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Comment concevoir des r?seaux
:: Les bases sur les r?seaux ::
- Les voies simples
- Les doubles voies
- Les embranchements
- Les gares
- Voie en cascade
- Les d?p?ts
- Les ?changeurs
:: R?seaux am?lior?s ::

- Les distances ? respecter
- Les priorit?s
- Load Balancing
- Gares Ro-Ro
- Gares am?lior?es
- Syst?mes Self-Regulating

:: Exemples de r?seaux ::

Les distances ? respecter

R?gle de la distance entre les croisements


C'est LA r?gle d'or pour ?viter tout ralentissement entre les croisements ou embranchements ou pour ?viter les embouteillages plus graves tels que les dead-lock (blocage permanent). Cette r?gle est simple ? comprendre, mais pas toujours facile ? appliquer sur les r?seaux serr?s : Il faut toujours que le train le plus long de votre r?seau ait une taille inf?rieure ? toutes les distances gare/embranchement, embranchement/embranchement ou gare/gare de votre r?seau.

Autrement dit, d?s que vous avez des croisements de rails vers d'autres voies (comme en gare ou ? un embranchement), leur distance doit ?tre inf?rieure ? 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 ?tant trop petite, la fin du train va d?passer et bloquer tous les trains situ?s derri?re lui, on r?alise donc un blocage comme sur certaines sorties d'autoroutes. Mais si (et ?a peut arriver plus souvent qu'on le pense) le blocage se g?n?ralise derri?re jusqu'? revenir sur le premier train (le serpent qui se mange la queue), tous les trains seront bloqu?s dans une boucle autrement dit on r?alise un dead-lock.

Voila pourquoi cette r?gle est importante ? 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 ? une double voie. Pour que les trains s'ins?rent 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 ? leur tour. Il suffit que le train attende un court instant pour que d?j? d'autres trains arrivent derri?re lui. Pour fusionner les trains efficacement dans la circulation, on peut choisir de les diviser ? leur zone d'attente.

Sur l'image, j'ai une voie principale avec de nombreux trains, je veux donc diviser en deux l'arriv? des trains depuis la voie secondaire : j'utilise pour cela des pr?signaux ainsi qu'une longueur d'acc?s de bonne taille pour g?rer l'attente sur chacune des voies d'engagement.





Explication : Ici, le train1 s'est engag? sur la voie1, il doit attendre que la circulation se calme sur la double voie pour s'ins?rer. Un train2 arrive derri?re celui-ci, il prend la voie2 pour attendre ? un endroit diff?rent, ... Et ainsi de suite. On peut faire ins?rer la voie2 sur la voie principale de l'autre c?t? du pont, on peut aussi l'embrancher plus loin sur la m?me 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 d?j? remarqu? que j'ai utilis? les pr?signaux pour avoir deux voies au choix ici (le train3 attendra donc que l'une des deux se lib?re). Ensuite il faut prendre la longueur d'un train et l'appliquer entre le pr?signal de sortie et le dernier feu avant l'embranchement (il faudrait que les trains soient tous de m?me taille). De ce fait, on a le train1 qui prend exactement la zone d'attente (voie1). Le pr?signal de sortie est donc au rouge lorsqu'un train attend dans cette zone. On fait la m?me chose sur la voie2.
Dans le cas pr?sent, le syst?me est un peu diff?rent, puisque la voie2 vient s'ins?rer de l'autre c?t? : j'ai donc plac? un unique feu simple sur la (voie2) pour r?server la place ? un train seulement. Lorsque le train2 se situe entre l'embranchement (et son feu d'acc?s) et l'unique feu de la voie2, il occupe toute la zone d'attente tout comme le train1.


Les priorit?s

Priorit?s basiques


A l'aide des pr?signaux, il est possible d'imposer un ordre de priorit? aux trains dans certains cas. Cette id?e est bas?e sur le fait qu'un pr?signal d'entr?e sera rouge lorsque tous les pr?signaux de sortie ou combin?s sont rouge sur le bloc de rails suivant.

