CH702918B1 - Dispositif de contrôle et de commande de la signalisation routière et ferroviaire. - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un dispositif (10) ayant pour fonction de sécuriser un croisement rail-route, appelé zone de conflit (13), en adaptant la signalisation en fonction de la circulation sur l’une ou l’autre de ces voies de circulation, chacune des voies (11, 12) étant équipée d’au moins un élément de détection d’un véhicule circulant sur cette voie et d’au moins un élément de signalisation actionné en fonction d’un signal émis par l’élément de détection. Ce dispositif comporte des éléments de détection d’un véhicule circulant sur l’une des voies sous la forme de caméras de prise de vues (14, 15), disposées en aval de la zone de conflit (13) et à contresens par rapport à la circulation sur la voie ferroviaire (12), et des moyens de signalisation comprenant des feux de signalisation routière (18, 19) et ferroviaire (20, 21) disposés de part et d’autre des voies. Un module de gestion (17) reçoit et traite les signaux émis par les caméras (14, 15) et commande les éléments de signalisation en fonction des signaux reçus.

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif de contrôle et de commande de la signalisation dans une zone de conflit, définie pour un croisement d’au moins une voie d’un réseau ferroviaire et d’au moins un passage routier et/ou piéton, ladite voie et ledit passage étant équipés d’au moins un élément de détection d’un objet mobile circulant sur la voie ou sur le passage et de moyens de signalisation actionnés en fonction d’un signal émis par ledit élément de détection, ce dispositif comportant un module de gestion agencé pour recevoir et traiter les signaux émis par ledit au moins élément de détection pour commander lesdits moyens de signalisation.

[0002] La technique la plus couramment appliquée pour sécuriser un passage routier sur une voie ferrée est ce que l’on appelle un passage à niveau équipé de barrières qui s’abaissent à l’arrivée d’un convoi ferroviaire pour bloquer momentanément la circulation routière. Toutefois cette solution est coûteuse et c’est en raison de ce prix élevé qu’elle ne peut pas être utilisée partout. Notamment l’installation de barrières automatiques ne peut pas se justifier sur les lignes industrielles dont la fréquentation est peu élevée.

[0003] Une autre solution qui est souvent employée pour sécuriser les passages à niveau de lignes industrielles consiste à installer des feux clignotants actionnés manuellement. Leur activation nécessite l’intervention du personnel ferroviaire, ce qui a pour conséquence de ralentir la marche du train. En outre, les statistiques montrent que les feux clignotants sont moins respectés par les usagers de la route que les feux bicolores ou tricolores. De ce fait, le degré de sécurité obtenu avec ce type d’installations est moindre et le risque d’accident accru.

[0004] Enfin, la fermeture des barrières et la mise en marche des feux clignotants ne donnent pas au conducteur du convoi ferroviaire la garantie que le passage à niveau est libre au moment de l’arrivée du train, d’où une certaine incertitude qui engendre un risque non négligeable en cas de panne d’un véhicule routier sur les rails, par exemple. En outre aucune sécurité n’est offerte aux piétons pouvant être amenés à traverser la voie ferrée.

[0005] On constate que tous les systèmes connus et couramment utilisés, notamment sur les voies industrielles, ne donnent pas satisfaction, soit pour des raisons sécuritaires, soit pour des raisons économiques. En outre, seuls les véhicules ferroviaires sont habituellement détectés et leur arrivée puis leur passage sur la voie routière qui croise la voie ferrée est signalée aux usagers de la route qui sont arrêtés pour leur céder le passage. En d’autres termes, la circulation ferroviaire à la priorité absolue sur le trafic routier et la circulation routière ne peut pas automatiquement influencer le trafic ferroviaire en dehors d’une intervention humaine, même si un véhicule routier se trouve accidentellement bloqué sur la voie ferrée.

