EP2013066A1 - Automatic management system of movement of at least one vehicle on a traffic line - Google Patents

Automatic management system of movement of at least one vehicle on a traffic line

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Publication number
EP2013066A1
EP2013066A1 EP07731347A EP07731347A EP2013066A1 EP 2013066 A1 EP2013066 A1 EP 2013066A1 EP 07731347 A EP07731347 A EP 07731347A EP 07731347 A EP07731347 A EP 07731347A EP 2013066 A1 EP2013066 A1 EP 2013066A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
automatic processing
terminals
line
radio
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.)
Withdrawn
Application number
EP07731347A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Garnier
Renaud Mesnager
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.)
Arion Entreprise
Original Assignee
Arion Entreprise
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
Application filed by Arion Entreprise filed Critical Arion Entreprise
Publication of EP2013066A1 publication Critical patent/EP2013066A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/125—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using short-range radio transmission
    • 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
    • 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
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation

Definitions

  • the present invention relates to systems for automatically managing the movement of at least one vehicle on a traffic line.
  • the meaning of the present description is understood to mean the management of all the parameters that are generally produced in the form of computer-type signals or the like, by means of sensors ad-oc associated with the vehicle whose traffic must be managed, in order to obtain a programmed and automatic traffic with, for objective, a very good security and a good comfort of the passengers borrowing this vehicle when it moves on a line of circulation of any kind but, preferably, on a line defined by rails or the like.
  • These parameters are of course all those that are necessary for an automated circulation of a vehicle such as a train, a metropolitan train or the like on a line such as a railway track or the like, and which represent for example the instantaneous speed of the vehicle. vehicle, the distance between two vehicles such as two metro trains or two trains, the stopping and starting times at stations, the incidents of travel, the heating of wagons or the like, their lighting, the opening and closing of doors , alerts, etc.
  • the present invention aims to provide a system for automatically managing the movement of at least one vehicle on a line of circulation which, because of its relatively simple structure and its flexibility of use, overcomes at least in large part the disadvantages mentioned above of prior art systems as those which have been schematically recalled above. More specifically, the present invention relates to a system for automatically managing the movement of at least one vehicle on a traffic line, comprising:
  • a plurality of primary radio transceiver terminals disposed along said circulation line and substantially equidistant from each other by a distance substantially equal to Lt, said primary radio transceiver terminals all having substantially the same transmission lobe; and receiving, each primary radio transceiver terminal being disposed along said circulation line (4) so that the length Lo which is covered by its emission lobe is between Lt and 2Lt, and
  • Means for connecting said plurality of primary radio transceiver terminals to said central automatic processing means characterized in that it further comprises: Means for generating signals representative of the state of said vehicle, said signal generating means being embedded on said vehicle,
  • Automatic processing means on board said vehicle capable of processing said signals representative of the state of said vehicle emitted by the on-board production means on said vehicle
  • Radio-transceiver communication means on board said vehicle arranged so as to communicate said on-board automatic processing means with always at least two consecutive primary radio-transceiver terminals when said vehicle moves along said line.
  • FIGS. 1 and 2 show two block diagrams of an embodiment of FIG. a system according to the invention, automatic management of the movement of at least one vehicle on a line of circulation, Figure 2 more particularly representing a subway train and, above this train, means entering the structure of the system according to the invention, emphasizing that, although represented outside the train for ease of representation, these means are embedded on the train.
  • FIGS. 1 and 2 which must be taken in combination.
  • This automatic management system for the movement of at least one vehicle 1, 2, 3, ... on a line of circulation 4 comprises, FIG. 1, central automatic processing means 10 information making it possible to manage the movement of the vehicle on the circulation line, a plurality of primary radio transceiver terminals 21, 22, 23, 24, ... arranged along the circulation line 4 and substantially equidistant from the each other by a distance substantially equal to Lt, and all having substantially the same transmitting and receiving lobe 121, 122, 123, 124, ..., each primary radio transceiver terminal being disposed along the circulation line 4 so that the length Lo which is covered by its emission lobe is between Lt_and 2Lt, means 30 for connecting the plurality of primary radio transceiver terminals 21, 22, 23, 24, ...