Ainsi, on ?tabli une priorit? lorsqu'on place un pr?signal de sortie en double sur cette voie principale et un pr?signal d'entr?e sur la voie secondaire.
En effet, lorsqu'un train arrive sur la voie principale, le pr?signal de sortie s'allume en rouge et d?clenche le rouge sur le pr?signal d'entr?e. Auncun train ne peut donc entrer de la voie secondaire ? la voie principale tant qu'un train est pr?sent devant le pr?signal de sortie et jusqu'au feu apr?s la jonction.

C'est le cas ici, le train de charbon passe et le train de passagers doit attendre puisque le pr?signal d'entr?e s'est d?clench?.











Note : on doit laisser le pr?signal de sortie en double puisque le 2e signal du doublet d?clenche le pr?signal d'entr?e, tout le r?le repose sur ce 2e signal.






On peut bien entendu allonger la longueur de la priorit? en ajoutant un pr?signal combin? double.
Lorsque le train de charbon arrive au niveau du pr?signal de sortie, le 2e signal du doublet s'allume pour indiquer sa pr?sence et cela d?clenche le pr?signal combin? en rouge qui par suite d?clenche le pr?signal d'entr?e en rouge.











Note : de la m?me mani?re, on doit laisser le pr?signal de sortie et le pr?signal combin? en doubles puisque le 2e signal de chaque doublet doit d?clencher le pr?signal suivant...






Les pr?signaux combin?s r?alisant les pr?signaux de sortie et d'entr?e combin?s, de cette mani?re, on peut multiplier autant de fois que voulu le nombre de signaux pour allonger la priorit?.






Limite aux priorit?s basiques


Ca serait trop beau de s'arr?ter sur l'id?e d'allonger autant que voulu la priorit?. En effet, un probl?me majeur survient rapidement, il concerne les trains sur la voie principale.





Lorsqu'on place des pr?signaux combin?s, d?s qu'un train entrera dans le bloc de pr?signaux (zone en rouge), tous les pr?signaux d'entr?e et combin?s s'allumeront en rouge, bloquant ainsi tous les trains qui suivent sur la voie principale.





Il faudra donc trouver un autre moyen...


Optimisation des priorit?s


Pour r?pondre ? la difficult? pr?c?demment rencontr?e, voyons le probl?me ? l'envers... pour le moment on sait que lorsqu'un train est dans un bloc de pr?signaux, les signaux s'allument en rouge pour t?moigner de sa pr?sence et lorsqu'un pr?signal de sortie ou combin? est rouge, tous les pr?c?dents sur la m?me voie (sans bifurcation) seront rouges. Donc on peut remonter jusqu'? la voie secondaire en utilisant cette id?e.





Concr?tement, ?a se pr?sente comme ?a :
un morceau de rail d?passant sur la voie principale simule un bloc de pr?signaux, en parall?le j'ai donc plac? un pr?signal de sortie qui s'allume en rouge puisqu'il voit un train de charbon dans le passage.
En continuant sur la voie parall?le j'ai plac? des feux combin?s (? volont?) qui se d?clenchent lorsque le pr?signal de sortie est rouge. Le dernier pr?signal combin? d?clenche le pr?signal d'entr?e de la voie secondaire par un autre bout de rail simulant un bloc de pr?signaux.





Note : les bouts de rail plac?s ? intervalles r?guliers sont absolument n?cessaires puisqu'ils permettent aux pr?signaux combin?s de rester allum?s. A chaque fois il y en a un qui averti du train dans le passage, et les autres qui se d?clenchent suite ? ?a. Il faut toujours un premier signal pour avertir.

Dans ce cas ci-dessous, on a omis les bouts de rail. Lorsque le train a pass? le premier feu simple sur la voie principale, le pr?signal de sortie repasse en vert et les pr?signaux combin?s le suive... ce n'est pas bon !





