Le système électrique ferroviaire est composé d'un ensemble de conducteurs métalliques de différentes natures et ayant, pour la plupart d'entre eux, la particularité d'avoir une longueur très importante par rapport aux dimensions transversales. Cet ensemble de conducteurs est inséré dans un environnement complexe composé de plusieurs autres éléments, tel que le réseau de transport d'énergie à haute tension, le réseau de gaz, le réseau des télécommunications, ainsi que des habitations, des passagers, des rivières, des fermes, etc. Pour assurer sa bonne compatibilité électromagnétique avec l'environnement, il est important de limiter les niveaux d'émissions électromagnétiques provenant du système ferroviaire qui pourraient perturber les éléments extérieurs ou mettre en danger des personnes. En même temps, il est important que le système ferroviaire soit suffisamment immunisé contre des éventuelles perturbations externes, de façon à assurer le bon fonctionnement des installations ferroviaires et la sécurité des passagers et du personnel. Parmi les types de perturbations électromagnétiques existant, les Élévations de Potentiel de Sol (EPS) méritent une attention particulière. Le sol naturel est un milieu conducteur de très grande taille. Il est souvent utilisé pour drainer des excès de charges électriques d'un système quelconque, ainsi comme un milieu d'échange de courant électrique entre des systèmes qui sont à des potentiels électriques différents.Des protections sont alors systématiquement installées de sorte à limiter l'impact des EPS sur les éléments voisins. Ces protections ont souvent un coût d'installation et de maintenance très élevé pour le système ferroviaire; elles doivent être optimisées au cas par cas, de façon à garantir la sécurité des personnes et le bon fonctionnement des équipements, et en même temps rester financièrement accessibles. La majorité des méthodes existantes aujourd'hui pour le calcul des EPS ne permet pas la prise en compte de tous ces facteurs. Elles se limitent à intégrer le sol de façon passive, et en général en le modélisant de nature homogène ou quasi-homogène.Dans cette optique, nous proposons une nouvelle méthode pour le calcul des EPS, plus complète et par conséquent plus précise que celles existantes aujourd'hui. Cette méthode permet d'intégrer dans la modélisation la présence d'un sol hétérogène multicouche, construit à partir de mesures réalisées sur le terrain et spécifiques à chaque contexte de sol. La présence de conducteurs enterrés dans la région de l'EPS est tenue en compte dans un modèle multiconducteur qui permet intégrer en même temps tous les conducteurs de la zone. La méthode développée est particulièrement dédiée au calcul des EPS en contexte ferroviaire. Cette approche s'appuie sur une méthode hybride qui prend en compte les phénomènes d'induction et de conduction dans un système multiconducteurs et qui intègre la présence d'un sol multicouche. Ce type d'approche s'est déjà avéré pertinent dans le cadre de l'étude des interactions entre des perturbations électromagnétiques générées par une ligne à haute tension et des canalisations enterrées. Notre méthode est dans un premier temps validée dans des configurations académiques puis mise en œuvre dans l'étude de sites ferroviaires où des comparaisons avec des mesures sont présentées. / The railway electrical system is composed of multiple metallic conductors of different kinds and having, for most of them, the particularity of being very long in comparison with its perpendicular dimensions. This set of conductors is integrated in a complex environment composed of many other elements, such as power transmission lines, pipelines, telecommunication lines, but also houses, people, rivers, farms, etc. To assure its electromagnetic compatibility with its environment, it is important to restrict the level of hazardous electromagnetic emissions coming from railway system that could disturb neighboring systems or risk people’s safety. At the same time, it is important that railway system is immunized against electromagnetic emissions coming from its neighbor, in order to assure the correct functioning of railway installations and the safety of passengers and staff. Among the different kinds of electromagnetic perturbations, the Ground Potential Rising (GPR) deserves a special treatment. The natural ground is a conductor environment of great size. It is often used to drain excessive electric charges from systems, and also as an environment allowing electrical charges exchange between systems in different electrical potential.Protections are then systematically deployed in order to limit the impact of GPR on neighboring elements. In the case of railway system, these protections have a very high cost of installation and maintenance. They must be optimized on a case to case basis, in order to assure security of people and equipments but also to be affordable.The majority of methods to calculate GPR don’t allow the integration of the complex electric environment of the ground. Most of them integrate the ground in a passive way, most of the time being a homogeneous ground.In this regard, we propose a new method of GPR calculation, more complete so more precise than what is used today. This method allows the integration into the model of a heterogeneous multilayer ground, built after measurements that have to be done on a case to case basis. The presence of buried conductors in the area of the GPR is also taken into account in a multiconductor model, which integrates at the same time all the conductors inside the zone.The method that we developed gets its full meaning when applied to GPR in railway context, thanks to the presence of many buried cables in the same environment. This approach is based on a hybrid method that takes into account induction and conduction phenomena in a multiconductor system and integrating a multilayer ground. This kind of approach has already been used in the calculation of electromagnetic induction between a power line and a pipeline. We first validated our method by calculating GPR in simple configurations. We then applied our calculations in order to calculate GPR in a railway context, which was then compared with measurements.