  • radio transceiver terminals it includes transceivers of any type capable of transmitting and / or receiving signals of any kind, , analog, over-the-air, etc.
  • the central automatic processing means 10 comprise at least two identical main automatic processing drivers 11, 12, that is to say both able to function identically to develop and / or process signals and to deliver the results obtained in the same form.
  • the central automatic processing means 10, 11, 12 they comprise at least two sets 13, 14 connection interface capable of connecting two consecutive primary radio-transceiver terminals 21, 22, 23, 24, ... with respectively two identical main automatic processing drivers 11, 12.
  • a set of connection interface means 13, 14 as defined above comprises at least two so-called “front” interface means 15, 16, known in themselves to those skilled in the art, whose inputs / outputs are respectively connected to the two consecutive primary radio-transceiver terminals 21, 22, 23, 24, ..., and whose outputs / inputs are connected by means of a parallel double Ethernet network 17, 18 respectively to the inputs / outputs of the two identical main automatic processing drivers 11, 12.
  • the automatic processing means 40 on the vehicle 1, 2, 3, .... Figure 2 comprise two identical onboard secondary automatic processing drivers 41, 42.
  • on-vehicle radio transceiver communication means 50 on the vehicle 1, 2, 3, ... are arranged so as to always make the two identical on-board secondary automatic processing drivers 41, 42 communicate with at least two transceiver terminals consecutive primary radio 21 ⁇ , 22, 23, 24, .... when the vehicle moves on the taxiway 4.
  • connection means 53 comprise two connection interfaces 153, 253 which can be of any type and which are only diagrammatically illustrated in FIG. 2, in particular an Ethernet network of the "real-time” type or the like. This type of network is also known in itself and will not be further detailed here, for the sole purpose of simplifying the present description.
  • the means 60 for producing signals representative of the state of the vehicle 1, 2, 3, ... defined previously they consist, for example, of a management unit on board the vehicle, comprising as many sensors as there are data to be processed to determine the state of movement of the vehicle 1, 2, 3 these sensors can also be redundant for safety.
  • the inputs / outputs 61 of this on-board management unit 60 are connected to the connection interfaces 153, 253.
  • the control unit 60 is designed and comprises ad-hoc sensors to be able to manage at least one of the following parameters: the speed vehicle, the distance between the vehicle and the previous or the next on the same line of traffic 4, alerts, stopping and starting times at stations, incidents of travel, vehicle heating, lighting of the vehicle, the opening and closing of the doors of that vehicle, etc.
  • the system according to the invention as described above can operate and be used in different ways.
  • All the equipment constituting the system must support the SNMP protocol and thus allow remote administration.
  • the system must also have points in reserve in each station of the line of circulation 4. In general the system must of course ensure the security of data transmission and their availability at all times. For example, the maximum time constant along the entire circulation line 4 may be less than 50 ms.
  • the general structure of the system making it possible to converse between all the means as defined functionally above, is advantageously based on the use of a "BackBone" (which can be translated into a core of the network, a backbone, a backbone network). gigabit or the like which is looped and redundant. This re-looping makes it possible to overcome a simple cut of one of the strands of the network 17, 18 of the BackBone. Redundancy offers a second independent channel for data transmission. It is thus possible to obtain a robust structure offering a high availability for the transmission of data. It seems relevant, and to respect the applicable constraints, to achieve a switched level two solution with priority management according to standard 802 1.P or 802 1Q.
  • VLAN which is the abbreviation of the English term “Virtual Area Network” and which means in French “Virtual Local Network”
  • VLAN also seems an important element because it is thus possible “to encapsulate” the whole communication of a feature such as autopilot.
  • This structure of the system also makes it possible to connect the so-called "sensitive” equipment to the two strands of the network 17, 18.