[0006] Plusieurs systèmes ont été imaginés pour sécuriser les zones de conflit créées par le croisement d’une voie ferrée ou similaire et une route ou un passage pour piétons. La plupart de ces systèmes nécessitent des infrastructures lourdes et coûteuses, par exemple des travaux de génie civil pour enterrer des câbles de liaison et une maintenance importante des équipements de surveillance et de signalisation.

[0007] Divers dispositifs de ce type sont décrits dans la littérature et dans des brevets antérieurs publiés.

[0008] Le modèle d’utilité allemand DE 20 201 127 U1 décrit un dispositif de sécurité pour le croisement d’une voie industrielle et d’une route comportant des détecteurs axiaux, des éléments de signalisation ferroviaires et des éléments de signalisation routière. Ce dispositif nécessite une installation complexe qui ne peut être réalisée qu’avec des travaux de génie civil importants. Elle comporte en outre des barrières automatiques sur les deux côtés de la route.

[0009] L’article «Digitales Bildauswertungssystem für BÜ-Freimeldung» décrit un dispositif utilisant une caméra de détection de véhicules ferroviaires ainsi qu’une matrice d’éléments de détection de véhicules routiers qui est disposée en travers de la route d’accès au passage des voies ferrées et se limite à la détection du trafic routier.

[0010] Il n’existe actuellement aucun moyen simple et économique de solutionner le problème de la sécurité des passages de voies ferroviaires, notamment des voies du type industriel, ne nécessitant pas de travaux de génie civil et dont la maintenance est facile à gérer.

[0011] La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en offrant un dispositif efficace et économique de contrôle et de commande de la signalisation à un croisement d’au moins une voie d’un réseau ferroviaire et d’au moins une voie d’un réseau routier ou similaire, ce dispositif permettant d’assurer un contrôle à la fois du trafic ferroviaire et du trafic routier et d’intervenir sur l’un, de façon automatique et indépendante, en fonction d’une situation particulière sur l’autre.

[0012] Ce but est atteint par le dispositif selon l’invention tel que défini en préambule et caractérisé en ce que ledit au moins un élément de détection est disposé de manière à balayer ladite zone de conflit afin de détecter tout objet mobile se déplaçant sur ladite au moins une voie ferroviaire et ledit au moins un passage routier et/ou piéton dans cette zone de conflit.

[0013] Selon un mode de réalisation préférentiel, le dispositif peut comporter au moins deux éléments de détection disposés en opposition le long de ladite voie du réseau ferroviaire, de manière à balayer respectivement un premier côté de la zone de conflit, ledit premier côté comportant au moins un premier accès à cette zone de conflit par ladite voie ferroviaire et au moins un premier accès à cette zone de conflit par ledit passage routier, piéton ou similaire, et un second côté de ladite zone de conflit, ledit second côté comportant au moins un second accès opposé audit premier accès à la zone du conflit par ladite voie ferroviaire et un second accès opposé audit premier accès à cette zone de conflit par ledit passage routier, piéton ou similaire.

[0014] D’une manière particulièrement avantageuse, les éléments de détection sont disposés en aval de ladite zone de conflit et à contresens par rapport à la circulation sur ladite voie ferroviaire.

[0015] Lesdits éléments de détection peuvent comporter au moins une caméra de prise de vues, au moins un radar, au moins une caméra infrarouge ou au moins une caméra et au moins un radar.

[0016] Selon un mode de réalisation préféré, lesdits moyens de signalisation comportent deux feux de signalisation routière et deux feux de signalisation ferroviaire sous la forme de feux tricolores et/ou bicolores disposés respectivement de part et d’autre de la zone de conflit, sur le passage routier piéton ou similaire et sur la voie ferroviaire. Les feux de signalisation routière peuvent en outre comporter une signalisation sonore et visuelle pour avertir les piétons.

[0017] De façon avantageuse, le module de gestion est intégré dans le au moins un élément de détection.

[0018] Le dispositif selon l’invention sera mieux compris en référence à la description d’une forme de réalisation préférée mais non limitative et des dessins annexés dans lesquels: la figure unique représente une vue en plan d’un dispositif selon l’invention correspondant au croisement d’une voie ferroviaire et d’un passage routier.

