EP0057632A2 - Procédé de contrôle d'un véhicule ferroviaire en conduite automatique - Google Patents

Procédé de contrôle d'un véhicule ferroviaire en conduite automatique Download PDF

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EP0057632A2
EP0057632A2 EP82400128A EP82400128A EP0057632A2 EP 0057632 A2 EP0057632 A2 EP 0057632A2 EP 82400128 A EP82400128 A EP 82400128A EP 82400128 A EP82400128 A EP 82400128A EP 0057632 A2 EP0057632 A2 EP 0057632A2
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    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/16—Continuous control along the route
    • B61L3/22—Continuous control along the route using magnetic or electrostatic induction; using electromagnetic radiation
    • B61L3/221—Continuous control along the route using magnetic or electrostatic induction; using electromagnetic radiation using track circuits

Definitions

  • the receiver, on board the rail vehicle is connected to a voltage variation detector allowing it to precisely detect its passage over the transverse elements of the conductive turn disposed between the two rows of rails; in addition, a transmitter tuned to a second frequency is also on board and is arranged so as to induce a current in the rows of rails and, consequently, in the conductive turn so as to cause variations in the voltage induced in the turn , two other resonant circuits tuned to this second frequency being connected between the two rows of rails together with the first two.
  • the variations in the alternating supply voltage of the turn also constitute negative redundant information of the presence of a vehicle on the transmission zone.
  • Figures 1 and 2 schematically represent a device implementing the method according to the invention, device respectively installed on the ground and on board the railway vehicle.
  • information transmission zones are defined by a succession of shunts 4.5 constituted by conventional resonant circuits, tuned to the frequencies used for transmission and control, frequencies which will be chosen outside the frequency bands used for the circuits of track.
  • a turn 6 is arranged between the rows of rails 1 and 2 in the immediate vicinity of the downstream shunt.
  • This turn 6 is supplied by a transmitter circuit comprising a generator 7 of alternating signals serving as a carrier wave for the information to be transmitted, connected to a modulator 8
  • the modulated signals are applied to the turn 6 via a transformer 9 playing the role of impedance adapter and circuit separator.
  • the turn 6 therefore induces in the rails, an alternating signal which will be received on board the rail vehicle 16 entering the transmission zone, by means of the receiver part of the two transceivers 10 and 11 which is provided downstream of its front wheels 12, 13 forming a shunt via the axle 14.
  • the use of two transceivers is advantageous to allow operation in differential mode in reception, therefore safer, of the on-board devices.
  • the transmitting part of the on-board transceivers 10, 11 permanently transmits an alternating signal which is induced in the rails 1, 2 and, therefore, picked up by the coil 6.
  • An alternating signal generator 15 is on-board. this effect.
  • a controlled limitation of the current delivered by the generator to the ground allows, in addition to the protection of the apparatus, to drop the supply voltage of the loop when approaching the railway vehicle.
  • the combination of these two positive and negative vehicle presence information allows a device on the ground to possibly interrupt the transmission in the transmission block, and to transmit in the downstream block while ensuring the continuity of the transmission for on-board receivers.
  • the on-board receivers When the head of the rail vehicle 16 passes over each of the transverse parts of the turn 16, the on-board receivers are able to detect them with precision, and allow the rail vehicle to correct its location. Conversely, the passage of the on-board transmitters above the turn allows the device on the ground to accurately detect the position of the rail vehicle.
  • This logical information is transmitted respectively to the ground to a central control station 20, not shown, and, on board, to a local piloting unit 21. With such a method, the information transmitted over a determined area is only valid for the train. traveling in this area since the very presence of the train prevents the signals from spreading behind it. In fact, because there is no possible longitudinal crosstalk, it is possible to use only one frequency on the ground to supply the different turns 6 of the same railroad track.