  • it is the responsibility of the equipment to manage the redundancy that can go as far as duplicating the data for obtain active redundancy from end to end.
  • For the so-called "less sensitive” equipment it is possible to connect them only on one strand of the network. In this case, it is necessary to connect all participating devices to the realization of the same functionality on the same strand of the network.
  • This method makes it possible to limit the volume of data to be transferred in the system according to the invention.
  • the central automatic processing means which bear the reference 10 in FIG.
  • PA 10 11, 12
  • network 17, 18 preferably Ethernet
  • the availability of communication should preferably be very robust to a single failure and always provide an alternative path for routing data from the AP.
  • This duplication of paths reinforced by the use of an active redundancy of the transmission generates a duplication of the data in the medium. This implies putting in place "stamped" mechanisms to manage the scheduling and ensure the uniqueness of the data to be provided to the consuming application.
  • the communication between the equipment inherent to the PA function must therefore preferentially, guarantee a complete independence between application and communication, ensure a complete autonomy of the system, take into account the properties applicable to the data in order to respect the operational constraints, to guarantee the independence of the data and thus protect the integrity of the system, propose a structure ensuring a management and a continuous localization of each vehicle 1, 2, 3, on the circulation line 4, guarantee the security of the transmitted information, ensure the availability of the communication means, to obtain an elastic structure, to provide a communication solution capable, for each vehicle, of conveying the data between "mobile ground O" with a bit rate greater than, for example, 10 kbit / sec and to ensure sampling of each vehicle at a frequency for example of 10 Hertz, provide the possibility of nsmitting between "ground / mobile" either point-to-point, to several vehicles or to all vehicles.
  • PAE bearing the references 40 (41, 42).
  • radio receivers to: eliminate duplicate data due to the redundancy of some of the system's means, secure end-to-end communications between the different equipment of the PA function, check that all the equipment participating in the data routing function is working properly so as to eliminate latent failures, ensure the management of all network equipment.
  • Additional functions may be necessary to enable the operation of vehicles 1, 2, 3, ... such as subway trains or the like. These are, for example, wake-up remotely equipment (wake-up mode), falling asleep remote equipment on board (sleep mode).
  • the radio transceiver structure must therefore allow an optimization of the bandwidth, an effectiveness of the transmission which is linked to the actual presence of a vehicle in the area covered by the radio transceivers, constraints applicable to the vehicle communication.
  • ⁇ "Soi are then linked to the movement of vehicles on the line of circulation according to the speed of movement of the vehicle when for example it is 100 km / h maximum with a dynamic interval of 30 seconds.
  • Respecting a layered structure is the means of ensuring end-to-end communication between the PA Soi and the PA Embedded (establishment of a communication tunnel).
  • This layer structure of the model must also be declined at the level of the structure so as not to go up the constraints inherent in the management of the radio transceivers to the BackBone. It is therefore wise to resort to a notion of cluster consisting of transmitter terminals. radio receivers that interconnect via a front end to the BackBone. The radio transceiver constraints are then processed at the cluster level and not any influence on the operation of the BackBone.
  • static switch tables are defined at the level of the level two switches in order to eliminate the "overheads" (translation in French) of reconstruction of the local tables because of the processing of the mobility.
  • the mobility treatment is for example carried out directly at the level of the radio transceiver terminals without resorting to application functions (PA Soi for example).
  • the description below shows that the proposed ground structure respects the stated constraints and rules defined above.
  • the tree structure is a response to the problem of the dissociation of the constraints related to the BackBone and to the radio transmission-receiver transmission.
  • Each cluster is organized around a redundant real-time Ethernet network capable of managing the synchronization of transmitting terminals.
  • radio receivers and highlights the various equipment involved in the operation of the system and more particularly the transmission of data related to the PA function:
  • the front end 15, 16 provides the interface of the radio transceiver cluster with the BackBone.
  • the transceivers radio terminal manages the transmission transceiver radio receivers "soil • £>Mobile"
  • the embedded structure can also be designed either from a private network dedicated to the PA function, or from an existing network on the vehicle.
