EP0375553B1 - Installation de transport à commande automatique de déplacement de véhicules - Google Patents

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Publication number
EP0375553B1
EP0375553B1 EP89403587A EP89403587A EP0375553B1 EP 0375553 B1 EP0375553 B1 EP 0375553B1 EP 89403587 A EP89403587 A EP 89403587A EP 89403587 A EP89403587 A EP 89403587A EP 0375553 B1 EP0375553 B1 EP 0375553B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
section
signalling
automation
sections
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP89403587A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0375553A1 (fr
Inventor
Pierre Joseph Beaurent
Jean-Claude Dubreucq
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Matra Transport
Original Assignee
Matra Transport
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR8816890A external-priority patent/FR2640569B1/fr
Priority claimed from FR8900272A external-priority patent/FR2641512B1/fr
Application filed by Matra Transport filed Critical Matra Transport
Publication of EP0375553A1 publication Critical patent/EP0375553A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0375553B1 publication Critical patent/EP0375553B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B61L3/225—Continuous control along the route using magnetic or electrostatic induction; using electromagnetic radiation using separate conductors along the route
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/04—Automatic systems, e.g. controlled by train; Change-over to manual control

Definitions

  • the invention relates to transport installations with automatic control of the movement of vehicles along a track, of the type comprising separate control automations each assigned to the management of a specific section of the track, each section being provided with means communication between the fixed automation for managing this section and the vehicles in circulation on the section.
  • vehicle should be interpreted as meaning both a simple vehicle and a vehicle made up of several cars (such as a train).
  • the invention aims to provide a transport installation of the type defined above, the track equipment of which has a reduced material complexity and which however allows performance comparable to that of installations provided with complex automatisms, making it possible to adjust the spacing between each vehicle and that which precedes it as a function of speed, that is to say of installations using a technique which can be described as "adaptable mobile blocks”.
  • the invention provides an installation according to claim 1.
  • Other advantageous characteristics are defined in the sub-claims.
  • the spacing information provided to a vehicle may be limited to the indication that the vehicle may exceed the block it occupies or, on the contrary, must stop before the end of the block.
  • Each section may carry physical devices for detecting the presence of vehicles incapable, by construction or following breakdowns, of communicating with the control automations.
  • These automatic mechanisms then allow operation which can be described as degraded: they then simply acquire the information coming from the hardware devices and control signaling equipment of a conventional nature carried by the track, for the use of the driver of vehicles incapable of operating. automatically, either by construction or following breakdowns.
  • the invention is capable of very numerous applications, it is of particular interest in the case of urban or suburban transport installations, in which the stations are relatively close to one another. In this case, it will often be necessary to adopt for the sections a length of the order of a kilometer, corresponding to the interval between two successive stations. Intangible cantons may have a length of the order of 10 meters at a station, where the speed is slow, and a length of 100 m or more outside stations.
  • the over-cantons may also have a variable length depending on the location: at the station, the over-cantons may have a length equal to that of the station; between stations, the over-cantons may have a length of a few hundred meters.
  • the invention also aims to provide an installation of the above type having a device for transferring control of a vehicle from an automatic management of a section to the next automatic at the border between the two sections and to guarantee , with a high degree of security, that a vehicle is always controlled by at least one of the two fixed automations.
  • each section comprises an end portion constituting an airlock and provided with fixed means allowing the vehicle to be placed in communication not only with the automation of the section to which belongs the terminal portion, but also with the automation managing the adjacent section and comprises means controlled by the vehicle during its passage through a determined location of the terminal portion, causing the transfer of control from one automation to another.
  • Such a device not only makes it possible to achieve the desired results, but also makes it possible to increase the modular nature of the fixed automations by reducing the exchanges between them.
  • the nature of the mode of transmission between vehicles and fixed automations is immaterial insofar as this transmission is continuous and bidirectional.
  • the implementation of the device according to the invention also makes it possible to design the transport installation so that a disturbance during the transfer of control between two fixed automations does not cause a generalized alarm immobilizing all the vehicles present in an entire area containing the section.
  • FIG. 1 The transport installation of which an area is shown schematically in Figure 1 implements vehicles 10 traveling on a guide track 12.
  • the track 12 is divided into successive sections each provided with a management automation.
  • Figure 1 shows two successive automations 14 and 16 assigned to two successive sections 18 and 20 of the track which will be considered, for simplicity, as an upstream section and a downstream section in the direction of circulation f of the vehicles 10.
  • the automatisms 14 and 16 are fixed and may have a known constitution.
  • Each automation is connected to transmission means allowing a bidirectional and continuous exchange of information with the vehicles traveling on the corresponding section. Examples of transmission means are described below. They are represented in FIG. 1 in the form of loops 22 and 24 and of transceivers 30 and 32.
  • These transmission means can use a free microwave beam (at a frequency of 10 to 20 GHz for example), transmission by induction with a track mat with regular localization wiring, transmission by waveguide, etc.
  • Inlet and outlet control means separate the adjacent sections. They are advantageously constituted by a light curtain 26 (this qualifier simply signifying that the barrier does not prevent the movement of the vehicle) which makes it possible to determine the moment when a vehicle 10 leaves a section, 18 for example, to enter the next section 20.
  • a light curtain 26 this qualifier simply signifying that the barrier does not prevent the movement of the vehicle
  • the communication means 24 allow the automation 16 to enter into communication with a vehicle only when it has entered the section 20; but the communication means 22 maintain communication between the automation 14 and the vehicle beyond the barrier 26, on an initial portion of the section 20 which can be considered as an airlock transition 28.
  • a description of a possible structure of such a transition airlock and its operation will be given below. It should only be noted here that the automation 16 provides the automation 14 with the state of occupation of the "airlock" 28 and the authorization, for the vehicles 10 traveling in the direction of the arrow f , to enter the airlock.
  • Such airlocks are provided downstream of each section. When the installation is intended for vehicle traffic in one direction or the other, airlocks are provided on both sides.
  • Each of the sections is divided into fixed immaterial detection cantons.
  • the section 18 for example is cut into six cantons 18 a , ..., 18 f . These cantons do not necessarily have the same length. In general, they are much shorter in the station than in the current part of the track. Each airlock will frequently correspond to one or more of the entry cantons of a section.
  • each of them contains, in memory, an ordered list of all the cantons 18a, ..., 18 f of the corresponding section.
  • each vehicle carries on-board equipment having a calculation unit and a memory which contains the complete list of all the cantons of the lane on which the vehicle is brought to run.
  • the information exchanged between the on-board equipment and the fixed automations must be refreshed with sufficient recurrence to guarantee that the information used reflects the instantaneous state of the installation.
  • vehicle equipment and fixed automation systems use dated information and check that the dates change sufficiently within a given period of time.
  • the equipment of the vehicles or the fixed automations are provided to order an emergency stop of the movement of the vehicles on the section in the contrary case.
  • Line A of Figure 3 shows a complete section 18 and the airlock 28 of the next section 20, each airlock having four cantons. It corresponds to the case where an automated vehicle 10 x tried to enter the section 18 while another automated vehicle 10 is already on the stretch and still in the porch.
  • the device (light curtain 26) controlling the entry of the vehicles initiates the communication between the vehicle 10 x and the fixed automation 14.
  • the vehicle can advance in the "airlock" 28 of entry of the section 18 only if it is still under the control of the automation fixed upstream or is in manual operation: with the spacing 10 is thus controlled by the automation fixed upstream or driver.
  • the upstream fixed automation uses for this the state of the entry cantons of the "airlock” 28 and of the section 18 and the authorization to drive in the "airlock", provided by the fixed automation of the approached section 18. It gives to the vehicle 10 x authorization to drive in automatic mode, except for any alarms.
  • the vehicle 10 x stops before the end of the "airlock", the state of the canton immediately followed by the "airlock” 28 cannot be supplied to the vehicle: in the case of passenger transport, it is advantageous to make this stop point correspond to the nominal stop point in the station.
  • the latter assigns to the canton i corresponding to the occupation declared by the vehicle 10 x the mention "occupied" Ox (line C). It possibly releases the previous cantons separating it from the entry control device 26 by assigning them the mention L, insofar as the entry device, capable of discriminating the penetration of two different vehicles, has detected no new penetration , posterior to that of the vehicle 10 x .
  • the automation considers as fictitiously occupied, as a reservation, the free blocks Vx in front of the vehicle 10 x : these blocks are declared free for the vehicle 10 x moving in the direction f , but are declared occupied for any vehicle moving in the opposite direction -f.
  • the fixed automation provides the vehicle with 10 x authorization to drive in automatic mode, except for any alarms.
  • the vehicle 10 x occupies the next block i + 1 and communicates this occupation to the fixed automation. The latter indicates then block i as free (L) and block i + 1 as occupied (Ox).
  • the fixed automatisms release behind them, by the indication L, the cantons which they leave, protect their rear by occupying, by O, the cantons where they are; protect their front by fictitiously occupying, by V, the following free cantons in direction f .
  • the automated vehicle 10 x can enter the "airlock" 28 of the next section 20 if the entry block of this section 20 is signaled as free by the downstream fixed automation 16.
  • the vehicle 10 x receives (from the upstream fixed automation 14) the authorization to drive in the "airlock" insofar as the downstream automation 16 authorizes it: the latter protects the vehicle 10 x from a possible setback d 'Another vehicle 10 y from the downstream section 20, not controlled by the automation 14 of the upstream section 18 (line E).
  • the upstream automation 14 no longer frees the cantons preceding the vehicle 10 x when the latter declares that it occupies the following cantons of the "lock”, but locks the occupied state Ox of these cantons, which prohibits access to the "airlock” 28, until the downstream automation 16 releases these following cantons. All the cantons of the "airlock” 28 therefore remain strictly under the control of the downstream fixed automation 16.
  • the vehicle 10 x when the communication is established between the vehicle 10 x and the downstream automation 16 upon interrogation of the latter, the vehicle 10 x indicates it to the upstream automation 14, which then suspends its interrogations for the vehicle 10 x .
  • the process is reversed. If the initial condition is that of line D, the fixed automations occupy all the free cherriess in front of the vehicle 10 x as a reservation for the new direction of traffic -f. During the turnaround, as long as the vehicle 10 x has not given, in response to a query, information which is subsequent to the sending of the reversal decision and which specifies the occupation of the block and the taking into account of the new direction of traffic, the fixed automations continue to take into account the previous fictitious occupations Vx protecting the direction f (line F).
  • the fixed automations After confirmation by the vehicle, the fixed automations remove the previous fictitious occupations Vx and free behind the vehicle 10 x the cantons affected with the mention V so that they can be occupied by a new following vehicle (line G).
  • An over-cantonment that is to say a division into over-cantons longer than the immaterial cantons and corresponding to an integer number of the latter, can be designed to facilitate manual driving without excessive degradation of transport efficiency.
  • the cantons are delimited by material means 34 and make it possible to follow the progress of vehicles not equipped with automatic mechanisms in working order and to ensure the safety of spacing between these vehicles and the automated vehicles.