This is a qualitative study that was intended to analyse the role of South African Police Services (SAPS) railway policing in crime prevention in South Africa (SA). Commuters are exposed to various criminal activities in the railway environment. The Metro Rail trains are the most affordable trains and for that reason, the majority of commuters use these trains to travel to and from their workplaces. This study focused on the large stations in the Gauteng province, South Africa, as there is a high influx of people coming from various provinces for job opportunities. Alexander (2019:np) states that Gauteng is the smallest province, but has the largest population and economy. The non-random sampling procedure was used to select participants. Data was collected by means of perusing the existing literature, SAPS information notes, official documents and articles. Interviews were conducted with South African Police Service Rapid Rail Unit (SAPSRRPU) members. Each unit was represented by a maximum of eight members. The information obtained from the participants was analysed by using the Atlas-ti software. This is a computer program used to analyse data in qualitative research. / Iyi ndi ngudo ya ndeme i itelwaho u saukanya mushumo wa yunithi ya vhupholisa ha raliwei ya Tshumelo ya Tshipholisa ya Afrika Tshipembe (SAPS) kha u thivhela vhugevhenga Afrika Tshipembe (SA). Vhaṋameli vha livhanwa na nyito dzo fhambanaho dza vhugevhenga kha vhupo ha raliwei. Zwidimela zwa Metrorail ndi zwone zwidimela zwi sa ḓuresi, nahone nga ṅwambo wa izwo vhunzhi ha vhaṋameli vha shumisa zwidimela izwi u enda u ya na u bva mishumoni yavho. Ngudo iyi yo sedza kha zwiṱitshi zwihulwane zwa vundu ḽa Gauteng, Afrika Tshipembe, saizwi hu na vhathu vhanzhi vha bvaho kha mavundu o fhambanaho vhane vha khou ṱoḓana na zwikhala zwa mushumo. Alexander (2019:np) u bula uri Gauteng ndi vundu ḽiṱukusa, fhedzi ḽi na tshitshavha tshinzhisa na ikonomi. Tsumbonanguludzwa dzi songo tou khethwa dzo shumiswa u nanga vhadzheneleli. Data yo kuvhanganywa nga kha u fhenḓa maṅwalwa a re hone. Notsi dza mafhungo dza SAPS, maṅwalo a tshiofisi na athikili. Inthaviwu dzo itwa na miraḓo ya Yunithi ya Tshipholisa tsha Raḽiwei tshi Ṱavhanyaho tsha Tshumelo ya Tshipholisa tsha Afrika Tshipembe (SAPSRRPU). Yunithi iṅwe na iṅwe yo vha yo imelelwa nga gumofulu ḽa miraḓo ya malo. Mafhungo o wanalaho u bva kha vhadzheneleli o senguluswa nga u shumisa sofuthiwee ya Atlas-ti. Phurogireme ya khomphiyutha iyi I shumiswa u saukanya data kha ṱhoḓisiso dza ndeme. / Ndzavisiso lowu wa qualitative wu na xikongomelo xo xopaxopa ndzima ya yuniti ya vutirheli bya maphorisa ya Afrika Dzonga ku nga South African Police Services (SAPS) eka ku sivela vugevenga eAfrika Dzonga. Vakhandziyi va xungetiwa hi vugevenga bya mixaka yo hambanana eka tirhalaweyi ta switimela. Switimela swa Metrorail swi chipile swinene, hikokwalaho, vanhu vanyingi va vakhandziyi va tirhisa switimela ku ya na ku vuya emitirhweni. Ndzavisiso lowu wu languta ngopfu switici leswikkulu swa switimela eka xifundzhankulu (provhinsi) ya Gauteng eAfrika Dzonga hikuva ku na vanhu vanyingi lava va sukaka eka swifundzhankulu swin'wana ku ta ejoni ku ta lava mitirho. Alexander (2019:np) u vula leswo Gauteng i xifundzhankulu xitsongo swinene eka swin'wana, kambe xi na vanhu vanyingi swinene na ikhonomi leyikulu swinene. Ku tirhisiwe fambiselo leri vuriwaka non-random sampling ku hlawula vanhu vo va na xiavo eka ndzavisiso. Data yi hlengeletiwe hi ku hlaya matsalwa lama nga kona, tinoti ta vutivi ta SAPS, na tidokumente ta ximfumo na tiatikili. Ku endliwe ti-inthavhyu na swirho swa maphorisa ya rhalaweyi ku nga South African Police Service Rapid Rail Police Unit (SAPSRRPU). Yuniti yin'wana na yin'wana a yi yimeriwe hi swirho swa nhungu. Vutivi lebyi byi nga kumeka eka lava a va ri na xiavo byi ve byi xopaxopiwa hi ku tirhisa Atlas-ti software. Leyi i program ya khompyuta leyi tirhisiwaka ku xopaxopa data eka rhiseche leyi endliwaka hi ndlela ya qualitative eka mindzavisiso. / Criminology and Security Science / Ph. D. (Criminal Justice)