KVB et VISA : le duo gagnant-perdant

La signalisation ferroviaire existe depuis que les trains circulent trop vite pour permettre au conducteur de voir le train précédent et de s'arrêter. Au départ manuels (les "signaux" étant... humains !), ils sont rapidement mécanisés pour améliorer l'efficacité du système et sa sécurité : grâce au télégraphe, les gares et postes de signalisation peuvent communiquer entre eux, voire commander directement plusieurs signaux sur les lignes les plus fréquentées. Les sémaphores font donc leur apparition. A la fin du XIXème siècle, les premiers systèmes automatiques appraissent, les signaux lumineux également ; le "crocodile", barre métallique placée au milieu de la voie et reliée aux signaux, est le premier dipositif à permettre l'arrêt automatique des trains en cas d'erreur du conducteur.
L'arrivée de l'informatique dans les années 70~80 est un tournant majeur, avec l'arrivée de systèmes plus perfectionnés, notamment le SACEM de la RATP, créant des sous-cantons virtuels permettant d'augmenter massivement le débit. De l'autre côté, à la suite d'accidents ferroviaires causés par un système obsolète et de trop nombreux franchissements de signaux fermés (le "carré", imposant l'arrêt), la SNCF rechcerche un moyen de contrôler en permanence la vitesse du train. Cela donnera naissance au KVB, ou Contrôle de Vitesse par Balise.
La VItesse Sécuritaire d'Approche, ou VISA, est une procédure sécuritaire complétant le KVB.

La signalisation lumineuse en bref

Le cas  présenté est simplifié : il s'agit juste de deux trains se suivant sur une voie. Il ne prend pas en compte les bifurcations, les possibilités de circuler à contre-sens ou les autres "aspects" possibles des feux, entre autres. La voie est découpée en cantons, chacun étant protégé par un signal.
Il y a trois signaux : la voie libre (vert), l'avertissement (jaune) et le sémaphore (rouge). Ce dernier impose l'arrêt, mais permet de repartir en marche à vue sous certaines conditions.
Sur notre ligne L, les trains de banlieue (Z6400 et Z50000) sont seuls, la signalisation s'y est donc adaptée : la longueur des cantons est de l'ordre de 500 m, la vitesse maximale autorisée étant relativement plus faible (entre 70 et 110 km/h) que celle d'une "grande ligne" comme le Paris - Mantes (160 km/h en général).

Le KVB, un K à part

Le système KVB repose sur deux installations : une "bord" et une "sol".
La partie "sol" comprend des balises (carrés jaunes visibles au mileu des voies) placées principalement à proximité des signaux lumineux, et reliés à ceux-ci. Elle porte l'information "fournies" par l'infrastructure (état du signal, vitesse maximale, etc.).
La partie "bord" comprend quant à elle une antenne placée sous le train, recevant les informations transmises par la partie "sol", une interface (comme celle présentée ci-dessus) permettant au conducteur d'entrer les informations liées au train (masse, vitesse maximale, performance au freinage, etc.) et en retour lui donner des informations par la suite (pannes, etc.), et l'ordinateur de bord qui calcule les courbes de freinage (cf. ci-dessous) et contrôle la vitesse du train en cas de dépassement de la vitesse autorisée.

La faille intrinsèque de ce système, c'est d'être "ponctuel" : l'information sur l'état d'un signal qu'au signal précédent.
Ainsi, la repise du trafic suite à un incident est rendue plus difficile.

VISA s'il-vous-plaît ! 

La VISA, adoptée pour coller aux contraintes du KVB, impose donc au conducteur de ralentir à 30 km/h à 200 m en amont du signal, voire à peine 10 km/h si un "point protégé" (typiquement un aiguillage) est situé après le signal. Et ce, même si le signal est reapssé à l'avertissement (feu jaune) ou voie libre (feu vert).
Les conséquences sur la fluidité du trafic sont dramatiques : le moindre petit retard sur un train donné signifie que le train suiveur peut potentiellement être impacté, rendant ainsi plus difficile le retour à la normale après un incident et empêchant de concevoir des horaires "tendus".

KVB-P, solution miracle ?

Pour pallier les défauts intrinsèques du KVB, une évolution de celui-ci a été conçue : le KVB-P, pour Contrôle de Vitesse par Balises pour les Prolongements. Il a été installés sur des sections très chargées du réseau Franciliens, comme le Paris - Mantes (via Poissy), le tronçon parisien du RER C et le tronc commun du RER D (Villiers-le-Bel - Villeneuve-St-Georges).
Une variante compatible (dénommée KCVP) avec les rames RATP équipe le RER A branches Poissy/Cergy et le RER B, notamment le "fameux" tunnel Châtelet - Gare du Nord.
Le KVBP est au KVB en quelque sorte ce que la connexion 3G est au SMS : la communication est permanente ; dès lors que le signal aval repasse à l'avertissement (feu jaune) ou voie libre (feu vert), le train est à nouveau autorisé à circuler à pleine vitesse.

Ce sytème permet par conséquent de fluidifier le trafic et de permettre à deux trains de se suivrent plus près, tout en conservant le même niveau de sécurité que le KVB "original".

Le futur NExTEO

Pour continuer encore plus loin, le sytème NExTEO (Nouveau système d'EXploitation des Trains) doit permettre aux trains de ne plus communiquer avec les signaux mais directement avec le train devant lui, permettant de réduire encore la distance séparant deux trains.
Basée sur le principe du CBTC (Communication-Based Train Control, pour Contrôle des Trains Basée sur la Communication), ce "type" de signalisation est déjà à l'oeuvre sur de nombreuses lignes de métro, notamment les lignes 1 et 14 à Paris ou la ligne D à Lyon : l'intervalle minimum entre deux convois a d'ailleurs été réduit de 105 à 85 secondes, permettant une augmentation de la capacité maximum de +17,6%. 
Cependant, seul le réseau RER de Copenhague est pour l'instant sur le point d'utiliser cette technologie en milieu "ouvert", c'est-à-dire sur des lignes non totalement dédiées à un type de convoi.

De plus, NExTEO prévoit d'intégrer la conduite automatique des trains (ATO : Automatic Train Operation) pour pouvoir harmoniser les temps de parcours à travers Paris, ainsi que la gestion centralisée (ATS : Automatic Train Supervision) qui permet de contrôler en temps réel, tout en assurant la sécurité par le maintien d'une distance minimale entre les trains (ATP : Automatic Train Protection).

Conlusion : et sur notre ligne L ?
Seules les lignes RER, particulièrement la section Nanterre - Pantin du RER E (28 trains/h à terme) et le tunnel Châtelet - Gare du Nord, devraient bénficier de ce système à moyen terme.
Pourtant, pratiquement tout le réseau Transilien en petite couronne "mériterait" d'en être équipé : la densité et la diversité des circulations justifie largement l'installation d'un tel système sur toutes les section gérant plus de 16 trains/h...
Le risque apporté par la nouvelle desserte est de voir la perspective de l'installation d'un tel système reportée sine die, le nombre de circulations aux heures les plus chargées tombant à tout juste 12 trains/h entre Paris et La Défense et 16 trains/h entre La Défense et la bifurcation du Parc (au sud de St-Cloud).
A minima, le KVBP devrait remplacer le KVB, extrêmement pénalisant dans ladite "zone dense" (donc proche couronne), mais rien de tel dans les cartons ni du STIF ni de Transilien...