupé et qu'un train avancera jusqu'à un feu ou la voie est déja occupé.





On retiendra donc surtout l'idée du Load Balancing avec les signaux de chemin, bien que ce système fonctionne correctement avec les présignaux également.


Complément avec les présignaux


[FR]Benoit a souhaité compléter la solution de répartition de charge avec présignaux, car elle permet d'ajouter une voie rapide au milieu (en sous-sol), sur laquelle aucune répartition de charge n'est possible.

Voyez-plutôt sur l'image (cliquez pour agrandir).





En version signaux de chemin, rien n'empêche d'ajouter une troisième voie, mais cela complique un peu les croisements car il faut empêcher qu'un train, en allant d'une voie extrême à l'autre bloque un autre sur la voie du milieu.


3 voies vers 2 voies


On peut utiliser le Load Balancing en sortie de gare. Prenons cet exemple : 3 voies que se regroupent en une seule, ou plutôt une voie qui rejoind 2 autres. On utilise deux jonctions respectivement à l'une et l'autre des deux voies. Un tunnel est ecessaire pour éviter les croisements de rails.





On a utilisé un système de priorités pour réguler l'utilisation de l'une ou l'autre des jonctions, il s'agit des présignaux en doubles qui déclenchent les présignaux combinés et donne le choix pour le train de passagers d'utiliser l'une ou l'autre des jonctions.








4 voies vers 2 voies


On reprend le même et on recommence, cette fois-ci deux tunnels, 4 jonctions alternées. Voici le système :





J'ai fais passer 2 trains décalés de 2 secondes pour faire remarquer le fonctionnement des feux de priorités dès que les trains sont dans le passage.
On remarque que le premier train se trouve devant le double présignal de sortie, ce qui déclenche les présignaux combinés et annonce que cette voie est occupée.





Ici, un train qui arriverait sur la 1e voie annexe devra attendre car tous les présignaux combinés sont rouges. Les signaux de priorité déclenchent les présignaux combinés qui annoncent que les voies sont occupées.





Dès qu'un passage est disponible, les présignaux associés se déclenchent pour permettre le passage aux trains sur le voie annexe. On a une voie qui s'est libérée ici.




Gares Ro-Ro

Principe


Une gare Ro-ro est une gare d'arrêt à voie de retour très performante.
Ro-ro parce que les trains y entrent par une entrée "Roll on" et ressortent par une sortie (à l'opposée) "Roll off".
Cette gare est optimale lorsqu'on a beaucoup de train et un débit important. En effet, les trains n'ont pas à se croiser, cette gare est munie d'une entrée en cascade (souvent deux voies d'entrée qui se subdivisent) et d'une sortie utilisée avec Load Balancing pour réorienter les trains qui sortent.
On utilise principalement les présignaux sur une gare Ro-Ro, on peut utiliser les présignaux de chemin en sortie pour redistribuer efficacement les trains.


L'entrée en gare


(*) Avec les présignaux

L'entrée en gare :
2 voies (haute et basse) qui se subdivisent.
On notera que toute voie occupée par un train déclenchent successivement les présignaux de sortie et combinés derrière lui jusqu'à avertir tout train arrivant de choisir une autre voie de gare... Ce système en cascade permet aux trains de se répartir automatiquement et rapidement.





On remarque une légère différence dans la conception de l'entrée par rapport à une gare d'arrêt à voie de retour classique, les voies sont en binômes et les voies de gare de chaque binômes sont réparties entre la voie du haut et celle du bas. En fait c'est une entrée en cascade améliorée.

(*) Avec les signaux de chemin

Avec des signaux de chemin, l'avantage est que la répartition des trains est gérée par le croisement de rail, du moment que les signaux de chemin uni-directionnels soient placés devant le croisement, la sortie de gare fonctionnant déjà comme un signal de chemin dans chaque voie.





On peut, de ce fait, imaginer beaucoup plus simple avec cette arborescence :





L'idée du Ro-Ro perd donc un peu son sens dans une entrée de gare car le fonctionnement même des signaux de chemin est de gérer le déplacement des trains dans un même croisement de rails. Ces signaux permettent donc de gérer d'avance le Roll-on.

Voila pourquoi il est plus intéressant de se pencher sur la sortie de gare, très stratégique pour permettre de quitter aussi rapidement la gare.


La sortie de gare


(*) Avec les présignaux

La sortie de gare :
le squelette ferroviaire reste le même qu'en entrée avec les présignaux. On se base ensuite sur un système de priorité. Les premiers feux sont des présignaux d'entrée puisqu'ils renseignent de la possibilité de passage.





Un train qui sort déclenche naturellement le rouge sur les présignaux de sortie et combinés de la voie de gare a proximité et ayant la même débouchée.









(*) Limites des présignaux

Une limite aux présignaux : si deux trains sortent en même temps (ou presque) de deux binômes de voies différents et empruntent la même voie de sortie, l'un devra attendre devant le présignal que le premier ait passé le feu suivant.





Autre limite aux présignaux : deux trains issus du même binôme de voies ne peuvent pas sortir ensemble de gare. L'un des deux devra attendre que le premier ait passé le premier feu.