  • fixed automations such as 14, 16, ... are provided to also use the vehicle presence detection information in order to control conventional signaling for the use of drivers of vehicles not equipped or whose equipment is broken down (panels 34 in Figure 1).
  • the fixed automation 14 actually occupies the canton i corresponding to the occupation declared by the vehicle 44 and fictitiously the cantons free in front of the vehicle, for the direction f .
  • the operation is that previously described.
  • the free "buffer" cantons in front of and behind the unequipped vehicle 44 make it possible to detect any dangerous maneuvering of the driver in the direction or against the direction of traffic f. These alarms can lead to an emergency stop of the vehicles in the section or to vigilance of the entry controls making it possible to detect without fail that an unequipped vehicle possibly pursues an automated vehicle.
  • the upstream automation 14 abandons the tracking of the unequipped vehicle 44 in manual driving when the two over-cantons of the next section 20 (over-canton corresponding to the "lock" 20 and over-canton next) are released.
  • the upstream automation 14 controls and controls the maneuvers of unequipped vehicles until they abandon them in favor of the downstream automation 16. It also takes into account the authorization to drive in the "airlock" provided by the 'downstream fixed automation 16. This arrangement makes it possible to pass on the upstream alarm following a dangerous maneuver on the downstream (reversing of an unequipped vehicle for example).
  • the installation may include means allowing the breakdown of the vehicle by the following vehicle, by implementing the principle illustrated. in Figure 5 and which can be described as a breakable sliding block.
  • a vehicle 10 x must dock a vehicle 10 y located on the block of order j (line A).
  • the stop point for the follower vehicle 10 x fixed by the fixed equipment spacing control, is located at a safety distance d from the entrance to block j, and this in block j-1.
  • a TC docking remote control (x, y) must be sent by an operator from a Centralized Control Station supervising the installation at the fixed automation concerned. This remote control is transmitted to the vehicle 10 there that its on-board equipment immobilizes until the end of the docking maneuver and until the resumption of automatic piloting, by the equipment of the vehicle 10 ⁇ of the train consisting of the vehicles 10 x and 10 y .
  • the vehicle 10 After immobilization, the vehicle 10 transmits there to the fixed automation 14 its position X acc on the block j.
  • the fixed automation then virtually and temporarily cuts the canton j into two sub-cantons j ′ and j ⁇ , the common limit of which corresponds to X acc and can therefore slide depending on the stop position of the vehicle 10 y (line B) .
  • the fixed automation then communicates to the vehicle 10 x follower the position X acc , limit of the sub-canton j ′ and the equipment of the vehicle 10 x causes the displacement of the latter at nominal speed up to a safety distance d of new breakpoint X acc .
  • the vehicle speed 10 x is securely limited to a low docking speed if the docking maneuver is automatic: the stationary automation 14 inhibits during this time the alarm corresponding to the detection of penetration of a vehicle onto an occupied township.
  • the vehicle 10 x stops immediately after having noted the end of the docking maneuver.
  • the train thus formed can then start again.
  • under the control of the vehicle 10 x and the fixed equipment eliminates the sub-cantonment at j ′ and j ⁇ (line C).
  • the vehicle speed 10 x is then securely limited to the docking speed throughout the whole period. approach of the vehicle 10 y , and not only during the final phase.
  • the means of communication of the equipment on board each vehicle and of the fixed automations can have the general constitution which will be described below with reference to FIGS. 6 to 10.
  • the fixed part of the transmission means can consist of lines 50 arranged in a flat sheath or "mat" placed between the rails or parallel to the track.
  • the information is transmitted from the fixed automations to the lines by transmission modules 52 which ensure the formatting of the information coming from the fixed automations 14 and are intended to generate interrogations intended for vehicles whose presence has been detected on the section considered or the "airlock" located downstream.
  • Each emission module 52 is, consequently, connected to the two light curtains delimiting the corresponding section, constituting devices for controlling the entry and exit of vehicles.
  • These barriers and their ancillary elements can have a known constitution (reference can for example be made to documents DE-A-2 902 238 and FR-A-2 566 349) or that described in patent application FR n ° EN 88 16891 .
  • the transmission means to the ground also comprise reception modules 54 comprising means for filtering, demodulating and deformatting the information received before transmission to the associated fixed automation 14.
  • the on-board part of the transmission means comprises a transmission chain and a reception chain having symmetrical constitutions.
  • the transmission chain that is to say the transmission chain from the fixed automations to the on-board equipment, comprises a sensor 56, such as an antenna, and a receiver module 58 containing means of filtering, demodulation and deformatting before transfer to the on-board equipment 60.
  • the reception chain that is to say the transmission chain to the automation systems, comprises a module 62 for formatting, modulation and amplification, attacking an antenna 64.
  • the transmission is carried out by a protocol for interrogation from the ground automation systems and for response by the on-board equipment 60.
  • This on-board equipment comprises an input-output coupler 66 making it possible to acquire the information coming from the reception module 58, to transmit it to a computing unit 68 with microprocessor ensuring the management of the information.
  • This unit provides, on an output 70, the vehicle control orders and, in particular, information for authorization to continue the movement.
  • the coupler 66 also sends the information coming from the unit 68 to the transmission module 62.
  • the barrier 26 shown schematically in Figure 6 consists for example of an ultrasonic transmitter located on one side of the track and a receiver placed on the other side, so that the passage of a vehicle is detected by the beam interruption. Safety is thus guaranteed since the presence of a vehicle results in an absence of signal.
  • any signal indicating the crossing of the barrier by a vehicle is sent to the transmission module 52. It is also sent to the fixed automation 14 of the section concerned. This automation then generates a specific interrogation, intended for the vehicle placed at the location of the barrier. If, in fact, a vehicle is located at the right of the barrier, it responds, via the channel consisting of the transmission module 62, the antenna 64 of the line 50 and the reception module 54, by sending a message containing a number vehicle-specific identification.
  • the calculation unit 68 of the on-board equipment comprises a code controller 72.
  • the fixed automation comprises, according to a layout symmetrical to that of the on-board equipment, a coupler 74, a microprocessor-based calculation unit 76 and a code controller 78.
  • the computing unit 76 is connected, by an interface 80 and a safety receiver 82, to the light curtain 26 so as to send a request for identification of any vehicle passing through the barrier.
  • the means of locating the vehicles can use point specific active locating beacons formed by a sequence of crossings of a transmission line from the ground to the vehicle, providing, during the movement of the vehicle, alternating binary digits 0 and 1.
  • a transmission module 84 which can be confused with the module 52, supplies the beacons.
  • the crosses are detected, by the equipment on board each vehicle, from an antenna 86.
  • This antenna 86 possibly merged with the antenna 56, can be constituted by two coils placed one behind the other in the direction of travel of the vehicle and driving a crossing detection circuit 88 having filtering means and a phase comparator.
  • a pulse generator 90 can be interposed between the detector circuit 88 and the calculation unit 68 to supply calibrated pulses, representing the presence of a crossing, directly usable by the calculation unit.
  • the location means shown in FIG. 6 are supplemented by a wheel 92 driven by a vehicle wheel and making it possible to provide a safe measurement of displacement, that is to say a relative measurement, to the on-board equipment 60.
  • This wheel can be of a known type, for example that described in document FR-A-2 577 666: it provides an indication of the distance traveled by the vehicle, via a safety interface 94.
  • the installation according to the invention makes it possible to use a heterogeneous fleet of vehicles, without catastrophic reduction in the flow as far as an over-cantonment is provided. It is not necessary for the vehicle location means on the track to have extreme precision: a location relative to a simple regular wiring is sufficient. Due in particular to the permanent exchange of information in the form of dialogue between the ground automation systems and the on-board equipment, great operational safety can be achieved.
  • FIG. 7 shows a zone of transport installation using vehicles 10 traveling on a guide track 12. This track is separated into successive sections each provided with a management automation. Two automations 14 and 16 are shown. They are assigned to two successive sections 18 and 20 of the track, which will be considered first of all, for simplicity, as an upstream section and a downstream section in the direction of travel f of the vehicles 10.
  • the automated systems 14 and 16 are fixed and may have the constitution already described. Each of them is connected to means carried by the track and making it possible to communicate with a vehicle traveling on the corresponding section of track. These transmission means, which must allow a continuous bidirectional exchange of information, have been represented in FIG.
  • a light curtain 26 (the qualifier "non-material” simply signifying that the barrier does not not oppose the circulation of the vehicle) makes it possible to determine the instant when a vehicle 10 leaves the section 18 to enter the section 20.
  • the communication means 24 only allow the automatic systems 16 to enter into communication with a vehicle that when it has entered the section 20, the communication means 22 maintain communication between the automated systems 14 and the vehicle beyond the barrier 26, on an end portion of the section 20 which can be considered as an airlock 28 of transition.
  • a vehicle 10 located in the section 18 and moving towards the section 20 remains in permanent communication with the automation 14 which manages the section 18 and which authorizes the vehicle to travel to the end 130 of the airlock 28, insofar as the the road is clear of vehicle to this end.
  • the fixed automation 16 interrogates the vehicle present in the airlock 28 (without however interrupting the dialogue between the vehicle 10 and the fixed automation 14).
  • the automated system 14 is designed so as to stop the vehicle 10 upstream of the point 130 (insofar as this vehicle operates automatically) or to give a stop order to the driver (in the case of manual driving) if the communication is not 'is not established between the fixed automation 16 and the vehicle 10.
  • a first embodiment uses an airlock which can be described as "hardware”: the transmission loops 22 and 24 are superimposed at the level of the airlock 28, the transmission channels used not being the same for the two lines 22 and 24. It corresponds to the case shown schematically in Figure 7.
  • the loops can in particular be constituted by transmission lines transposed into low frequency.
  • the vehicle 10 As long as the vehicle 10 is controlled by the automation 14, it communicates with the latter via the channel corresponding to the transmission loop 22. When it crosses the light curtain 26, the fixed automation 16 enters into communication with him by the channel corresponding to the transmission loop 24 and the vehicle responds on this new channel.
  • FIG. 8 An airlock which can be described as "virtual".
  • the arrangement illustrated in Figure 8 is intended for an installation in which the vehicles 10 travel in one direction, for example that of arrow f.
  • the transmission loops 22 and 24 corresponding to two successive adjacent sectors are separated and respectively connected to transmission equipment with transceiver 30 and 32.
  • the fixed automation 14 is connected to the transceivers 30 and 32 while the automation 16 is connected to the transceiver 32 and to the transceiver (not shown) located downstream of the section 20.
  • the transceivers may or may not use the same transmission channel.
  • the fixed automation 14 dialogues with the vehicle 10 either through the transceiver 30 or through the transceiver 32.
  • Figure 9 shows the general structure of the fixed parts of the device.
  • the transmission loop comprises two lines 140 and 142 arranged on the same support, in the middle of the track.
  • One of the lines, 140 is intended for the transmission of the equipment on the ground to the vehicle, the other, 142, for the reception of messages from the vehicles by the equipment on the ground.