Load Balancing

Principe


Voici un exemple de Load Balancing - R?partition de charge - entre deux voies parall?les afin de r?partir le trafic et d'?viter les bouchons.

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





Le Load Balancing devient n?cessaire lorsqu'il faut faire passer beaucoup de trains sur une m?me voie, et que cela engendre des bouchons du fait des pannes (si elles n'ont pas ?t? d?sactiv?es).

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


Diff?rences



Le premier syst?me de Load Balancing que nous avons vu est utilis? avec les pr?signaux et le second avec les signaux de chemin.
(1) Le premier avec les pr?signaux permet ? une voie auxiliaire de rejoindre une voie principale, mais pas l'inverse (ou alors il faudrait pr?voir un ?cart plus important entre les voies pour placer un croisement de rails et des feux.
(2) Le second permet de r?gler ce conflit et m?me de resserrer les voies. On peut donc obtenir une multitude de voies d'attente coll?es les unes aux autres et reli?es par des croisements de rails.









En Load Balancing, avec les signaux de chemin on a l'?quivalent de deux voies parall?les o? les trains peuvent s'ins?rer, on a donc tous les avantages...





On notera qu'on ne peut pas vraiment cr?er de syst?me similaire avec des feux normaux, puisqu'on obtiendra des embouteillages d?s que l'une des deux voies sera occup? et qu'un train avancera jusqu'? un feu ou la voie est d?ja occup?.





On retiendra donc surtout l'id?e du Load Balancing avec les signaux de chemin, bien que ce syst?me fonctionne correctement avec les pr?signaux ?galement.


Compl?ment avec les pr?signaux


[FR]Benoit a souhait? compl?ter la solution de r?partition de charge avec pr?signaux, car elle permet d'ajouter une voie rapide au milieu (en sous-sol), sur laquelle aucune r?partition de charge n'est possible.

Voyez-plut?t sur l'image (cliquez pour agrandir).





En version signaux de chemin, rien n'emp?che d'ajouter une troisi?me voie, mais cela complique un peu les croisements car il faut emp?cher qu'un train, en allant d'une voie extr?me ? 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 plut?t une voie qui rejoind 2 autres. On utilise deux jonctions respectivement ? l'une et l'autre des deux voies. Un tunnel est ecessaire pour ?viter les croisements de rails.





On a utilis? un syst?me de priorit?s pour r?guler l'utilisation de l'une ou l'autre des jonctions, il s'agit des pr?signaux en doubles qui d?clenchent les pr?signaux combin?s 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 m?me et on recommence, cette fois-ci deux tunnels, 4 jonctions altern?es. Voici le syst?me :





J'ai fais passer 2 trains d?cal?s de 2 secondes pour faire remarquer le fonctionnement des feux de priorit?s d?s que les trains sont dans le passage.
On remarque que le premier train se trouve devant le double pr?signal de sortie, ce qui d?clenche les pr?signaux combin?s et annonce que cette voie est occup?e.





Ici, un train qui arriverait sur la 1e voie annexe devra attendre car tous les pr?signaux combin?s sont rouges. Les signaux de priorit? d?clenchent les pr?signaux combin?s qui annoncent que les voies sont occup?es.





D?s qu'un passage est disponible, les pr?signaux associ?s se d?clenchent pour permettre le passage aux trains sur le voie annexe. On a une voie qui s'est lib?r?e ici.




Gares Ro-Ro

Principe


Une gare Ro-ro est une gare d'arr?t ? voie de retour tr?s performante.
Ro-ro parce que les trains y entrent par une entr?e "Roll on" et ressortent par une sortie (? l'oppos?e) "Roll off".
Cette gare est optimale lorsqu'on a beaucoup de train et un d?bit important. En effet, les trains n'ont pas ? se croiser, cette gare est munie d'une entr?e en cascade (souvent deux voies d'entr?e qui se subdivisent) et d'une sortie utilis?e avec Load Balancing pour r?orienter les trains qui sortent.
On utilise principalement les pr?signaux sur une gare Ro-Ro, on peut utiliser les pr?signaux de chemin en sortie pour redistribuer efficacement les trains.