[0019] En référence à la figure, le dispositif 10 selon l’invention, tel que représenté, est prévu pour sécuriser le croisement d’un passage routier, piéton ou similaire 11 et d’une voie ferroviaire 12. Le passage routier peut être une route cantonale ou communale, un chemin privé ou toute autre voie d’accès pouvant être empruntée par des véhicules de toute nature ou des piétons. La voie ferroviaire est de préférence prévue pour la circulation d’un convoi du type train de marchandises ou d’un tramway pour le transport de personnes. Le dispositif a pour fonction de sécuriser le croisement rail-route, appelé zone de conflit 13, en adaptant la signalisation en fonction de la circulation sur l’une ou l’autre de ces voies de circulation. Ce dispositif fonctionne selon le procédé dans lequel l’on détecte tout objet mobile se déplaçant sur ladite voie ferroviaire 12 et ledit passage routier, piéton ou similaire 11 au moyen d’au moins un élément de détection disposé de manière à balayer ladite zone de conflit 13.

[0020] A cet effet, le dispositif 10 tel que décrit comporte deux éléments de détection et des moyens de signalisation actionnés en fonction d’un signal émis par ces éléments de détection.

[0021] Dans l’exemple représenté, le dispositif comporte deux éléments de détection, sous la forme de deux caméras de prises de vues respectivement 14 et 15. Toutefois ces éléments de détection peuvent également être des caméras infrarouges, des radars ou une combinaison de ces éléments. Les caméras 14, 15 sont disposées en opposition le long de la voie du réseau ferroviaire 12, de manière à balayer respectivement un premier et un second côté de la zone de conflit 13 afin de détecter tout objet mobile se déplaçant sur ladite voie ferroviaire 12 et ledit passage routier piéton ou similaire 11 dans la zone de conflit. Afin de bien sécuriser cette zone, ces caméras sont positionnées en aval de ladite zone de conflit et à contresens par rapport à la circulation sur ladite voie ferroviaire 12. Ledit premier côté de la zone de conflit balayé par chaque caméra 14, 15 comporte au moins un premier accès à cette zone de conflit 13 par ladite voie ferroviaire 12 et au moins un premier accès à cette zone de conflit par ledit passage routier, piéton ou similaire 11, et le second côté de ladite zone de conflit comporte au moins un second accès opposé audit premier accès à la zone du conflit par ladite voie ferroviaire 12 et un second accès opposé audit premier accès à cette zone de conflit par ledit passage routier, piéton ou similaire 11.

[0022] Cette disposition a pour fonction de permettre aux caméras 14 et 15 de détecter simultanément un convoi ferroviaire qui s’approche de ladite zone de conflit 13, et des approches opposées de la voie routière 11 et du tronçon de voie ferroviaire 12 qui traverse la voie routière 11, telles que des voitures ou des piétons. La situation des caméras à une certaine distance de la zone de conflit permet un bon fonctionnement du dispositif quelle que soit la configuration du terrain ou de l’environnement, notamment dans le cas de présence de virages ou d’éléments de masquage tels que des bâtiments ou de la végétation.

[0023] Le dispositif comporte par ailleurs un module de gestion 17, qui est de préférence intégré à chaque élément de détection formé par chaque caméra 14, 15, et qui est agencé pour recevoir et traiter des signaux émis par lesdites caméras 14 et 15, ainsi que des moyens de signalisation routière et ferroviaire comprenant des feux de signalisation traditionnellement utilisés respectivement dans le domaine de la signalisation routière et dans le domaine de la signalisation ferroviaire. Les feux de signalisation routière, par exemple des feux bicolores ou tricolores 18 et 19 sont disposés de part et d’autre de la zone de conflit 13, du côté où s’effectue la circulation sur le passage routier 11. Ces feux de signalisation visuelle peuvent par exemple être complétés par une signalisation sonore et visuelle, par exemple des feux clignotants ou des pictogrammes lumineux pour avertir les piétons. Ces moyens de signalisation routière sont commandés par le module de gestion 17. Par ailleurs les feux de signalisation ferroviaire, par exemple des feux pour tramway 20 et 21, sont disposés de part et d’autre de la zone de conflit 13, dans les zones d’approche le long de la voie ferroviaire 12. Ces moyens de signalisation ferroviaire sont également commandés par le module de gestion 17.