  • Each line is closed at its ends on an adaptation impedance 144, 146 on the one hand, 148 and 150 on the other hand. These latter impedances are only attacked by the lines through transformers whose role will appear later.
  • Each line consists of two conductors regularly transposed to compensate for the effects of crosstalk, the crossing points can also be used as benchmarks allowing the vehicle to approximately determine its position on the traffic lane.
  • the device comprises fixed equipment, carried by the track, and equipment carried by each vehicle.
  • This barrier can have various constitutions, for example that described in French patent application No.EN 88 16890.
  • This barrier comprises an ultrasonic transmitter 152 and a receiver 154 placed on either side of the track, so that the ultrasonic beam is interrupted by the presence of a vehicle.
  • the barrier also includes an associated electronic circuit 156 indicating the presence of a vehicle, revealed by the cutting of the ultrasonic beam. Circuit 156 is safe because it indicates the presence of a vehicle by cutting the beam and canceling an output signal.
  • Fixed equipment includes, for each section, the components shown in Figure 9. This equipment incorporates transmitter-receiver transmission means.
  • Transmission is systematically carried out by an "interrogation-response" sequence. It is the ground equipment that manages the transmission. The vehicles respond when they receive a query they recognize as being addressed to them.
  • Each fixed automation 14 receives the list of identification numbers of vehicles likely to be present in the sector. Each fixed automation system communicates these numbers to the corresponding transmission equipment, which addresses successive interrogations each assigned to a vehicle. The responses from each vehicle are forwarded to the fixed automation for the section concerned.
  • the fixed automation of the upstream section requests the transmission equipment of the section now concerned to address the vehicle located in the transmission lock 28.
  • the management of fixed automations 14 and 16 follows from the management of transmission equipment.
  • the fixed automatisms have a list of vehicles present in the respective sections they manage, this information must be provided in a secure manner. This list is made up of the identification codes specific to each particular vehicle.
  • Each piece of equipment periodically communicates the list of identification codes to the respective transmission equipment and, in return, receives the responses from the vehicles present in their section. If there is no response from a vehicle displayed as being present in the section, the automated system triggers a local alarm.
  • the vehicle can then be taken over by the fixed automation, which transmits to the vehicle concerned control transfer information.
  • the vehicle entering a new section 20 does so through an airlock zone 28 downstream of the section 18 which it leaves. This passage in the airlock is communicated by the transmission equipment 32 to the automation 14 of the sector left.
  • the mobile If the mobile is actually supported by the automation 16 of the downstream section, its on-board equipment indicates to the automation 16 and 14 that the transition has been successfully completed: its identification code is then deleted from the list managed by the upstream automation 14: from this moment, the downstream automation 16 becomes the only one to manage the vehicle.
  • the upstream automation 14 If the upstream automation 14 has not received, before the vehicle has left the airlock 28, the order transfer information, it sends the vehicle a stop order before the end of the airlock: thus, the vehicle remains permanently under the control of an automation.
  • the equipment on board a mobile can have the constitution shown in Figure 10.
  • This equipment includes a secure computer 182, that is to say all of whose processing is protected by detection and, possibly, error correction coding, this computer being able to be similar to the computer 158 of fixed automations.
  • the computer 182 receives, from means located on board the vehicle, information indicating the absolute position of the vehicle on the track. This information 184 can be produced by means which are known per se.
  • the computer 182 also receives the vehicle identification code, coming from a module 186. It is desirable that the vehicle identification code remains immutable, even in the event of the exchange of on-board equipment. For this reason, it is advantageous to provide a replaceable device 186, but developing the identification code from a reference number represented by a wiring 188 permanently fixed to the vehicle.
  • the computer 182 is provided for developing and supplying, on an output 190, vehicle control orders and, in particular, information for authorizing the continuation of the movement beyond the airlock 28.
  • the computer 182 is also provided for receiving, vehicle driving equipment (not shown), information 192 to be transmitted to fixed installations and alarm signals.
  • the computer 182 is connected to the on-board transmission equipment, allowing information to be exchanged with the fixed parts of the installation.
  • the on-board transmission equipment comprises a transmission chain and a reception chain, having similar constitutions.
  • the chain used for transmission that is to say for the transmission of fixed equipment to on-board equipment, comprises a sensor 194, constituted by a coil of vertical axis located above the transmission line 142 The current at frequency fe flowing in this line induces a voltage at the terminals of the sensor 194.
  • the chain then comprises a module 196 for shaping and bandpass filtering around the frequency fe, a demodulator 198 and a deformatting module 100.
  • the other chain comprises a formatting module 102, a modulator 104 of a wave with carrier frequency fr, different from fe, and a power stage 106 which drives a transmitting coil 108 with vertical axis, placed above reception line 40.
  • the message taken over by the automation 16 of the new section results in the supply to the driving automations of a driving authorization in the new section 20. If this message is not received, the computer addresses the automation of driving, a stop order before the downstream end of the airlock 28, before loss of dialogue with the automation 14 of the previous section.

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Description

  • L'invention concerne les installations de transport à commande automatique du déplacement de véhicules le long d'une voie, du type comportant des automatismes de commande distincts affectés chacun à la gestion d'un tronçon déterminé de la voie, chaque tronçon étant muni de moyens de communication entre l'automatisme fixe de gestion de ce tronçon et les véhicules en circulation sur le tronçon. Le terme "véhicule" doit être interprété comme pouvant désigner aussi bien un véhicule simple qu'un véhicule composé de plusieurs voitures (tel qu'un train).
  • On connait déjà des installations du type ci-dessus défini. La voie est en général séparée en cantons délimités par des appareils de voie fixes. La présence d'un véhicule sur un canton déterminé est décelée par mise en court-circuit d'un circuit de voie par les essieux du véhicule. On connaît également des installations où la présence d'un véhicule est décelée par transmission de signaux du véhicule vers des boucles portées par la voie. Pour obtenir un débit élevé, il faut faire circuler les véhicules à intervalles rapprochés. Cela implique des cantons courts. Lorsqu'ils sont délimités par des appareils de voie, l'investissement qu'ils représentent est élevé et la modification de l'installation implique des démontages et remontages importants. Quant aux solutions existantes à automatismes complexes exigeant l'émission de signaux par les véhicules, elles gênent considérablement le dépannage de véhicules défaillants.
  • On pourrait penser qu'il est possible d'obtenir des performances maximales en munissant la voie de moyens permettant à chaque véhicule de se localiser de façon précise par rapport à la voie et en réalisant les équipements au sol de façon qu'ils transmettent à chaque véhicule des indications sur le véhicule qui le précède dans le sens de circulation, de façon qu'un équipement informatique monté sur le véhicule commande son espacement par rapport au véhicule précédent en fonction de sa propre vitesse.
  • On connaît par ailleurs (FR-A-2 178 180) une installation du type ci-dessus défini conforme au préambule de la revendication 1. Dans cette installation, ce sont les automatismes fixes qui effectuent la détermination de la position des trains, à partir d'indications reçues des intersections d'une bande conductrice de voie, intersections qui délimintent des sections toutes de même longueur.
  • L'invention vise à fournir une installation de transport du type ci-dessus défini dont les équipements de voie ont une complexité matérielle réduite et qui permet cependant des performances comparables à celles d'installations munies d'automatismes complexes, permettant d'ajuster l'écartement entre chaque véhicule et celui qui le précède en fonction de la vitesse, c'est-à-dire d'installations utilisant une technique qu'on peut qualifier de "cantons mobiles adaptables".
  • Dans ce but, l'invention propose une installation conforme à la revendication 1. D'autres caractéristiques avantageuses sont définies dans les sous-revendications.
  • Les informations d'espacement fournies à un véhicule peuvent se limiter à l'indication que le véhicule peut dépasser le canton qu'il occupe ou, au contraire, doit s'arrêter avant la fin du canton.
  • On peut ainsi détecter la présence d'un véhicule de nature autre que celle normalement utilisée au sein d'une installation de commande automatique avec peu de matériel supplémentaire. Chaque tronçon peut porter des dispositifs matériels de détection de présence des véhicules incapables, par construction ou à la suite de pannes, de communiquer avec les automatismes de commande. Ces automatismes permettent alors un fonctionnement qu'on peut qualifier de dégradé : ils acquièrent alors simplement les informations provenant des dispositifs matériels et commandent des équipements de signalisation de nature classique portés par la voie, à l'usage du conducteur des véhicules incapables de fonctionner de façon automatique, soit par construction, soit à la suite de pannes.
  • Dans la mesure où les tronçons ont une longueur importante et où, en conséquence, ils exigeraient, en conduite manuelle, un espacement excessif entre véhicules, il est possible d'associer au cantonnement fixe par des moyens immatériels, un "sur-cantonnement" défini par des appareils de voie et de signalisation qui peuvent être classiques (certains au moins des sur-cantons correspondant à plusieurs cantons et non pas à un seul) autorisant le suivi de véhicule en conduite manuelle. Le découpage en sur-cantons peut être grossier, ce qui rend son coût et les exigences de sa fiabilité faibles, car ces sur-cantons sont rarement utilisés.
  • Bien que l'invention soit susceptible de très nombreuses applications, elle présente un intérêt particulier dans le cas des installations de transport urbain ou suburbain, dans lesquelles les stations sont relativement proches les unes des autres. Dans ce cas, on sera souvent amené à adopter pour les tronçons une longueur de l'ordre du kilomètre, correspondant à l'intervalle entre deux stations successives. Les cantons immatériels pourront avoir une longueur de l'ordre de 10 mètres en station, où la vitesse est lente, et une longueur de 100 m ou davantage en dehors des stations. Les sur-cantons pourront également avoir une longueur variable suivant l'emplacement : en station, les sur-cantons pourront avoir une longueur égale à celle de la station ; entre stations, les sur-cantons pourront avoir une longueur de quelques centaines de mètres.
  • L'invention vise également à fournir une installation du type ci-dessus ayant un dispositif de transfert de commande d'un véhicule d'un automatisme de gestion d'un tronçon à l'automatisme suivant à la frontière entre les deux tronçons et de garantir, avec un degré de sécurité élevé, qu'un véhicule est toujours commandé par au moins un des deux automatismes fixes.
  • Dans ce but, l'invention propose une installation du genre défini ci-dessus, caractérisée en ce que chaque tronçon comporte une portion terminale constituant sas et munie de moyens fixes permettant la mise en communication du véhicule non seulement avec l'automatisme du tronçon auquel appartient la portion terminale, mais aussi avec l'automatisme gérant le tronçon adjacent et comporte des moyens commandés par le véhicule lors de son passage en un emplacement déterminé de la partie terminale, provoquant le transfert de commande d'un automatisme à l'autre.
  • Un tel dispositif non seulement permet d'atteindre les résultats recherchés, mais encore permet d'accroître le caractère modulaire des automatismes fixes en réduisant les échanges entre eux. La nature du mode de transmission entre les véhicules et les automatismes fixes est indifférente dans la mesure où cette transmission est continue et bidirectionnelle.