  • This fully redundant structure (2 PAE, 2 radio transceiver terminals, a redundant network) offers a high coverage rate for single outages.
  • the system can remain functional despite the failure of an PAE and / or a radio transceiver terminal and / or one of the network strands.
  • This structure also offers the advantage of guaranteeing the independence of the PA function with respect to the onboard system.
  • the data exchanged are fully trivialized data independent of any communication protocol.
  • the presented structure is based on the network access layer and proposes a data distribution by means of the mirroring mechanism provided by the communication coprocessor such as that described in FR-A-2 875 361 which ensures a replication of the data. data wherever it is needed.
  • the real-time network makes it possible to distribute all the information coming from the BackBone to the radio transceiver terminals thus making available all the data intended for the vehicle at any point in the system.
  • the network assures a reassembly function of the information at the Front End database.
  • the radio transceiver network performs, in a completely autonomous way, several roles, it ensures the bidirectional transmission of data between the ground and the vehicles, manages the mobility of the vehicles, implements a mechanism of location of the vehicles on the line, control the time management of the radio transceiver stations so as to avoid simultaneous transmissions of adjacent stations, ensures the synchronization of the radio transceiver terminals thus making possible a parallelization of the data transmissions.
  • the role of this network is to ensure a distribution of data from
  • the defined Communication Front-end acts as a gateway between the BackBone and the Soi Radio Transceiver Terminals. It uses "communication objects like the one described in the FR-A referenced above". It is fully parameterizable remotely via the tables generated from the configuration tool.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

The present invention relates to automatic management systems of the movement of at least one vehicle 1 ... on a traffic line 4. The system according to the invention is essentially characterised in that it comprises central automatic processing means 10 of data used to manage the movement of the vehicle 1 on the line 4, a plurality of primary radio transmitter-receiver terminals 21, 22, 23, 24 arranged along the line 4 and equidistant with respect to each other by a distance Lt, the terminals 21, 22, 23, 24, ... all having the same transmission and reception lobe 121, 122, 123, 124, ..., each terminal being arranged along the traffic line 4 such that the length Lo which is covered by its transmission lobe is between Lt and 2Lt, means 30 to connect the terminals 21, 22, 23, 24, ... to the means 10, means 60 to produce representative signals of the vehicle status on-board the vehicle, automatic processing means 40 on-board the vehicle suitable for processing the representative signals of the vehicle status, and radio transmitter-receiver communication means 50 on-board the vehicle arranged such that the means 40 always communicate with at least two terminals 21, 22, 23, 24, ... when the vehicle moves on the line 4. Application particularly to the automatic management of the movement of underground rail car sets.

Description

SYSTEME DE GESTION AUTOMATIQUE DU DEPLACEMENT D'AU MOINS UN VEHICULE SUR UNE LIGNE DE CIRCULATION. SYSTEM FOR AUTOMATICALLY MANAGING THE MOVEMENT OF AT LEAST ONE VEHICLE ON A CIRCULATION LINE.
La présente invention concerne les systèmes de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation.The present invention relates to systems for automatically managing the movement of at least one vehicle on a traffic line.