(*) Avec les signaux de chemin

En utilisant les signaux de chemin, on a la possibilité pour deux trains issus du même binôme de voies de sortir en même temps. On place des présignaux de chemin à sens unique en sortie de voie de gare pour analyser la présence d'obstacle sur le croisement de rails. Le reste des signaux sont des feux simples classiques.





Lorsque deux trains quittent le même binôme de voies en même temps, on a l'avantage de l'utilisation des signaux de chemin : ils le font simultanément.





En remplaçant par des présignaux d'entrée après le croisement de rails et et présignaux de sortie sur les voies suivantes on a la possibilité d'avertir les trains de certaines zones occupées plus loin.











Pour finir, je laisse une image. Une gare Ro-Ro simple réalisée par Gorgorbey avec une entrée par signaux de chemin et une sortie par présignaux.



Images : 

Gares améliorées

Longue sortie de gare


Avec une gare d'arrêt à voie de retour, il est possible d'améliorer la sortie en allongeant chaque sortie de voie de gare. On doit obtenir une sortie de la taille de la gare.
De ce fait, lorsqu'un train doit attendre pour quitter sa voie de gare, il peut attendre plus loin sur la voie, laissant la place en gare à un autre train.



Zone d'attente


(*) Voies parallèles

Avec quelques voies parallèles et l'utilisation des présignaux on peut réaliser une zone d'attente. Les trains attendent les uns à côté des autres.





(*) Boucle d'attente

De la même manière qu'une voie de gare, on peut placer un présignal de sortie sur une boucle qui revient sur le présignal d'entrée à l'entrée de gare, les trains qui attendront circuleront en boucle jusqu'à ce qu'une place se libère en gare.
C'est profitable du fait que la marchandise vaudra plus cher puisqu'elle aura voyagé davantage.
L'utilisation d'un dépôt sur la boucle permet d'améliorer la fiabilité qui plus est.






(*) Dépôts d'attente

On peut placer un présignal combiné devant un dépôt (de manière similaire à une voie de gare). Lorsque les voies de gare sont toutes remplies, les trains passe le présignal d'entrée pour aller au dépôt. Le présignal combiné joue le rôle de présignal d'entrée lorsqu'une voie de gare se libère.





Entrée de gare améliorée


(*) Ro-Ro et Terminus

Les entrées de gares Ro-Ro sont expliquées ici : http://www.ttycoonfr.net/?page=reseaux2#223

(en création...)


Combinaison entrée/sortie de gare


(*) Ro-Ro et Terminus combinés

(en création...)


Systèmes Self-Regulating

Principe


Les systèmes SR - Auto-régulateurs permettent la régulation d'un trafic dense en sortie des gares ou des dépôts pour réintégrer les trains dans la voie par l'utilisation de priorités.

On remarque trop souvent que lorsque deux voies se rassemblent en une seule l'une devient principale où les trains circulent tous à la suite tandis que l'autre devient secondaire où les trains s'accumulent en attendant la fin du flux.





Afin de faire passer les trains de manière alternée pour réduire l'attente sur les deux voies, on peut opter pour les systèmes SR.

On utilise une locomotive seule qui circulera sur une boucle fermée contenant des feux. Un rail placé en travers de la boucle jusqu'à la voie concernée simulera un bloc de présignaux. Le rôle de la locomotive seule est donc de modifier la couleur des feux de la voie pendant son parcours.

On a un présignal combiné qui averti de la présence de la locomotive dans la boucle lorsqu'elle se situe entre les deux feux simples. Lorsque le présignal combiné est rouge, le présignal d'entré sera rouge lui aussi.





On peut intervenir sur le timing en modifiant la position des feux simples sur la boucle.
Ici le présignal d'entré sera plus souvent vert que rouge, on peut donc influencer sur le degré de priorité de la voie.





Exemples d'utilisation


En utilisant ce principe efficacement, il est possible de déterminer un timing d'alternance des feux comme à un carrefour afin de faire passer le trafic dans un sens puis dans l'autre et ainsi de suite.

Ici on a placé les présignaux combinés de manière à ce que les présignaux d'entrée du carrefour soient alternés. Il existe de plus un petit délai pour lequel les deux présignaux d'entrés sont en rouge (ce qui est fidèle à la réalité).





Dans les deux sens c'est un peu plus complexe pour une seule boucle, mais c'est possible...





Pour répondre au problème envisagé au début, on peut adapter le SR pour deux voies (ou plus) qui se regroupent en une seule.
On doit cependant écarter les deux voies si on veut avoir les présignaux d'entrée au même niveau.





Difficultés et Limites


Vous l'aurez compris, les difficultés rencontrées sont la construction de la "passerelle" qui simule le bloc de présignaux car on doit l'envoyer sur toutes les voies concernées. On doit donc utiliser des ponts et tunnels et parfois de manière délicate.

Une autre difficulté est de toujours placer des feux simples après les présignaux d'entrée car il ne faut pas que les deux présignaux d'entrée soient en contact. Il faut les isoler sinon le système SR ne fonctionne plus.

Enfin une limite concerne les pannes de la locomotive dans la boucle et les réductions de vitesses (si elles sont activées) dans cette même boucle qui modifient complètement le fonctionnement du Self-Régulating.

Last Updated Mardi 24 Octobre 2017 @ 20:40  298 Hits