  • La mise en oeuvre du dispositif suivant l'invention permet au surplus de concevoir l'installation de transport de façon qu'une perturbation lors du transfert de commande entre deux automatismes fixes ne provoque pas une alarme généralisée immobilisant tous les véhicules présents dans toute une zone contenant le tronçon.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :
    • la Figure 1 est un schéma de principe montrant une zone d'une installation suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, prévue pour un seul sens de circulation des véhicules ;
    • la Figure 2 est un schéma destiné à illustrer le principe de fonctionnement de l'installation, lorsqu'elle utilise le cantonnement immatériel ;
    • les Figures 3, 4 et 5 montrent des exemples de séquences de fonctionnement de l'installation, respectivement en marche normale avec utilisation du cantonnement immatériel, en marche avec utilisation du sur-cantonnement, et avec cantonnement sécable en vue de l'accostage d'un véhicule en panne ;
    • la Figure 6 est une représentation synoptique d'un équipement embarqué et d'un automatisme fixe conformes au schéma de la Figure 1 ;
    • la Figure 7 est un schéma de principe d'un dispositif suivant un mode de réalisation de l'invention, à sas qu'on peut qualifier de "matériel" ;
    • la Figure 8, similaire à la Figure 7, montre un dispositif à sas "virtuel", prévu pour une installation où les véhicules ont un seul sens de circulation ;
    • la Figure 9 est une représentation synoptique des parties fixes d'un dispositif selon la Figure 8 ;
    • la Figure 10 est une représentation synoptique des parties portées par un véhicule d'un dispositif conforme au schéma de la Figure 8, utilisable en liaison avec les moyens montrés en Figure 9.
  • L'installation de transport dont une zone est montrée schématiquement en Figure 1 met en oeuvre des véhicules 10 roulant sur une voie de guidage 12. La voie 12 est fractionnée en tronçons successifs munis chacun d'un automatisme de gestion. La Figure 1 montre deux automatismes successifs 14 et 16 affectés à deux tronçons successifs 18 et 20 de la voie qu'on considèrera, pour simplifier, comme un tronçon amont et un tronçon aval dans le sens de circulation f des véhicules 10. Les automatismes 14 et 16 sont fixes et peuvent avoir une constitution connue. Chaque automatisme est relié à des moyens de transmission permettant un échange bidirectionnel et continu d'informations avec les véhicules circulant sur le tronçon correspondant. Des exemples de moyens de transmission sont décrits plus loin. Ils sont représentés sur la Figure 1 sous forme de boucles 22 et 24 et d'émetteurs-récepteurs 30 et 32. Ces moyens de transmission peuvent utiliser un faisceau hyperfréquence libre (à une fréquence de 10 à 20 GHz par exemple), une transmission par induction avec un tapis de voie ayant un câblage régulier de localisation, une transmission par guide d'ondes, etc.
  • Des moyens de contrôle d'entrée et de sortie séparent les tronçons adjacents. Ils sont avantageusement constitués par une barrière immatérielle 26 (ce qualificatif signifiant simplement que la barrière ne s'oppose pas à la circulation du véhicule) qui permet de déterminer l'instant où un véhicule 10 quitte un tronçon, 18 par exemple, pour entrer dans le tronçon suivant 20.
  • Les moyens de communication 24 ne permettent à l'automatisme 16 d'entrer en communication avec un véhicule que lorsqu'il a pénétré dans le tronçon 20 ; mais les moyens de communication 22 maintiennent la communication entre l'automatisme 14 et le véhicule au-delà de la barrière 26, sur une portion initiale du tronçon 20 qu'on peut considérer comme un sas de transition 28. Une description d'une structure possible d'un tel sas de transition et de son fonctionnement sera donnée plus loin. Il faut seulement retenir ici que l'automatisme 16 fournit à l'automatisme 14 l'état d'occupation du "sas" 28 et l'autorisation, pour les véhicules 10 circulant dans le sens de la flèche f, d'entrer dans le sas. De tels sas sont prévus en aval de chaque tronçon. Lorsque l'installation est prévue pour une circulation des véhicules dans un sens ou dans l'autre, des sas sont prévus des deux côtés.
  • Chacun des tronçons est découpé en cantons fixes immatériels de détection. Le tronçon 18 par exemple est découpé en six cantons 18a,..., 18f. Ces cantons n'ont pas forcément la même longueur. En général, ils sont beaucoup plus courts en station qu'en partie courante de la voie. Chaque sas correspondra fréquemment à un ou plusieurs des cantons d'entrée d'un tronçon.
  • On donnera plus loin un exemple de constitution des automatismes. Chacun d'eux, tel que 14, contient, en mémoire, une liste ordonnée de tous les cantons 18a,..., 18f du tronçon correspondant. De son côté, chaque véhicule porte un équipement embarqué ayant une unité de calcul et une mémoire qui contient la liste complète de tous les cantons de la voie sur laquelle le véhicule est amené à circuler.
  • Au cantonnement immatériel qui vient d'être décrit, peut être superposé un découpage physique, par des équipements de signalisation à l'usage des conducteurs, en sur-cantons "matériels" : l'ensemble des sur-cantons constitue un sur-ensemble des cantons immatériels avec des limites communes, comme indiqué par les appareils de voie et de signalisation 34 sur la Figure 1.
  • Le fonctionnement de l'installation peut intervenir suivant le principe correspondant à l'exemple suivant, dans le cas où deux véhicules 10x et 10y se suivent à l'intérieur d'un même tronçon 18, comme illustré sur la Figure 2. Chaque véhicule est muni d'un dispositif (dont un exemple sera donné plus loin) lui permettant de se localiser géographiquement sur la voie et, donc, du fait que la liste des cantons et leur longueur sont mémorisées à bord de l'équipement embarqué sur le véhicule, de fournir à l'automatisme fixe correspondant 14 l'indication du canton qu'il occupe, par une liaison schématisée par la ligne en tirets 40. L' automatisme 14 gérant le tronçon connaît donc, d'une part, l'existence de chaque véhicule sur le tronçon, d'autre part, sa position approximative. En règle générale, c'est l'automatisme qui interroge les véhicules situés sur le tronçon (connus de l'automatisme du fait qu'ils ont été identifiés lors du passage de la barrière d'entrée 26) et reçoit les numéros des cantons occupés, 18b pour le véhicule 10x et 18e pour le véhicule 10y. Les automatismes décident donc, pour chaque canton :
    • s'il est libre pour un sens de circulation donné, ce qui est indiqué par la lettre L sur le tableau L ci-après,
    • s'il est occupé réellement par un véhicule de numéro x, ce qui est indiqué par Ox,
    • s'il est occupé "fictivement" par un véhicule 10x, cette occupation fictive constituant une réservation Vx destinée à protéger le véhicule contre une circulation de sens contraire.
    Canton 18a 18b 18c 18d 18e 18f 18 g
    Occupation réelle L Ox L L Oy L L
    Occupation fictive Vx Vx Vy Vy
  • L'automatisme fixe 14 est alors à même de communiquer, à l'ensemble des véhicules 10x et 10y occupant le tronçon, l'état des différents cantons de la liste. L'équipement de chaque véhicule, tel que 10x, peut donc à tout moment, en fonction de sa localisation et des consignes fournies par l'automatisme fixe correspondant 14,
    • vérifier son sens de marche par rapport au sens de circulation f à respecter (vérifier qu'il correspond à un déplacement vers un canton identifié Vx) ;
    • commander son propre mouvement en tenant compte de l'état d'occupation des cantons vers lesquels il se dirige.
  • Les règles appliquées par l'équipement embarqué à bord du véhicule 10x peuvent alors être les suivantes :
    • Un véhicule 10x situé sur un canton d'ordre i ne peut pénètrer sur un canton i+1 que si celui-ci est déclaré libre (L), pour le sens de circulation retenu, par les automatismes fixes 14. Dans le cas contraire, c'est-à-dire s'il est déclaré occupé (O), le véhicule s'arrête à une distance de sécurité de l'entrée du canton i+1.
    • Un véhicule 10x qui a pu franchir le point d'arrêt à distance de securité mentionné ci-dessus, du fait de l'état libre du canton i+1, peut continuer à rouler sur ce canton jusqu'au point d'arrêt sécuritaire de fin de canton, protégeant le canton suivant i+2.
  • L'automatisme fixe 14 tient à jour l'état d'occupation des cantons de sa liste en appliquant les règles suivantes :
    • Un canton i est déclaré occupé (O) par un véhicule 10x lorsque le véhicule 10x indique à l'automatisme qu'il occupe le canton i, après que ce canton ait été considéré comme libre, ou déjà occupé par le véhicule 10x, lors d'une précédente interrogation.
    • Un canton i est libéré lorsque le véhicule 10x qui occupait le canton i communique qu'il occupe le canton suivant i+1, dans le sens de circulation f retenu.
  • La détection de présence des véhicules et le contrôle de leur espacement s'effectuant par voie informatique, les informations échangées entre les équipements embarqués et les automatismes fixes doivent être rafraîchies avec une récurrence suffisante pour garantir que les informations utilisées reflètent bien l'état instantané de l'installation. Pour cela, les équipements des véhicules et les automatismes fixes utilisent des informations datées et contrôlent que les dates évoluent suffisamment dans un laps de temps donné. Les équipements des vehicules ou les automatismes fixes sont prévus pour ordonner un arrêt d'urgence du mouvement des véhicules sur le tronçon dans le cas contraire.
  • La séquence de fonctionnement du système peut être celle symbolisée en Figure 3 sous forme de la liste des états d'occupation des cantons, mémorisée dans l'automatisme fixe du tronçon. Pour simplifier la représentation, une seule liste est symbolisée avec les conventions suivantes :
    • L
    signifie que le canton est libre pour le sens f (sens de circulation retenu) et le sens opposé -f ;
    Ox
    signifie que le canton est occupé par le véhicule 10x pour le sens f et pour le sens -f ;
    Vx
    signifie que le canton est libre pour le sens f mais occupé fictivement, à titre de réservation, pour le sens -f.
  • La ligne A de la Figure 3 montre un tronçon complet 18 et le sas 28 du tronçon suivant 20, chaque sas ayant quatre cantons. Elle correspond au cas où un véhicule automatisé 10x tente de pénètrer sur le tronçon 18 alors qu'un autre véhicule automatisé 10y est déjà sur le tronçon et encore dans le sas d'entrée.
  • Le dispositif (barrière immatérielle 26) contrôlant l'entrée des véhicules amorce la communication entre le véhicule 10x et l'automatisme fixe 14.
  • Tant que le dialogue entre véhicule 10x et l'automatisme 14 n'a pu être amorcé, le véhicule ne peut avancer dans le "sas" 28 d'entrée du tronçon 18 que s'il est encore sous le contrôle de l'automatisme fixe amont ou s'il est en conduite manuelle : l'espacement avec 10y est donc commandé par l'automatisme fixe amont ou le conducteur. L'automatisme fixe amont utilise pour cela l'état des cantons d'entrée du "sas" 28 et du tronçon 18 et l'autorisation de rouler dans le "sas", fournis par l'automatisme fixe du tronçon abordé 18. Il donne au véhicule 10x l'autorisation de rouler en mode automatique, sauf alarmes éventuelles.