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Abstract

La mise en oeuvre du présent procédé utilise des dispositifs connus de transmission d'informations par les rails d'une voie ferrée à destination d'un véhicule circulant sur cette voie, dispositifs comportant au sol une spire conductrice induisant un signal alternatif dans une zone de transmission bornée par des shunts accordées (4, 5) et, à bord du véhicule, au moins un récepteur du signal induit dans les rails (1, 2). Selon l'invention, un détecteur de variation de tension est connecté au dit récepteur lequel est associé à un émetteur induisant un signal alternatif en permanence dans les rails (1, 2) et, par suite, dans la spire (6). Les variations respectives de la tension induite dans la spire et de la tension d'alimentation de la spire fournissent des informations redondantes de la présence d'un véhicule dans la zone de transmission. Application à la conduite automatique de véhicules ferroviaires.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de contrôle d'un véhicule ferroviaire circulant en conduite automatique sur une voie ferrée partagée en zones de transmission, éventuellement indépendantes des cantons définis pour les circuits de voie (tout au moins, lorsque ceux-ci- sont du type "sans joïnt"). On connait le dispositif de transmission d'informations par les rails d'une voie à destination de véhicules ferroviaires circulant sur cette voie, décrit dans le brevet français 2 431 409. Ce dispositif comporte :
    • - sur la voie, pour chaque zone de transmission d'informations :
      • • un générateur de signaux alternatifs à une fréquence déterminée qui constitue la fréquence porteuse des informations à transmettre aux véhicules, cette fréquence étant choisie à l'extérieur des bandes de fréquences utilisées dans les circuits de voie,
      • o un modulateur de ces signaux,
      • . un organe de commande du modulateur de manière que ces signaux soient modulés en fonction des informations à transmettre,
      • • au moins une spire conductrice isolée disposée en forme de cadre entre les deux files de rails, près de l'extrémité aval de la zone de transmission d'informations,
      • • un transformateur adaptateur d'impédance et de séparation de circuits dont le primaire reçoit les signaux modulés et dont le secondaire est relié aux bornes de la spire en forme de cadre,
      • . deux circuits résonnants, accordés sur la fréquence porteuse, branchés entre les deux files de rails, l'un à l'extrémité aval et l'autre à l'extrémité amont de la zone de transmission d'informations,
    • - à bord de chaque véhicule, des moyens de réception accordés sur la fréquence porteuse des informations. Le procédé de contrôle selon l'invention, met en oeuvre un tel dispositif qui, outre ses fonctions de transmission d'informations, présente l'avantage de permettre la détection d'un véhicule circulant dans une zone de transmission déterminée par l'adjonction d'un nombre limité de composants.
  • Selon l'invention, le récepteur, embarqué à bord du véhicule ferroviaire est connecté à un détecteur de variation de tension lui permettant de détecter précisément son passage au-dessus des éléments transversaux de la spire conductrice disposée entre les deux files de rails ; en plus, un émetteur accordé sur une seconde fréquence est également embarqué et, est disposé de manière à induire un courant dans les files de rails et, par suite, dans la spire conductrice de manière à entraîner des variations de la tension induite dans la spire, deux autres circuits résonnants accordés sur cette seconde fréquence étant branchés entre les deux files de rails ensemble avec les deux premiers. Les variations de la tension alternative d'alimentation de la spire constituent en outre une information redondante négative de la présence d'un véhicule sur la zone de transmission. Ce procédé présente notamment l'avantage d'utiliser des dispositifs existants et se superposant aux circuits de voie conventionnels. En outre, il permet d'assurer, à bord du véhicule, les corrections nécessaires des compteurs kilométriques dont la précision est requise en pilotage automatique, et de délivrer, au poste central de commande, des informations permettant de localiser tout véhicule à tout instant sur une voie, avec redondance des informations, ce qui est très important si l'on veut réduire la distance entre chaque véhicule.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation donné à titre non limitatif et à laquelle une planche de dessin est annexée.
  • Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un dispositif mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention, dispositif respectivement installé au sol et embarqué dans le véhicule ferroviaire.
  • En référence maintenant aux figures, le sens de cheminement des véhicules ferroviaires sur les rails 1 et 2 de la voie ferrée est indiqué par la flèche 3.
  • Indépendamment des cantons définis pour les circuits de voie utilisés notamment pour le pilotage manuel des véhicules ferroviaires, si les circuits de voie sont du type "sans joint" ou à l'intérieur des cantons si les circuits de voie sont du type "à joints", des zones de transmission d'informations sont définies par une succession de shunts 4,5 constitués par des circuits résonnants conventionnels, accordés sur les fréquences utilisées pour la transmission et le contrôle, fréquences qui seront choisies hors des bandes de fréquences utilisées pour les circuits de voie.
  • Une spire 6 est disposée entre les files de rails 1 et 2 à proximité immédiate du shunt avala Cette spire 6 est alimentée par un circuit émetteur comportant un générateur 7 de signaux alternatifs servant d'onde porteuse aux informations à transmettre,connecté à un modulateur 8. Les signaux modulés sont appliqués à la spire 6 par l'intermédiaire d'un transformateur 9 jouant le rôle d'adaptateur d'impédance et de séparateur de circuits.
  • La spire 6 induit donc dans les rails, un signal alternatif qui va être capté à bord du véhicule ferroviaire 16 entrant dans la zone de transmission, au moyen de la partie récepteur des deux émetteurs-récepteurs 10 et 11 dont il est pourvu en aval de ses roues avant 12, 13 formant shunt par l'intermédiaire de l'essieu 14. L'utilisation de deux émetteurs-récepteurs est avantageuse pour permettre un fonctionnement en mode différentiel en réception,donc plus sûr, des appareils de bord. Inversement, la partie émettrice des émetteurs-récepteurs 10, 11 embarqués, émet en permanence un signal alternatif qui est induit dans les rails 1, 2 et, de ce fait, capté par la spire 6. Un générateur 15 de signal alternatif est embarqué à cet effet.
  • Le fonctionnement du dispositif de contrôle est le suivant :
    • Lorsqu'un véhicule ferroviaire 16 entre dans la zone de transmission représentée, c'est-à-dire lorsque son premier essieu a dépassé les shunts amont 5, 6 de la zone, son approche est détectée, d'une part positivement grâce au signal émis par la partie émettrice des émetteurs-récepteurs 10, 11 embarqués à bord du véhicule 16o Ce signal est induit dans la spire et, est détecté et amplifié par l'amplificateur 18 fonctionnant en logique positive.
  • D'autre part, une limitation contrôlée du courant délivré par le générateur au sol, permet, outre la protection de l'appareillage,de faire chuter la tension d'alimentation de la boucle à l'approche du véhicule ferroviaire. Un détecteur 17 connecté entre les files de rails au droit de la spire, utilise avantageusement cette propriété pour délivrer une information négative de présence de véhicule.
  • La combinaison de ces deux informations positives et négatives de présence de véhicule permet à un dispositif au sol d'interrompre éventuellement l'émission dans le canton de transmission, et d'émettre dans le canton aval tout en assurant la continuité de la transmission pour les récepteurs embarqués.
  • Lorsque la tête du véhicule ferroviaire 16 passe au-dessus de chacune des parties transversales de la spire 16, les récepteurs embarqués sont à même de les détecter avec précision, et de permettre au véhicule ferroviaire de corriger sa localisation. Inversement, le passage des émetteurs embarqués au dessus de la spire permet au dispositif au sol, de détecter avec précision la position du véhicule ferroviaire. Ces informations logiques sont transmises respectivement au sol à un poste central de contrôle 20 non représenté, et, à bord, à une unité locale de pilotage 21. Avec un tel procédé, les informations émises sur une zone déterminée ne sont valables que pour le train circulant sur cette zone puisque la présence même du train empêche les signaux de se propager derrière lui. En effet, du fait qu'il n'y a pas de diaphonie longitudinale possible, on peut n'utiliser au sol qu'une seule fréquence pour alimenter les différentes spires 6 d'une même voie ferrée. Dans le cadre de la redondance des informations de contrôle, il est avantageux en outre de prévoir, en queue de train, un émetteur complémentaire fonctionnant en permanence, mais dont l'émission ne sera perçue sous la forme d'une tension induite dans la spire, que pendant le passage de la queue dudit véhicule au-dessus de la spire. Cette information, venant s'ajouter aux diverses informations telles que la détection de l'approche dans la zone aval suivante, par les deux moyens précédemment décrits, fournira notamment une redondance du signal de libération de la zone de transmission. Bien que seul un mode de réalisation de l'invention ait été décrit, il est évident que toute modification apportée par l'Homme de l'Art dans le même esprit, ne sortirait pas du cadre de la présente invention.