Par gestion du déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation, on entend, au sens de la présente description, la gestion de tous les paramètres qui sont généralement élaborés sous forme de signaux de type informatique ou analogues, au moyen de capteurs ad-oc associés au véhicule dont la circulation doit être gérée, dans le but d'obtenir une circulation programmée et automatique avec, pour objectif, une très bonne sécurité et un bon confort des passagers empruntant ce véhicule quand il se déplace sur une ligne de circulation de toute nature mais, de façon préférentielle, sur une ligne définie par des rails ou analogues. Ces paramètres sont bien entendu tous ceux qui sont nécessaires à une circulation automatisée d'un véhicule comme un train, une rame de métropolitain ou analogue sur une ligne comme une voie de chemin de fer ou analogue, et qui représentent par exemple la vitesse instantanée du véhicule, la distance entre deux véhicules comme deux rames de métro ou deux trains, les moments d'arrêt et de démarrage aux stations, les incidents de parcours, le chauffage des wagons ou analogues, leur éclairage, l'ouverture et la fermeture des portes, les alertes, etc.By managing the movement of at least one vehicle on a line of traffic, the meaning of the present description is understood to mean the management of all the parameters that are generally produced in the form of computer-type signals or the like, by means of sensors ad-oc associated with the vehicle whose traffic must be managed, in order to obtain a programmed and automatic traffic with, for objective, a very good security and a good comfort of the passengers borrowing this vehicle when it moves on a line of circulation of any kind but, preferably, on a line defined by rails or the like. These parameters are of course all those that are necessary for an automated circulation of a vehicle such as a train, a metropolitan train or the like on a line such as a railway track or the like, and which represent for example the instantaneous speed of the vehicle. vehicle, the distance between two vehicles such as two metro trains or two trains, the stopping and starting times at stations, the incidents of travel, the heating of wagons or the like, their lighting, the opening and closing of doors , alerts, etc.
Tous ces paramètres sont bien connus des hommes du métier et ne seront donc pas plus amplement décrits et définis ici dans l'unique souci de simplifier la présente description.All these parameters are well known to those skilled in the art and will therefore not be more fully described and defined here for the sole purpose of simplifying the present description.
Il existe déjà des systèmes qui permettent de gérer automatiquement le déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation notamment sur une ligne de chemin de fer ou analogue.There are already systems that can automatically manage the movement of at least one vehicle on a line of traffic including a railway line or the like.
Il est par exemple connu un système de ce type comme celui qui est décrit dans le US-A-2003/0093195, qui comporte des émetteur-récepteurs sur chaque train et dans chaque station pour faire communiquer entre eux les trains et les stations et ainsi gérer automatiquement le déplacement des trains sur leur ligne de circulation. Cependant, dans ce système connu, les signaux représentatifs de l'état des trains sont obtenus par des radars positionnés dans les stations le long de la voie de circulation. Cette réalisation est onéreuse car, d'une part elle nécessite, en plus des émetteur-récepteurs, autant de radars que de stations et, d'autre part, avec des radars positionnés dans les stations, il n'est pas possible d'élaborer des signaux représentatifs d'un grand nombre de paramètres sur l'état des trains. En fait, avec ce système connu, il n'est possible de ne prendre en compte que la position et la vitesse des trains.For example, there is known a system of this type, such as that described in US-A-2003/0093195, which comprises transceivers on each train and in each station for communicating with each other the trains and the stations and so on. automatically manage the movement of trains on their line of traffic. However, in this known system, the signals representative of the state of the trains are obtained by radars positioned in the stations along the taxiway. This realization is expensive because, on the one hand, it requires, in addition to the transceivers, as many radars as stations and, on the other hand, with radars positioned in the stations, it is not possible to elaborate signals representative of a large number of parameters on the state of trains. In fact, with this known system, it is possible to take into account only the position and the speed of the trains.
Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un système de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation qui, du fait de sa structure relativement simple et de sa souplesse d'utilisation, pallie au moins en grande partie les inconvénients mentionnés ci-dessus des systèmes de l'art antérieur comme ceux qui ont été schématiquement rappelés ci-dessus. Plus précisément, la présente invention a pour objet un système de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation, comportant :Also, the present invention aims to provide a system for automatically managing the movement of at least one vehicle on a line of circulation which, because of its relatively simple structure and its flexibility of use, overcomes at least in large part the disadvantages mentioned above of prior art systems as those which have been schematically recalled above. More specifically, the present invention relates to a system for automatically managing the movement of at least one vehicle on a traffic line, comprising:
• des moyens de traitement automatique centraux des informations permettant de gérer le déplacement du véhicule sur ladite ligne de circulation,Central automatic processing means of information making it possible to manage the movement of the vehicle on said line of circulation,
• une pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires disposés le long de ladite ligne de circulation et sensiblement équidistants les uns des autres d'une distance sensiblement égale à Lt, lesdits terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires ayant tous sensiblement le même lobe d'émission et de réception, chaque terminal émetteur-récepteur radio primaire étant disposé le long de ladite ligne de circulation (4) de façon que la longueur Lo qui est recouverte par son lobe d'émission soit comprise entre Lt et 2Lt, etA plurality of primary radio transceiver terminals disposed along said circulation line and substantially equidistant from each other by a distance substantially equal to Lt, said primary radio transceiver terminals all having substantially the same transmission lobe; and receiving, each primary radio transceiver terminal being disposed along said circulation line (4) so that the length Lo which is covered by its emission lobe is between Lt and 2Lt, and
• des moyens pour connecter ladite pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires aux dits moyens de traitement automatique centraux, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre : • des moyens d'élaboration de signaux représentatifs de l'état du dit véhicule, ces dits moyens d'élaboration de signaux étant embarqués sur ledit véhicule,Means for connecting said plurality of primary radio transceiver terminals to said central automatic processing means, characterized in that it further comprises: Means for generating signals representative of the state of said vehicle, said signal generating means being embedded on said vehicle,
• des moyens de traitement automatique embarqués sur ledit véhicule aptes à traiter lesdits signaux représentatifs de l'état du dit véhicule émis par les moyens d'élaboration embarqués sur ledit véhicule, etAutomatic processing means on board said vehicle capable of processing said signals representative of the state of said vehicle emitted by the on-board production means on said vehicle, and
• des moyens de communication émetteurs-récepteurs radio embarqués sur ledit véhicule agencés de façon à faire communiquer lesdits moyens de traitement automatique embarqués avec toujours au moins deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs quand ledit véhicule se déplace le long de ladite ligne.Radio-transceiver communication means on board said vehicle arranged so as to communicate said on-board automatic processing means with always at least two consecutive primary radio-transceiver terminals when said vehicle moves along said line.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels : Les figures 1 et 2 représentent deux schémas de principe d'un mode de réalisation d'un système selon l'invention, de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation, la figure 2 représentant plus particulièrement une rame de métro et, au-dessus de cette rame, des moyens entrant dans la structure du système selon l'invention, en soulignant que, bien que représentés en dehors de la rame pour une facilité de représentation, ces moyens sont embarqués sur la rame.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description given with reference to the accompanying drawings for illustrative but not limiting purposes, in which: FIGS. 1 and 2 show two block diagrams of an embodiment of FIG. a system according to the invention, automatic management of the movement of at least one vehicle on a line of circulation, Figure 2 more particularly representing a subway train and, above this train, means entering the structure of the system according to the invention, emphasizing that, although represented outside the train for ease of representation, these means are embedded on the train.
Il est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. Le système selon l'invention de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule 1 , 2, 3, ... sur une ligne de circulation 4 est illustré sur les figures 1 et 2 qui doivent être prises en combinaison.It is first of all specified that, in the figures, the same references designate the same elements, whatever the figure on which they appear and whatever the form of representation of these elements. The system according to the invention for automatically managing the movement of at least one vehicle 1, 2, 3, ... on a circulation line 4 is illustrated in FIGS. 1 and 2 which must be taken in combination.