  • En cas d'insuccès d'établissement de la communication avec l'automatisme 14, le véhicule 10x s'arrête avant la fin du "sas", l'état du canton que suit immédiatement le "sas" 28 ne pouvant être fourni au véhicule : dans le cas de transport de passagers, il est avantageux de faire correspondre ce point d'arrêt au point d'arrêt nominal en station.
  • Durant ce temps, l'automatisme fixe aval 14, informé par le contrôle d'entrée 26 de la pénétration du véhicule 10x, occupe :
    • réellement le premier canton 18a du tronçon ONI, et
    • fictivement, à titre de réservation, l'ensemble des cantons libres devant lui VNI en considérant qu'il traite un véhicule Non encore Idenfié NI (ligne B).
  • Ainsi :
    • on protège le véhicule 10x, entrant dans le "sas" , de tout mouvement d'autre véhicule, par l'arrière et par l'avant ;
    • on permet au véhicule 10a, s'il est automatisé, d'avancer dans le "sas" 28 normalement, sous le contrôle de l'automatisme fixe amont jusqu'à ce que l'automatisme aval ait pu établir une communication avec lui.
  • Dès que le dialogue est établi entre le véhicule 10x et l'automatisme fixe 14 du tronçon 18, ce dernier affecte au canton i correspondant à l'occupation déclarée par le véhicule 10x la mention "occupé" Ox (ligne C). Il libère éventuellement les cantons précédents le séparant du dispositif de contrôle d'entrée 26 en leur affectant la mention L, dans la mesure où le dispositif d'entrée, capable de discriminer la pénétration de deux véhicules différents, n'a détecté aucune nouvelle pénétration, postérieure à celle du véhicule 10x.
  • Le sens de circulation retenu étant f, l'automatisme considère comme occupés fictivement, à titre de réservation, les cantons libres Vx devant le véhicule 10x : ces cantons sont déclarés libres pour le véhicule 10x se déplaçant dans le sens f, mais sont déclarés occupés pour tout véhicule se déplaçant dans le sens opposé -f. L'automatisme fixe fournit au véhicule 10x l'autorisation de rouler en mode automatique, sauf alarmes éventuelles.
  • Dans sa progression dans le sens f, le véhicule 10x occupe le canton suivant i+1 et communique cette occupation à l'automatisme fixe. Ce dernier indique alors le canton i comme libre (L) et le canton i+1 comme occupé (Ox).
  • Au fur et à mesure de la progression du véhicule 10y devant le véhicule 10x, l'automatisme fixe libère le canton quitté par le véhicule 10y, mais l'occupe immédiatement, fictivement et à titre de réservation par (Vx). La ligne D indique cette situation, avec un autre véhicule 10z occupant le premier canton du tronçon suivant 20.
  • En résumé, lors de la progression des véhicules 10, les automatismes fixes libèrent derrière eux, par l'indication L, les cantons qu'ils quittent, protègent leur arrière en occupant, par O, les cantons où ils sont ; protègent leur avant en occupant fictivement, par V, les cantons libres suivants dans le sens f.
  • A la sortie de chaque tronçon, 18 par exemple, le véhicule automatisé 10x peut pénètrer dans le "sas" 28 du tronçon suivant 20 si le canton d'entrée de ce tronçon 20 est signalé comme libre par l'automatisme fixe aval 16. Le véhicule 10x reçoit (de l'automatisme fixe amont 14) l'autorisation de rouler dans le "sas" dans la mesure où l'automatisme aval 16 l'autorise : ce dernier protège le véhicule 10x d'un recul éventuel d'un autre véhicule 10y à partir du tronçon aval 20, non contrôlé par l'automatisme 14 du tronçon amont 18 (ligne E).
  • Si la communication ne peut être établie entre le véhicule 10x et l'automatisme aval 16, l'automatisme amont 14 ne libère plus les cantons précédant le véhicule 10x lorsque ce dernier déclare occuper les cantons suivants du "sas", mais verrouille l'état occupé Ox de ces cantons, ce qui interdit l'accès au "sas" 28, jusqu'à ce que l'automatisme aval 16 libère ces cantons suivants. Tous les cantons du "sas" 28 restent donc strictement sous le contrôle de l'automatisme fixe aval 16.
  • Enfin, lorsque la communication est établie entre le véhicule 10x et l'automatisme aval 16 sur interrogation de ce dernier, le véhicule 10x l'indique à l'automatisme amont 14, qui suspend alors ses interrogations a l'intention du véhicule 10x.
  • En cas d'inversion du sens de circulation, le processus s'inverse. Si la condition initiale est celle de la ligne D, les automatismes fixes occupent tous les cantons libres devant le véhicule 10x à titre de réservation pour le nouveau sens de circulation -f. Lors du retournement, tant que le véhicule 10x n'a pas donné, en réponse à une interrogation, une information qui est postérieure à l'envoi de la décision d'inversion et qui précise l'occupation de canton et la prise en compte du nouveau sens de circulation, les automatismes fixes continuent à prendre en compte les précédentes occupations fictives Vx protégeant le sens f (ligne F).
  • Après confirmation par le véhicule, les automatismes fixes suppriment les précédentes occupations fictives Vx et libèrent derrière le véhicule 10x les cantons affectés de la mention V pour qu'ils puissent être occupés par un nouveau véhicule suiveur (ligne G).
  • En résumé, on constate que :
    • la présence des véhicules automatisés est détectée par voie informationnelle,
    • les automatismes fixes et les équipement embarqués se partagent les opérations de contrôle d'espacement, l'échange de consignes et les traitements étant également informationnels.
    Adjonction d'un sur-cantonnement matériel
  • Un sur-cantonnement, c'est-à-dire un découpage en sur-cantons plus longs que les cantons immatériels et correspondant à un nombre entier de ces derniers, peut être prévu pour faciliter une conduite manuelle sans dégradation excessive du rendement de transport. Les sur-cantons sont délimités par des moyens matériels 34 et permettent de suivre la marche des véhicules non équipés d'automatismes en état de fonctionnement et d'assurer la sécurité d'espacement entre ces véhicules et les véhicules automatisés.
  • Pour cela, les automatismes fixes tels que 14, 16, ... sont prévus pour utiliser également les informations de détection de présence des véhicules afin de commander une signalisation classique à l'usage des conducteurs des véhicules non équipés ou dont l'équipement est en panne (panneaux 34 sur la Figure 1).
  • Ils disposent pour cela, en mémoire, d'une liste ordonnée de sur-cantons qui constituent un sur-ensemble des cantons informationnels 18, 20,..., ayant des limites géographiques communes.
  • Le principe de fonctionnement illustré en Figure 3 est alors complété par une autre séquence de fonctionnement, qui peut être celle illustrée en Figure 4 avec les mêmes notations ; les états d'occupation des sur-cantons, obtenus par détection matérielle, sont indiqués sur les différentes lignes de la Figure 4.
  • On a déjà vu que, lorsqu'un véhicule 44 pénètre dans le sas du tronçon 18, l'automatisme 14, alerté par le dispositif de contrôle d'entrée tente d'entrer en communication avec le véhicule entrant (lignes A). En l'absence de mise en communication, les automatismes fixes déclarent le premier canton informationnel 18a du tronçon 18 occupé réellement par un véhicule non identifié (mention ONI) et à titre de réservation, affectent à l'ensemble des cantons libres devant lui la mention VNI, c'est-à-dire les déclarant occupés par un véhicule non identifié NI (lignes B), sur les deux premiers sur-cantons jusqu'à l'extrémité de 42b. Ils constatent également l'occupation du premier canton du sur-canton matériel 42a, correspondant au "sas" (lignes B).
  • Si la communication s'établit, l'automatisme fixe 14 occupe, comme décrit précédemment, réellement le canton i correspondant à l'occupation déclarée par le véhicule 44 et fictivement les cantons libres devant le véhicule, pour le sens f. Le fonctionnement est celui précédemment décrit.
  • Si au contraire la communication ne s'établit pas (véhicule 44 non équipé), il avance sous la commande du conducteur et le contrôle des véhicules entrants conclut à la pénétration d'un véhicule non équipé. L'automatisme fixe protège alors ce véhicule 44 :
    • par rapport aux véhicules automatisés : l'automatisme déclare "occupés" tous les cantons informationnels correspondant au sur-canton matériel 42b par exemple, et au canton matériel précédent 42a de manière à ménager, derrière le véhicule non équipé 44, un canton "tampon" ne contenant pas de véhicule ; il libère donc les cantons informationnels correspondant à tout un canton matériel lorsque ce canton matériel et le suivant sont déclarés librés grâce à des dispositifs de détection matérielle équipant la voie, pour le sens f (seconde ligne D). Mais il occupe fictivement, a titre de réservation, les cantons informationnels libres devant le véhicule non équipé (dans le sens f) et correspondant au sur-canton, ou canton matériel, sur lequel le véhicule 44 est situé, et au sur-canton suivant ;
    • par rapport aux autres véhicules non équipés : l'automatisme commande les panneaux de signalisation 34 associés aux sur-cantons, en ménageant un sur-canton "tampon" libre derrière chaque véhicule non équipé 44 (première ligne D).
  • Les sur-cantons "tampon" libres devant et derrière le véhicule non équipé 44 permettent de détecter toute manoeuvre dangereuse du conducteur dans le sens ou contre le sens de circulation f. Ces alarmes peuvent conduire à un arrêt d'urgence des véhicules du tronçon ou à une vigilance des contrôles d'entrée permettant de détecter à coup sûr qu'un véhicule non équipé poursuit éventuellement un véhicule automatisé.
  • A la sortie du tronçon 18, l'automatisme amont 14 abandonne le suivi du véhicule non équipé 44 en conduite manuelle lorsque les deux sur-cantons d'entrée du tronçon suivant 20 (sur-canton correspondant au "sas" 20 et sur-canton suivant) sont libérés.
  • L'automatisme amont 14 commande et contrôle les manoeuvres des véhicules non équipés jusqu'à ce qu'ils les abandonnent au profit de l'automatisme aval 16. Il prend en compte également l'autorisation de rouler dans le "sas" fournie par l'automatisme fixe aval 16. Cette disposition permet de répercuter sur l'amont l'alarme consécutive à une manoeuvre dangereuse sur l'aval (recul d'un véhicule non équipé par exemple).
  • En cas d'inversion du sens de circulation, le processus est inversé. Les cantons informationnels occupés fictivement (Vni) pour le sens f ne sont libérés, pour le sens -f après retournement, que lorsque le sur-canton matériel occupé par le véhicule 44 et le sur-canton suivant, pour le nouveau sens de circulation -f, sont déclarés libres par les dispositifs de détection matérielle.
  • Cette adaptation a plusieurs avantages.