[0024] La liaison entre le module de gestion 17 et les moyens de signalisation peut se faire en utilisant de préférence des tensions inférieures à 50 V, ce qui permet d’éviter des travaux de génie civil, mais également en utilisant des tensions plus élevées. On pourrait également prévoir une liaison sans fils afin de faciliter l’installation et la maintenance et, le cas échéant, des transformations ou des adaptations selon l’évolution de la zone de conflit.

[0025] Le dispositif tel que décrit est prévu principalement et destiné à être déployé sur des carrefours du type rail-route, entre une seule voie ferroviaire essentiellement de manœuvres industrielles, de transport de marchandises ou de tramway et plusieurs voies routières, par exemple jusqu’à six voies routières avec ou sans voie pour piétons ou trottoirs. Il peut être étendu à d’autres configurations comportant plusieurs voies ferroviaires ou à des cas de carrefours ou giratoires traversés par une voie ferroviaire.

[0026] Globalement, le dispositif qui est mis en place autour de la zone de conflit se compose des éléments de détection, des moyens de signalisation et d’un module de gestion ou de calcul centralisé ainsi que d’une ou de plusieurs clés d’activation manuelle.

[0027] Le principe de la gestion d’un croisement rail-route comprend les phases suivantes: 1. détection des convois ferroviaires de chaque côté du croisement rail -route, 2. activation de feux de signalisation routière pour interdire au trafic routier le passage de la voie ferroviaire, 3. délivrance d’une quittance lumineuse à l’intention du conducteur du convoi ferroviaire par l’intermédiaire des feux de signalisation ferroviaire, si les feux de signalisation routière sont en fonctionnement et lorsque la voie est libre, 4. désactivation des feux de signalisation routière lorsque le convoi ferroviaire est passé.

[0028] En cas de panne, une demande manuelle de sécurisation du passage est à disposition du conducteur du convoi ferroviaire.

[0029] La détection proposée par le dispositif de l’invention est basée sur l’analyse de scène par traitement d’images. Les caméras équipées d’un module détection saisissent la scène. L’image est ensuite traitée par un ordinateur qui décide s’il y a présence ou non d’un véhicule ou d’un piéton avant d’autoriser le passage du convoi ferroviaire sur la zone du conflit, à savoir le passage à niveau. Ce mode de détection permet de détecter à la fois la présence d’un convoi ferroviaire et l’occupation du passage à niveau, de réduire le câblage par rapport à une solution basée sur des capteurs magnétiques, d’éliminer les risques d’arrachage des capteurs lors de la réfection des voies et ballasts, et offre la possibilité de modifier les zones de détection à moindre coût par rapport à une détection magnétique.

[0030] Le dispositif selon l’invention fonctionne comme suit:

[0031] Lorsque les voies ferroviaires, observées par les caméras à la recherche d’un éventuel convoi en approche, sont libres, la signalisation lumineuse est inactive. La détection d’un convoi ferroviaire par une des caméras déclenche l’activation des moyens de signalisations. Il est à noter qu’il est aussi possible d’activer ces moyens de signalisation par un interrupteur à clé placé à proximité de la zone de conflit.