Ce système de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule 1, 2, 3, ... sur une ligne de circulation 4 comporte, figure 1 , des moyens de traitement automatique centraux 10 des informations permettant de gérer le déplacement du véhicule sur la ligne de circulation, une pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires 21 , 22, 23, 24, ... disposés le long de la ligne de circulation 4 et sensiblement équidistants les uns des autres d'une distance sensiblement égale à Lt, et ayant tous sensiblement le même lobe d'émission et de réception 121, 122, 123, 124, ..., chaque terminal émetteur-récepteur radio primaire étant disposé le long de la ligne de circulation 4 de façon que la longueur Lo qui est recouverte par son lobe d'émission soit comprise entre Lt_et 2Lt, des moyens 30 pour connecter la pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires 21, 22, 23, 24, ... aux moyens de traitement automatique centraux 10, des moyens d'élaboration 60 de signaux représentatifs de l'état du véhicule 1 , 2, 3, ..., ainsi que, illustrés sur la figure 2, des moyens de traitement automatique 40 embarqués sur le véhicule aptes à traiter les signaux représentatifs de l'état du véhicule 1, 2, 3, ... et des moyens de communication émetteurs-récepteurs radio 50 embarqués sur le véhicule 1 , 2, 3, ... agencés de façon à faire communiquer les moyens de traitement automatique embarqués 40 avec toujours au moins deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs 21, 22, 23, 24, ... quand le véhicule 1, 2, 3, ... se déplace le long de la ligne de circulation 4.This automatic management system for the movement of at least one vehicle 1, 2, 3, ... on a line of circulation 4 comprises, FIG. 1, central automatic processing means 10 information making it possible to manage the movement of the vehicle on the circulation line, a plurality of primary radio transceiver terminals 21, 22, 23, 24, ... arranged along the circulation line 4 and substantially equidistant from the each other by a distance substantially equal to Lt, and all having substantially the same transmitting and receiving lobe 121, 122, 123, 124, ..., each primary radio transceiver terminal being disposed along the circulation line 4 so that the length Lo which is covered by its emission lobe is between Lt_and 2Lt, means 30 for connecting the plurality of primary radio transceiver terminals 21, 22, 23, 24, ... the central automatic processing means 10, means 60 for generating signals representative of the state of the vehicle 1, 2, 3,..., as illustrated in FIG. 2, automatic processing means 40 on board the vehicle capable of processing the signals representative of the state of the vehicle 1, 2, 3, ... and the radio-transceiver communication means 50 on board the vehicle 1, 2, 3, ... arranged in such a way as to communicate the means of automatic processing s 40 with always at least two consecutive primary terminals radio transceivers 21, 22, 23, 24, ... when the vehicle 1, 2, 3, ... moves along the circulation line 4.
Il est bien précisé que, au sens de la présente description, par l'expression "terminaux émetteurs-récepteurs radio", il est compris des appareil émetteurs/récepteurs de tout type aptes à émettre et/ou recevoir des signaux de toute nature, informatiques, analogiques, par ondes hertziennes, etc..It is clearly specified that, within the meaning of the present description, by the term "radio transceiver terminals", it includes transceivers of any type capable of transmitting and / or receiving signals of any kind, , analog, over-the-air, etc.
Dans une réalisation avantageuse, comme celle qui est illustrée, les moyens de traitement automatique centraux 10 comportent au moins deux pilotes de traitement automatique principaux identiques 11, 12, c'est-à- dire aptes à fonctionner tous les deux de façon identique pour élaborer et/ou traiter des signaux et pour délivrer sous la même forme les résultats obtenus.In an advantageous embodiment, such as that illustrated, the central automatic processing means 10 comprise at least two identical main automatic processing drivers 11, 12, that is to say both able to function identically to develop and / or process signals and to deliver the results obtained in the same form.
Quant aux moyens 30 pour connecter la pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires 21 , 22, 23, 24, ... aux moyens de traitement automatique centraux 10, 11, 12, ils comportent au moins deux ensembles 13, 14 de moyens d'interface de connexion aptes à relier deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs 21, 22, 23, 24, ... avec respectivement deux pilotes de traitement automatique principaux identiques 11, 12.As for the means 30 for connecting the plurality of primary radio transceiver terminals 21, 22, 23, 24,... To the central automatic processing means 10, 11, 12, they comprise at least two sets 13, 14 connection interface capable of connecting two consecutive primary radio-transceiver terminals 21, 22, 23, 24, ... with respectively two identical main automatic processing drivers 11, 12.