    • 1. Elle permet non seulement de prendre en compte un véhicule 44 dépourvu d'automatismes, mais aussi d'évacuer manuellement un véhicule dont les automatismes sont tombés en panne, sans intervention lourde du personnel d'exploitation et en minimisant les perturbations. Pour cela, toute panne majeure des automatismes embarqués d'un véhicule conduisant à une reprise en conduite manuelle a les conséquences suivantes : les automatismes fixes considèrent le véhicule en panne comme un véhicule non équipé NI, de façon irréversible, et recourt alors au contrôle d'espacement correspondant.
      Tant qu'il n'y a pas de véhicule non équipé sur la voie, l'installation n'utilise pas les informations issues des dispositifs matériels de détection et n'est donc pas affectée par leurs éventuelles défaillances : il est ainsi inutile de donner une redondance à ces matériels pour maintenir la disponibilité requise lors du fonctionnement en automatisme intégral.
    • 2. Elle permet de contrôler en toute sécurité l'espacement autour d'un véhicule automatisé qui serait repris en conduite manuelle et placé dans un état de fonctionnement mettant hors service les équipements embarqués de commande automatique et sécuritaire du mouvement. Il suffit pour cela que les équipements soient prévus pour que le véhicule placé dans cet état insère, dans son message à destination de l'automatisme fixe, l'information en ce sens. Dès réception de cette information, l'automatisme fixe considère le véhicule automatisé comme un véhicule non équipé et recourt alors au contrôle d'espacement correspondant.
    Adjonction d'un cantonnement sécable glissant
  • Pour résoudre certains cas de pannes des véhicules sans envoi de personnel ou de moyens lourds de dépannage sur place, l'installation peut comporter des moyens permettant l'accostage du véhicule en panne par le véhicule qui le suit, en mettant en oeuvre le principe illustré en Figure 5 et qu'on peut qualifier de cantonnement sécable glissant.
  • Sur la Figure 5, un véhicule 10x doit accoster un véhicule 10y situé sur le canton d'ordre j (ligne A). Le point d'arrêt pour le véhicule suiveur 10x, fixé par le contrôle d'espacement de l'équipement fixe, est situé à une distance de sécurité d de l'entrée du canton j, et ce sur le canton j-1. Pour amener le véhicule 10x au contact, une télécommande d'accostage TC(x,y) doit être envoyée par un opérateur depuis un Poste de Commande Centralisée supervisant l'installation à l'automatisme fixe concerné. Cette télécommande est transmise au véhicule 10y que son équipement embarqué immobilise jusqu'à la fin de la manoeuvre d'accostage et jusqu'à la reprise du pilotage automatique, par l'équipement du véhicule 10x de la rame constituée par les véhicules 10x et 10y.
  • Après immobilisation, le véhicule 10y transmet à l'automatisme fixe 14 sa position Xacc sur le canton j. L'automatisme fixe découpe alors, virtuellement et temporairement, le canton j en deux sous-cantons j′ et j˝ dont la limite commune correspond à Xacc et peut donc glisser suivant la position d'arrêt du véhicule 10y (ligne B).
  • L'automatisme fixe communique ensuite au véhicule 10x suiveur la position Xacc, limite du sous-canton j′ et l'équipement du véhicule 10x provoque le déplacement de ce dernier à la vitesse nominale jusqu'à une distance de sécurité d du nouveau point d'arrêt Xacc.
  • Ensuite, la vitesse du véhicule 10x est limitée sécuritairement à une vitesse d'accostage faible si la manoeuvre d'accostage est automatique : l'automatisme fixe 14 inhibe pendant ce temps l'alarme correspondant à la détection de pénétration d'un véhicule sur un canton occupé. Le véhicule 10x s'arrête dès après avoir constaté la fin de la manoeuvre d'accostage.
  • La rame ainsi constituée peut alors repartir sous le contrôle du véhicule 10x et l'équipement fixe supprime le sous-cantonnement en j′ et j˝ (ligne C).
  • Si la panne du véhicule 10y ne permet plus la communication avec l'automatisme fixe, ce dernier peut malgré tout télécommander une manoeuvre d'accostage automatique : la vitesse du véhicule 10x est alors limitée sécuritairement à la vitesse d'accostage pendant toute l'approche du véhicule 10y, et non pas seulement pendant la phase finale.
  • On décrira maintenant, à titre d'exemple, une constitution possible d'installation permettant de mettre en oeuvre l'invention.
  • Les moyens de mise en communication des équipements embarqués sur chaque véhicule et des automatismes fixes peuvent avoir la constitution générale qui sera décrite plus loin en faisant référence aux Figures 6 à 10. La partie fixe des moyens de transmission peut être constituée de lignes 50 disposées dans une gaine plate ou "tapis" posée entre les rails ou parallèlement à la voie. Les informations sont transmises des automatismes fixes aux lignes par des modules d'émission 52 qui assurent le formatage des informations provenant des automatismes fixes 14 et sont prévus pour générer des interrogations à destination des véhicules dont la présence a été détectée sur le tronçon considéré ou le "sas" situé en aval. Chaque module d'émission 52 est, en conséquence, relié aux deux barrières immatérielles délimitant le tronçon correspondant, constituant des dispositifs de contrôle d'entrée et de sortie des véhicules. Ces barrières et leurs éléments annexes peuvent avoir une constitution connue (référence pouvant par exemple être faite aux documents DE-A-2 902 238 et FR-A-2 566 349) ou celle décrite dans la demande de brevet FR n° EN 88 16891.
  • Les moyens de transmission au sol comportent également des modules de réception 54 comportant des moyens de filtrage, de démodulation et de déformatage des informations reçues avant transmission vers l'automatisme fixe associé 14.
  • La partie embarquée des moyens de transmission comporte une chaîne d'émission et une chaîne de réception ayant des constitutions symétriques. La chaîne d'émission, c'est-à-dire de transmission depuis les automatismes fixes vers les équipements embarqués, comporte un capteur 56, tel qu'une antenne, et un module récepteur 58 contenant des moyens de filtrage, de démodulation et de déformatage avant transfert vers les équipements embarqués 60. Symétriquement, la chaine de réception, c'est-à-dire de transmission vers les automatismes, comporte un module 62 de formatage, de modulation et d'amplification, attaquant une antenne 64.
  • Comme on l'a indiqué plus haut, la transmission s'effectue par un protocole d'interrogation à partir des automatismes au sol et de réponse par les équipements embarqués 60.
  • Ces équipements embarqués comportent un coupleur d'entrée-sortie 66 permettant d'acquérir les informations provenant du module de réception 58, de les transmettre à une unité de calcul 68 à microprocesseur assurant la gestion des informations. Cette unité fournit, sur une sortie 70, les ordres de commande du véhicule et, notamment, une information d'autorisation de poursuite du déplacement. Le coupleur 66 envoie également les informations provenant de l'unité 68 vers le module d'émission 62.
  • La barrière 26 montrée schématiquement en Figure 6 est par exemple constituée d'un émetteur ultrasonore situé d'un côté de la voie et d'un récepteur placé de l'autre côté, de façon que le passage d'un véhicule soit détecté par l'interruption de faisceau. La sécurité est ainsi garantie puisque la présence d'un véhicule se traduit par une absence de signal.
  • Comme mentionné plus haut, tout signal indiquant la traversée de la barrière par un véhicule est envoyé au module d'émission 52. Il est également envoyé à l'automatisme fixe 14 du tronçon concerné. Cet automatisme génère alors une interrogation particulière, destinée au véhicule placé à l'emplacement de la barrière. Si, effectivement un véhicule est situé au droit de la barrière, il répond, par le canal constitué du module d'émission 62, de l'antenne 64 de la ligne 50 et du module de réception 54, en envoyant un message contenant un numéro d'identification propre au véhicule.
  • L'automatisme fixe 14, comme les équipements embarqués 60, doit être du type sécuritaire, c'est-à-dire comporter des moyens protégeant l'ensemble des traitements logiciels et des informations échangées par codage de détection et/ou de correction d'erreur. Pour cela, les automatismes sécuritaires ou un composant séparé doivent assurer un codage approprié. L'unité de calcul 68 des équipements embarqués comporte un contrôleur de code 72. L'automatisme fixe comporte, suivant une disposition symétrique de celle des équipements embarqués, un coupleur 74, une unité de calcul à microprocesseur 76 et un contrôleur de code 78. L'unité de calcul 76 est reliée, par une interface 80 et un récepteur sécuritaire 82, à la barrière immatérielle 26 de façon à adresser une demande d'identification de tout véhicule traversant la barrière.
  • Les moyens de localisation des véhicules, permettant de déterminer les cantons immatériels sur lesquels ils se trouvent, peuvent utiliser des balises ponctuelles actives de localisation formées par une séquence de croisements d'une ligne de transmission du sol vers le véhicule, fournissant, lors du déplacement du véhicule, une alternance de chiffres binaires 0 et 1. Un module d'émission 84, qui peut être confondu avec le module 52, alimente les balises. Les croisements sont détectés, par les équipements embarqués sur chaque véhicule, à partir d'une antenne 86. Cette antenne 86, éventuellement fusionnée avec l'antenne 56, peut être constituée par deux bobines placées l'une derrière l'autre dans le sens de la marche du véhicule et attaquant un circuit de détection de croisement 88 ayant des moyens de filtrage et un comparateur de phase. Un générateur d'impulsions 90 peut être interposé entre le circuit détecteur 88 et l'unité de calcul 68 pour fournir des impulsions calibrées, représentant la présence d'un croisement, directement utilisables par l'unité de calcul.
  • Les moyens de localisation représentés sur la Figure 6 sont complétés par une roue 92 entraînée par une roue du véhicule et permettant de fournir une mesure sécuritaire de déplacement, c'est-à-dire une mesure relative, aux équipements embarqués 60. Cette roue peut être d'un type connu, par exemple celui décrit dans le document FR-A-2 577 666 : elle fournit une indication sur la distance parcourue par le véhicule, par l'intermédiaire d'une interface sécuritaire 94.
  • On voit que l'installation suivant l'invention permet d'utiliser un parc de véhicules hétérogène, sans réduction catastrophique du débit dans la mesure où un sur-cantonnement est prévu. Il n'est pas nécessaire que les moyens de localisation de véhicule sur la voie présentent une précision extreme : une localisation par rapport à un simple câblage régulier suffit. Du fait notamment de l'échange permanent d'informations sous forme de dialogue entre les automatismes au sol et les équipements embarqués, une grande sécurité de fonctionnement peut être atteinte.
  • On décrira maintenant, à titre d'exemples, diverses constitutions possibles du dispositif de commande à sas de transition, en faisant référence aux Figures 7 à 10.