L'entr?e en gare


(*) Avec les pr?signaux

L'entr?e en gare :
2 voies (haute et basse) qui se subdivisent.
On notera que toute voie occup?e par un train d?clenchent successivement les pr?signaux de sortie et combin?s derri?re lui jusqu'? avertir tout train arrivant de choisir une autre voie de gare... Ce syst?me en cascade permet aux trains de se r?partir automatiquement et rapidement.





On remarque une l?g?re diff?rence dans la conception de l'entr?e par rapport ? une gare d'arr?t ? voie de retour classique, les voies sont en bin?mes et les voies de gare de chaque bin?mes sont r?parties entre la voie du haut et celle du bas. En fait c'est une entr?e en cascade am?lior?e.

(*) Avec les signaux de chemin

Avec des signaux de chemin, l'avantage est que la r?partition des trains est g?r?e par le croisement de rail, du moment que les signaux de chemin uni-directionnels soient plac?s devant le croisement, la sortie de gare fonctionnant d?j? comme un signal de chemin dans chaque voie.





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





L'id?e du Ro-Ro perd donc un peu son sens dans une entr?e de gare car le fonctionnement m?me des signaux de chemin est de g?rer le d?placement des trains dans un m?me croisement de rails. Ces signaux permettent donc de g?rer d'avance le Roll-on.

Voila pourquoi il est plus int?ressant de se pencher sur la sortie de gare, tr?s strat?gique pour permettre de quitter aussi rapidement la gare.


La sortie de gare


(*) Avec les pr?signaux

La sortie de gare :
le squelette ferroviaire reste le m?me qu'en entr?e avec les pr?signaux. On se base ensuite sur un syst?me de priorit?. Les premiers feux sont des pr?signaux d'entr?e puisqu'ils renseignent de la possibilit? de passage.





Un train qui sort d?clenche naturellement le rouge sur les pr?signaux de sortie et combin?s de la voie de gare a proximit? et ayant la m?me d?bouch?e.









(*) Limites des pr?signaux

Une limite aux pr?signaux : si deux trains sortent en m?me temps (ou presque) de deux bin?mes de voies diff?rents et empruntent la m?me voie de sortie, l'un devra attendre devant le pr?signal que le premier ait pass? le feu suivant.





Autre limite aux pr?signaux : deux trains issus du m?me bin?me de voies ne peuvent pas sortir ensemble de gare. L'un des deux devra attendre que le premier ait pass? le premier feu.





(*) Avec les signaux de chemin

En utilisant les signaux de chemin, on a la possibilit? pour deux trains issus du m?me bin?me de voies de sortir en m?me temps. On place des pr?signaux de chemin ? sens unique en sortie de voie de gare pour analyser la pr?sence d'obstacle sur le croisement de rails. Le reste des signaux sont des feux simples classiques.





Lorsque deux trains quittent le m?me bin?me de voies en m?me temps, on a l'avantage de l'utilisation des signaux de chemin : ils le font simultan?ment.





En rempla?ant par des pr?signaux d'entr?e apr?s le croisement de rails et et pr?signaux de sortie sur les voies suivantes on a la possibilit? d'avertir les trains de certaines zones occup?es plus loin.











Pour finir, je laisse une image. Une gare Ro-Ro simple r?alis?e par Gorgorbey avec une entr?e par signaux de chemin et une sortie par pr?signaux.



Images : 

Gares am?lior?es

Longue sortie de gare


Avec une gare d'arr?t ? voie de retour, il est possible d'am?liorer 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 ? un autre train.