[0032] Lorsque qu’un convoi ferroviaire est détecté par une des caméras 14 ou 15 ce convoi est pris en charge par le dispositif qui lui signifie sa détection et sa prise en charge. Simultanément le dispositif commande l’enclenchement des feux de signalisation routière 18, 19 qui, par exemple, passent à l’orange clignotant, puis à l’orange fixe et enfin au rouge. Le dispositif contrôle par ailleurs l’état d’occupation de la zone de conflit 13 également par l’intermédiaire des caméras 14 et 15 pour savoir si rien ni personne ne se trouve sur le croisement rail-route. Si ce croisement est libre, le dispositif délivre alors au convoi l’autorisation de passage lorsque la route est bloquée par les signalisations appropriées et que le passage à niveau est libre. Le dispositif communique cette autorisation de passage au convoi par l’intermédiaire des feux de signalisation ferroviaire 20, 21.

[0033] Le dispositif observe le passage du convoi ferroviaire et détecte la fin de ce dernier, ce qui provoque le déclenchement des feux rouges de la signalisation routière 18, 19 et le clignotement pendant trois secondes, par exemple, des feux oranges avant la désactivation de ces feux de signalisation routière. Il est à noter qu’en cas d’enclenchement manuel du système lumineux, ce déclenchement se fera automatiquement après une temporisation qui peut par exemple être de l’ordre de deux minutes, à condition toutefois que le passage soit libre, ou après une désactivation manuelle.

[0034] Lorsque le trafic routier est rétabli, une temporisation de l’ordre de dix secondes, par exemple, permet au flux routier de s’écouler avant un nouvel enclenchement. On peut prévoir une temporisation, par exemple de l’ordre de dix secondes, avant la désactivation des moyens de signalisation.

Claims (11)

1. Dispositif de contrôle et de commande de la signalisation dans une zone de conflit (13) définie par un croisement d’au moins une voie d’un réseau ferroviaire (12) et d’au moins un passage routier et/ou piéton (11), ladite voie et ledit passage étant équipés d’au moins un élément de détection d’un objet mobile circulant sur la voie ou sur le passage, et de moyens de signalisation actionnés en fonction d’un signal émis par ledit élément de détection, ce dispositif comportant un module de gestion (17) agencé pour recevoir et traiter les signaux émis par ledit au moins élément de détection pour commander lesdits moyens de signalisation, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de détection est disposé de manière à balayer ladite zone de conflit (13) afin de détecter tout objet mobile se déplaçant sur ladite au moins une voie ferroviaire (12) et ledit au moins un passage routier et/ou piéton (11) dans cette zone de conflit.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte au moins deux éléments de détection (14, 15) disposés en opposition le long de ladite voie du réseau ferroviaire (12), de manière à balayer respectivement un premier côté de la zone de conflit (13), ledit premier côté comportant au moins un premier accès à cette zone de conflit par ladite voie ferroviaire (12) et au moins un premier accès à cette zone de conflit par ledit passage routier et/ou piéton (11), et un second côté de ladite zone de conflit, ledit second côté comportant au moins un second accès opposé audit premier accès à la zone du conflit par ladite voie ferroviaire (12) et un second accès opposé audit premier accès à cette zone de conflit par ledit passage routier et/ou piéton (11).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de détection (14, 15) sont disposés en aval de ladite zone de conflit (13) et à contresens par rapport à la circulation sur ladite voie ferroviaire (12).

4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de détection (14, 15) comportent au moins une caméra de prise de vues.

5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de détection (14, 15) comportent au moins un radar.

6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de détection (14, 15) comportent au moins une caméra infrarouge.

7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de détection (14, 15) comportent au moins une caméra et au moins un radar.

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de signalisation comportent deux feux de signalisation routière (18, 19) et deux feux de signalisation ferroviaire (20, 21).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de signalisation sont des feux tricolores et/ou bicolores (18, 19; 20, 21) disposés respectivement de part et d’autre de la zone de conflit (13), sur le passage routier et/ou piéton (11) et sur la voie ferroviaire (12).

10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les feux ce signalisation routière (18, 19) comportent en outre une signalisation sonore et visuelle pour avertir les piétons.

11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de gestion (17) est intégré dans le au moins un élément de détection.