  • On décrira tout d'abord, en faisant référence à la Figure 7, qui correspond à un cas particulier, les principes de fonctionnement du dispositif suivant l'invention. La Figure 7 montre une zone d'installation de transport mettant en oeuvre des véhicules 10 roulant sur une voie de guidage 12. Cette voie est séparée en tronçons successifs munis chacun d'un automatisme de gestion. Deux automatismes 14 et 16 sont représentés. Ils sont affectés à deux tronçons successifs 18 et 20 de la voie, qu'on considérera tout d'abord, pour simplifier, comme un tronçon amont et un tronçon aval dans le sens de circulation f des véhicules 10. Les automatismes 14 et 16 sont fixes et peuvent avoir la constitution déjà décrite. Chacun d'eux est relié à des moyens portés par la voie et permettant de communiquer avec un véhicule circulant sur le tronçon de voie correspondant. Ces moyens de transmission, qui doivent permettre un échange bidirectionnel continu d'informations, ont été représentés sur la Figure 1 sous forme de simples boucles 22 et 24. Une barrière immatérielle 26 (le qualificatif "immatérielle" signifiant simplement que la barrière ne s'oppose pas à la circulation du véhicule) permet de déterminer l'instant où un véhicule 10 quitte le tronçon 18 pour entrer dans le tronçon 20. Alors que les moyens de communication 24 ne permettent aux automatismes 16 d'entrer en communication avec un véhicule que lorsqu'il a pénétré dans le tronçon 20, les moyens de communication 22 maintiennent la communication entre les automatismes 14 et le véhicule au-delà de la barrière 26, sur une portion terminale du tronçon 20 qu'on peut considérer comme un sas 28 de transition.
  • On voit qu'un véhicule 10 se trouvant dans le tronçon 18 et en mouvement vers le tronçon 20 reste en communication permanente avec l'automatisme 14 qui gère le tronçon 18 et qui autorise le véhicule à rouler jusqu'à l'extrémité 130 du sas 28, dans la mesure où la voie est libre de véhicule jusqu'à cette extrémité. Mais, dès que le véhicule 10 franchit la barrière immatérielle 26, l'automatisme fixe 16 interroge le véhicule présent dans le sas 28 (sans pour autant interrompre le dialogue entre le véhicule 10 et l'automatisme fixe 14).
  • Les automatismes sont connus pour que la séquence d'opérations suivante intervienne, dans la mesure où la communication peut s'établir entre l'automatisme 16 et le véhicule 10 alors que ce dernier est encore dans le sas 28.
    • l'automatisme 16 prend en charge le véhicule 10 et lui donne l'autorisation de rouler sur le tronçon 20 ;
    • le véhicule 10, alors qu'il est encore sous le contrôle de l'automatisme 14, dans le sas 28, transmet à l'automatisme 14 l'information qu'il est pris en compte par l'automatisme 16 ;
    • l'automatisme 14 abandonne son contrôle sur le véhicule 10.
  • L'automatisme 14 est conçu de façon à arrêter le véhicule 10 en amont du point 130 (dans la mesure où ce véhicule fonctionne automatiquement) ou à donner un ordre d'arrêt au conducteur (en cas de conduite manuelle) si la communication ne s'est pas établie entre l'automatisme fixe 16 et le véhicule 10.
  • Le véhicule arrêté dans ce cas dans le sas 28 reste en liaison avec l'automatisme 14, de sorte que les alarmes éventuelles à bord du véhicule sont prises en compte par l'installation : il devient en conséquence inutile de générer, à titre préventif, une alarme généralisée dans l'installation, puisque le véhicule reste sous contrôle.
  • Divers modes de mise en oeuvre de l'invention sont possibles en mettant en oeuvre les principes illustrés sur la Figure 7.
  • Un premier mode de réalisation utilise un sas qu'on peut qualifier de "matériel" : les boucles de transmission 22 et 24 sont superposées au niveau du sas 28, les canaux de transmission utilisés n'étant pas les mêmes pour les deux lignes 22 et 24. Il correspond au cas schématisé sur la Figure 7. Les boucles peuvent notamment être constituées par des lignes de transmission transposées en basse fréquence.
  • Tant que le véhicule 10 est commandé par l'automatisme 14, il dialogue avec ce dernier par l'intermédiaire du canal correspondant à la boucle de transmission 22. Lorsqu'il franchit la barrière immatérielle 26, l'automatisme fixe 16 entre en communication avec lui par le canal correspondant à la boucle de transmission 24 et le véhicule répond sur ce nouveau canal.
  • D'autres modes de réalisation mettent en oeuvre un sas qu'on peut qualifier de "virtuel". La disposition illustrée en Figure 8 est destinée à une installation dans laquelle les véhicules 10 circulent dans un seul sens, par exemple celui de la flèche f. Les boucles de transmission 22 et 24 correspondant à deux secteurs adjacents successifs sont disjointes et respectivement raccordées à des équipements de transmission à émetteur-récepteur 30 et 32. L'automatisme fixe 14 est relié aux émetteurs-récepteurs 30 et 32 tandis que l'automatisme 16 est relié à l'émetteur-récepteur 32 et à l'émetteur-récepteur (non représenté) situé en aval du tronçon 20. Les émetteurs-récepteurs peuvent utiliser ou non le même canal de transmission.
  • Cette fois, l'automatisme fixe 14 dialogue avec le véhicule 10 soit à travers l'émetteur-récepteur 30, soit à travers l'émetteur-récepteur 32.
  • On décrira maintenant de façon plus complète, en faisant référence aux Figures 9 et 10, une constitution possible du dispositif conforme au schéma de la Figure 8, c'est-à-dire :
    • à sas virtuel,
    • n'admettant qu'un seul sens de circulation des véhicules, et utilisant des lignes de transmission transposées en basse fréquence comme support de transmission entre les véhicules et les automatismes.
  • La Figure 9 montre la constitution générale des parties fixes du dispositif. Dans un tronçon, la boucle de transmission comporte deux lignes 140 et 142 disposées sur un même support, au milieu de la voie. Une des lignes, 140, est destinée à l'émission de l'équipement au sol vers le véhicule, l'autre, 142, à la réception de messages provenant des véhicules par l'équipement au sol. Chaque ligne est fermée à ses extrémités sur une impédance d'adaptation 144, 146 d'une part, 148 et 150 d'autre part. Ces dernières impédances ne sont attaquées par les lignes qu'à travers des transformateurs dont le rôle apparaîtra plus loin.
  • Chaque ligne est constituée de deux conducteurs régulièrement transposés pour compenser les effets de diaphonie, les points de croisement pouvant au surplus être utilisés comme repères permettant au véhicule de déterminer approximativement sa position sur la voie de circulation.
  • La transmission d'informations entre les lignes 140 et 142 et le véhicule s'effectue par couplage électromagnétique. On connaît déjà des lignes ayant une telle constitution, utilisées par exemple dans le système de transport "VAL" à Lille.
  • Le dispositif comporte des équipements fixes, portés par la voie, et un équipement porté par chaque véhicule.
  • Les équipements fixes comportent, pour chaque tronçon, la barrière immatérielle d'entrée 26. Cette barrière peut avoir diverses constitutions, par exemple celle décrite dans la demande de brevet français n° EN 88 16890. Cette barrière comporte un émetteur ultrasonore 152 et un récepteur 154 placés de part et d'autre de la voie, de façon que le faisceau ultrasonore soit interrompu par la présence d'un véhicule. La barrière comporte également un circuit électronique associé 156 indiquant la présence d'un véhicule, révélée par la coupure du faisceau ultrasonore. Le circuit 156 est sécuritaire, du fait qu'il indique la présence d'un véhicule par coupure de faisceau et annulation d'un signal de sortie.
  • On décrira maintenant, en succession, une constitution possible des équipements fixes et des équipements embarqués.
  • Les équipements fixes comportent, pour chaque tronçon, les composants montrés en Figure 9. Ces équipements incorporent des moyens de transmission à émetteur-récepteur.
  • Ils peuvent être regardés comme ayant un module d'émission du sol vers les mobiles, comprenant :
    • Une unité de traitement 158 destinée à formater les informations appliquées sur une entrée 160 et provenant de l'automatisme fixe associé au tronçon considéré, et des informations appliquées sur une entrée 162 et provenant de l'automatisme associé au tronçon placé en amont. Cette unité de traitement 158 est prévue pour générer systématiquement une interrogation du véhicule pénétrant dans le tronçon considéré lorsque la barrière immatérielle détecte un obstacle et applique un signal correspond à l'unité de traitement 158. Le circuit électronique sécuritaire 156 peut être prévu pour, non seulement adresser un signal de présence à l'unité de traitement 158, mais encore fournir l'information générale de franchissement de barrière par un véhicule.
    • Un modulateur 164 alimenté par un oscillateur non représenté et fournissant un signal modulé à fréquence adaptée pour être transmise sur la ligne 140.
    • Un amplificateur de puissance 166, qui attaque la ligne par l'intermédiaire de l'impédance d'adaptation 148 et d'un transformateur d'isolement 168.
  • Les modules affectés à la réception ont des fonctions sensiblement symétriques de celles des modules d'émission. Sur la Figure 9, ils comportent :
    • un transformateur d'isolement 170 ;
    • un circuit 172 de mise en forme et de filtrage ;
    • un démodulateur 174 ;
    • une unité de traitement 176 prévue pour déformater les informations et les transférer, soit vers l'automatisme fixe associé au tronçon concerné (sortie 178), soit vers l'automatisme fixe associé au tronçon amont, par l'intermédiaire d'une interface de transmission 180.
  • Chaque automatisme fixe 14 ou 16 (Figure 8) peut comporter un calculateur sécuritaire, c'est-à-dire dont tous les traitements sont protégés par un codage de l'information contre les risques d'erreur. Le calculateur d'un automatisme 14 est prévu pour dialoguer :
    • d'une part, avec l'équipement de transmission 30 du secteur qu'il équipe ;
    • d'autre part, avec l'équipement de transmission 32 du tronçon situé en aval.
  • Il comporte une entrée de réception des informations fournies par la barrière immatérielle disposée à l'entrée du tronçon.
  • Avant de décrire les équipements embarqués sur véhicule, il peut être utile de définir le mode de gestion des transmissions entre le sol et les mobiles.
  • La transmission s'effectue systématiquement par une séquence "interrogation-réponse". Ce sont les équipements au sol qui gèrent la transmission. Les véhicules répondent lorsqu'ils reçoivent une interrogation qu'ils reconnaissent comme leur étant adressée. Chaque automatisme fixe 14 reçoit la liste des numéros d'identification des véhicules susceptibles d'être présents dans le secteur. Chaque automatisme fixe communique ces numéros à l'équipement de transmission correspondant, qui adresse des interrogations successives affectées chacune à un véhicule. Les réponses de chaque véhicule sont retransmises à l'automatisme fixe du tronçon concerné.
  • Lorsqu'une barrière 26 détecte le passage d'un véhicule, l'équipement de transmission correspondant, 32 par exemple (Figure 8), génère une interrogation spécifique, à laquelle le véhicule situé à l'emplacement de la barrière, et lui seul, répond. Cela implique que les équipements situés à bord du véhicule puissent déterminer que ce véhicule est au droit de la barrière : on décrira plus loin des équipements embarqués sur véhicule pouvant remplir cette fonction. Les équipements portés par le véhicule adressent alors une réponse :
    • d'une part, à l'automatisme du tronçon, 20 par exemple, dans lequel pénètre le véhicule pour lui donner le numéro d'identification du véhicule,
    • d'autre part, à l'automatisme 14 du tronçon placé en amont, qui est ainsi informé que le dialogue avec le véhicule transite par un nouvel équipement de transmission 32 (et non plus 30).