Claims (2)

1o Procédé de contrôle à sécurité intrinsèque d'un véhicule ferroviaire circulant en conduite automatique sur une voie ferrée partagée en zones de transmission d'informations bornées au moyen de shunts accordés sur les fréquences utilisées, une boucle conductrice étant disposée entre les files de rails à proximité du shunt aval de la dite zone et induisant des signaux alternatifs, dans les dites files de railsmodulés en fonction des informations à transmettre au dit véhicule ferroviaire, lequel est équipé d'un récepteur des dits signaux induits par la dite spire, caractérisé en ce qu'un détecteur de variation de tension est connecté au dit récepteur (10, 11) embarqué de manière à détecter avec précision le passage dudit récepteur au-dessus des éléments transversaux de la dite spire (6), et que le dit récepteur est associé à un émetteur disposé de manière à induire en permanence un signal alternatif dans les rails (1, 2) et, par suite, dans la dite spire (6), les variations respectives de la tension induite dans la dite spire (6) et de la tension d'alimentation de cette dernière constituant des informations redondantes respectivement positive.et négative de la présence dudit véhicule (16) dans la dite zone et de son passage au dessus de la dite spire (6).
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dits émetteur et récepteur embarqués à bord dudit véhicule (16) sont au nombre de deux (10, 11) de manière à fonctionner en mode différentiel en réception. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un émetteur additionnel est disposé en queue dudit véhicule (16) de manière à délivrer une information redondante de libération de la dite zone.
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