Zone d'attente


(*) Voies parall?les

Avec quelques voies parall?les et l'utilisation des pr?signaux on peut r?aliser une zone d'attente. Les trains attendent les uns ? c?t? des autres.





(*) Boucle d'attente

De la m?me mani?re qu'une voie de gare, on peut placer un pr?signal de sortie sur une boucle qui revient sur le pr?signal d'entr?e ? l'entr?e de gare, les trains qui attendront circuleront en boucle jusqu'? ce qu'une place se lib?re en gare.
C'est profitable du fait que la marchandise vaudra plus cher puisqu'elle aura voyag? davantage.
L'utilisation d'un d?p?t sur la boucle permet d'am?liorer la fiabilit? qui plus est.






(*) D?p?ts d'attente

On peut placer un pr?signal combin? devant un d?p?t (de mani?re similaire ? une voie de gare). Lorsque les voies de gare sont toutes remplies, les trains passe le pr?signal d'entr?e pour aller au d?p?t. Le pr?signal combin? joue le r?le de pr?signal d'entr?e lorsqu'une voie de gare se lib?re.





Entr?e de gare am?lior?e


(*) Ro-Ro et Terminus

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

(en cr?ation...)


Combinaison entr?e/sortie de gare


(*) Ro-Ro et Terminus combin?s

(en cr?ation...)


Syst?mes Self-Regulating

Principe


Les syst?mes SR - Auto-r?gulateurs permettent la r?gulation d'un trafic dense en sortie des gares ou des d?p?ts pour r?int?grer les trains dans la voie par l'utilisation de priorit?s.

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





Afin de faire passer les trains de mani?re altern?e pour r?duire l'attente sur les deux voies, on peut opter pour les syst?mes SR.

On utilise une locomotive seule qui circulera sur une boucle ferm?e contenant des feux. Un rail plac? en travers de la boucle jusqu'? la voie concern?e simulera un bloc de pr?signaux. Le r?le de la locomotive seule est donc de modifier la couleur des feux de la voie pendant son parcours.

On a un pr?signal combin? qui averti de la pr?sence de la locomotive dans la boucle lorsqu'elle se situe entre les deux feux simples. Lorsque le pr?signal combin? est rouge, le pr?signal d'entr? sera rouge lui aussi.





On peut intervenir sur le timing en modifiant la position des feux simples sur la boucle.
Ici le pr?signal d'entr? sera plus souvent vert que rouge, on peut donc influencer sur le degr? de priorit? de la voie.





Exemples d'utilisation


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

Ici on a plac? les pr?signaux combin?s de mani?re ? ce que les pr?signaux d'entr?e du carrefour soient altern?s. Il existe de plus un petit d?lai pour lequel les deux pr?signaux d'entr?s sont en rouge (ce qui est fid?le ? la r?alit?).





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





Pour r?pondre au probl?me envisag? au d?but, on peut adapter le SR pour deux voies (ou plus) qui se regroupent en une seule.
On doit cependant ?carter les deux voies si on veut avoir les pr?signaux d'entr?e au m?me niveau.





Difficult?s et Limites


Vous l'aurez compris, les difficult?s rencontr?es sont la construction de la "passerelle" qui simule le bloc de pr?signaux car on doit l'envoyer sur toutes les voies concern?es. On doit donc utiliser des ponts et tunnels et parfois de mani?re d?licate.

Une autre difficult? est de toujours placer des feux simples apr?s les pr?signaux d'entr?e car il ne faut pas que les deux pr?signaux d'entr?e soient en contact. Il faut les isoler sinon le syst?me SR ne fonctionne plus.

Enfin une limite concerne les pannes de la locomotive dans la boucle et les r?ductions de vitesses (si elles sont activ?es) dans cette m?me boucle qui modifient compl?tement le fonctionnement du Self-R?gulating.

Last Updated Samedi 27 Octobre 2018 @ 19:14  1,421 Hits