  • Par la suite, aussi longtemps que la commande du véhicule n'est pas passée du tronçon amont 18 au nouveau tronçon concerné 20, l'automatisme fixe du tronçon amont demande à l'équipement de transmission du tronçon maintenant concerné de s'adresser au véhicule situé dans le sas de transmission 28.
  • La gestion des automatismes fixes 14 et 16 découle de la gestion des équipements de transmission.
  • A un instant donné, les automatismes fixes disposent de la liste des véhicules présents dans les tronçons respectifs qu'ils gèrent, cette information devant être fournie de façon sécuritaire. Cette liste est constituée par l'énumération des codes d'identification propres chacun à un véhicule particulier.
  • Chaque équipement communique périodiquement la liste des codes d'identification aux équipements de transmission respectifs et, en retour, reçoit les réponses des véhicules présents dans leur tronçon. En cas d'absence de réponse d'un véhicule affiché comme présent dans le tronçon, l'automatisme déclenche une alarme locale.
  • Lorsqu'un véhicule pénètre dans un tronçon, 20 par exemple :
    • sa présence est signalée par la barrière immatérielle correspondante 26,
    • l'équipement de transmission 32 du tronçon dans lequel pénètre le véhicule fournit à l'automatisme fixe correspondant 16 le code d'identification de ce véhicule, qui s'ajoute à la liste des codes mémorisés par l'automatisme.
  • Le véhicule peut alors être pris en charge par l'automatisme fixe, qui transmet au véhicule concerné une information de transfert de commande.
  • Le véhicule qui pénètre dans un nouveau tronçon 20 le fait par une zone constituant sas 28 en aval du tronçon 18 qu'il quitte. Ce passage dans le sas est communiqué par l'équipement de transmission 32 à l'automatisme 14 du secteur quitté.
  • Si le mobile est effectivement pris en charge par l'automatisme 16 du tronçon aval, ses équipements embarqués indiquent aux automatismes 16 et 14 que la transition s'est bien effectuée : son code d'identification est alors effacé de la liste gérée par l'automatisme amont 14 : à partir de ce moment, l'automatisme aval 16 devient seul à gérer le véhicule.
  • Si l'automatisme amont 14 n'a pas reçu, avant que le véhicule n'ait quitté le sas 28, l'information de transfert de commande, il adresse au véhicule un ordre d'arrêt avant la fin du sas : ainsi, le véhicule reste en permanence sous le contrôle d'un automatisme.
  • Les équipements embarqués sur un mobile peuvent avoir la constitution montrée en Figure 10.
  • Ces équipements comportent un calculateur sécuritaire 182, c'est-à-dire dont tous les traitements sont protégés par un codage de détection et, éventuellement, de correction d'erreur, ce calculateur pouvant être similaire au calculateur 158 des automatismes fixes. Le calculateur 182 reçoit, de moyens situés à bord du véhicule, une information indiquant la position absolue du véhicule sur la voie. Cette information 184 peut être élaborée par des moyens en eux-mêmes connus. Le calculateur 182 reçoit également le code d'identification du véhicule, provenant d'un module 186. Il est souhaitable que le code d'identification d'un véhicule reste immuable, même en cas d'échange des équipements embarqués. Pour cette raison, il est avantageux de prévoir un dispositif 186 remplaçable, mais élaborant le code d'identification à partir d'un numéro de référence représenté par un câblage 188 fixé à demeure sur le véhicule.
  • Le calculateur 182 est prévu pour élaborer et fournir, sur une sortie 190, des ordres de commande du véhicule et, notamment, une information d'autorisation de poursuite du déplacement au-delà du sas 28. Le calculateur 182 est également prévu pour recevoir, des équipements de conduite du véhicule (non représentés), des informations 192 à transmettre aux installations fixes et des signaux d'alarme.
  • Le calculateur 182 est relié aux équipements de transmission embarqués, permettant d'échanger des informations avec les parties fixes de l'installation. Dans le cas illustré sur la Figure 10, les équipements de transmission embarqués comportent une chaîne d'émission et une chaîne de réception, ayant des constitutions similaires. La chaîne servant à l'émission, c'est-à-dire à la transmission des équipements fixes vers les équipements embarqués, comporte un capteur 194, constitué par une bobine d'axe vertical située au-dessus de la ligne d'émission 142. Le courant à fréquence fe circulant dans cette ligne induit une tension aux bornes du capteur 194. La chaîne comporte ensuite un module 196 de mise en forme et de filtrage passe-bande autour de la fréquence fe, un démodulateur 198 et un module de déformatage 100. Symétriquement, l'autre chaîne comporte un module 102 de formatage, un modulateur 104 d'une onde à fréquence porteuse fr, différente de fe, et un étage de puissance 106 qui attaque une bobine d'émission 108 à axe vertical, placée au-dessus de la ligne de réception 40.
  • Les équipements embarqués ayant la constitution montrée en Figure 10 peuvent être gérés de la façon suivante.
    • 1. Le véhicule reçoit les messages issus de l'automatisme, 14 par exemple, gérant le tronçon sur lequel il se trouve et destiné à tous les véhicules se trouvant dans le tronçon concerné 18.
    • 2. Lorsqu'un message comporte le code d'identification propre à un véhicule se trouvant dans le tronçon, le calculateur 182 du véhicule adresse le message aux automatismes de conduite embarqués. En retour, le véhicule renvoie son code d'identification, et éventuellement les messages d'alarme fournis par les automatismes de conduite embarqués.
    • 3. Lorsque le véhicule est à proximité d'un sas 28 de transmission, il se met à l'écoute des messages d'interrogation fournis par les automatismes fixes en réponse au franchissement d'une barrière immatérielle 26.
    • 4. En réponse à un tel message d'interrogation, le véhicule envoie son code d'identification et, éventuellement, un message élaboré par des automatismes de conduite embarqués, destinés à l'automatisme du tronçon 20 dans lequel pénètre le véhicule, décrivant l'état du véhicule.
    • 5. Au cours d'une phase de transition, qui doit s'achever avant que le véhicule n'ait quitté le sas 28, le véhicule est interrogé par les deux automatismes 14 et 16. Dès que le véhicule est pris en charge par l'automatisme 16 du tronçon aval, cet automatisme lui envoie un message spécifique de transfert de prise en charge. A partir de ce moment, le véhicule répond à tout message reçu de l'automatisme 14 du tronçon qu'il vient de quitter par un message d'acquittement, ce qui interrompt définitivement le dialogue avec l'automatisme 14.
  • Le message de prise en charge par l'automatisme 16 du nouveau tronçon se traduit par la fourniture aux automatismes de conduite d'une autorisation de rouler dans le nouveau tronçon 20. Si ce message n'est pas reçu, le calculateur adresse aux automatismes de conduite, un ordre d'arrêt avant l'extrémité aval du sas 28, avant perte de dialogue avec l'automatisme 14 du tronçon précédent.

Claims (12)

  1. Installation de transport à commande automatique du déplacement de véhicules (10) le long d'une voie, comportant des automatismes fixes de commande (14,16) affectés chacun à la gestion d'un tronçon déterminé (18,20) de la voie, chaque tronçon étant muni de moyens (22-30, 24-32) de communication entre l'automatisme fixe de gestion de ce tronçon et les véhicules en circulation sur le tronçon, chaque tronçon (18,20) étant fractionné, par des moyens immatériels, en plusieurs cantons, et chaque véhicule étant prévu pour détecter son passage d'un canton à un autre et pour transmettre l'information de passage à l'automatisme fixe du tronçon,
       caractérisée en ce que des moyens sont prévus, sur chaque véhicule en circulation sur le tronçon, pour identifier le canton qu'il occupe (10) et pour l'indiquer à l'automatisme (14,16) correspondant, en ce que les automatismes sont prévus pour fournir à chaque véhicule situé sur le tronçon, en réponse aux indications reçues des véhicules, des informations, sous forme d'indications de cantons, sur l'espacement libre devant lui, et en ce que chaque véhicule porte un équipement de commande de son propre mouvement en tenant compte de l'état d'occupation des cantons vers lesquels il se dirige.
  2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les informations fournies à un véhicule se limitent à l'indication que le véhicule peut dépasser le canton qu'il occupe ou, au contraire, doit s'arrêter avant la fin du canton, à distance de sécurité de cette fin.
  3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque tronçon porte de plus des dispositifs matériels (27) de détection de présence des véhicules incapables, par construction ou à la suite de pannes, de communiquer avec les automatismes de commande, et de signalisation.
  4. Installation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que chaque tronçon est découpé, non seulement en cantons immatériels, mais aussi en sur-cantons définis par des appareils de voie et de signalisation (34) qui peuvent être classiques, certains au moins des sur-cantons correspondant à plusieurs cantons et non pas à un seul, autorisant le suivi de véhicule en conduite manuelle.
  5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les cantons (18a, 18b,..., 18f) sont plus courts en station qu'en partie courante de la voie.
  6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chacun des automatismes (14, 16) comporte une unité de calcul (76) ayant une mémoire contenant une liste ordonnée de tous les cantons (18a,..., 18f) du tronçon correspondant et, éventuellement, de sur-cantons du tronçon.
  7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque véhicule est muni d'un équipement embarqué ayant une unité de calcul (68) munie d'une mémoire qui contient la liste complète de tous les cantons de la voie sur laquelle le véhicule est amené à circuler.
  8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les automatismes fixes sont prévus pour interroger les équipements embarqués à cadence suffisante pour refléter l'état instantané de l'installation.
  9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque tronçon est délimité par une barrière immatérielle (26) permettant de déterminer l'instant où un véhicule (10) quitte un tronçon pour entrer dans le tronçon suivant et qui transmet ladite information aux automatismes fixes des tronçons qu'elle sépare.
  10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'automatisme fixe de chaque tronçon est prévu pour adresser à chaque véhicule qui pénètre dans le tronçon, décelé par la barrière immatérielle, une demande d'identification, et en ce que les équipements de chaque véhicule sont prévus pour envoyer, en réponse, une identification et, éventuellement, une indication de position.
  11. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque tronçon comporte une portion terminale constituant sas (28) et munie de moyens permettant la mise en communication du véhicule non seulement avec l'automatisme (16) du tronçon (20) auquel appartient la portion terminale, mais aussi avec l'automatisme (14) gérant le tronçon adjacent (18), dès que le véhicule pénètre dans le sas, des moyens (26) commandés par le véhicule lors de son passage en un emplacement déterminé de la partie terminale, provoquant le transfert de commande d'un automatisme à l'autre, et des moyens pour vérifier que le transfert est effectué et déclenche une alarme en cas d'absence de transfert dans le sas.
  12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens de mise en communication comportent une boucle de transmission par tronçon, les boucles de deux tronçons adjacents présentant un recouvrement définissant un sas matériel.
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