Avantageusement, un ensemble de moyens d'interface de connexion 13, 14 comme défini ci-dessus comporte au moins deux moyens d'interface dits "frontaux" 15, 16, connus en eux-mêmes des hommes du métier, dont les entrées/sorties sont respectivement reliées aux deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs 21 , 22, 23, 24, ..., et dont les sorties/entrées sont reliées au moyen d'un double réseau Ethernet en parallèle 17, 18 respectivement aux entrées/sorties des deux pilotes de traitement automatique principaux identiques 11, 12.Advantageously, a set of connection interface means 13, 14 as defined above comprises at least two so-called "front" interface means 15, 16, known in themselves to those skilled in the art, whose inputs / outputs are respectively connected to the two consecutive primary radio-transceiver terminals 21, 22, 23, 24, ..., and whose outputs / inputs are connected by means of a parallel double Ethernet network 17, 18 respectively to the inputs / outputs of the two identical main automatic processing drivers 11, 12.
De plus, de façon tout à fait préférentielle, les moyens de traitement automatique 40 embarqués sur le véhicule 1, 2, 3, .... figure 2, comportent deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques 41, 42. De façon avantageuse, les moyens de communication émetteurs- récepteurs radio embarqués 50 sur le véhicule 1 , 2, 3, ... sont agencés de façon à toujours faire communiquer les deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques 41 , 42 avec au moins deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs 21 ~, 22, 23, 24, .... quand le véhicule se déplace sur la voie de circulation 4. A cette fin, les moyens de communication émetteurs-récepteurs radio embarqués 50 embarqués sur le véhicule 1, 2, 3, ... comportent deux terminaux émetteurs-récepteurs radio secondaires embarqués 51, 52, par exemple un à chacune des extrémité du véhicule, par exemple de la rame de métro, et des moyens 53 pour connecter les deux terminaux émetteurs- récepteurs radio secondaires embarqués respectivement aux deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques 41 , 42.In addition, quite preferably, the automatic processing means 40 on the vehicle 1, 2, 3, .... Figure 2, comprise two identical onboard secondary automatic processing drivers 41, 42. Advantageously, on-vehicle radio transceiver communication means 50 on the vehicle 1, 2, 3, ... are arranged so as to always make the two identical on-board secondary automatic processing drivers 41, 42 communicate with at least two transceiver terminals consecutive primary radio 21 ~ , 22, 23, 24, .... when the vehicle moves on the taxiway 4. To this end, the on-board radio transceiver communication means 50 on the vehicle 1, 2, 3, ... comprise two on-board secondary radio-transceiver terminals 51, 52, for example one at each end of the vehicle, for example the subway train, and means 53 for connecting the s two secondary radio transceiver terminals respectively embarked on the two identical on-board secondary automatic processing pilots 41, 42.
Ces moyens de connexion 53 comportent deux interfaces de connexion 153, 253 qui peuvent être de tout type et qui ne sont que schématiquement illustrés sur la figure 2, notamment un réseau Ethernet du type "en temps réel" ou analogue. Ce type de réseau est aussi connu en lui- même et ne sera pas plus amplement détaillé ici, dans l'unique souci de simplifier la présente description. Quant aux moyens d'élaboration 60 de signaux représentatifs de l'état du véhicule 1, 2, 3, ... définis auparavant, ils sont par exemple constitués d'une centrale de gestion embarquée sur le véhicule, comportant autant de capteurs que de données à traiter pour déterminer l'état de déplacement du véhicule 1, 2, 3 ces capteurs pouvant, aussi eux, être redondés par sécurité.These connection means 53 comprise two connection interfaces 153, 253 which can be of any type and which are only diagrammatically illustrated in FIG. 2, in particular an Ethernet network of the "real-time" type or the like. This type of network is also known in itself and will not be further detailed here, for the sole purpose of simplifying the present description. As for the means 60 for producing signals representative of the state of the vehicle 1, 2, 3, ... defined previously, they consist, for example, of a management unit on board the vehicle, comprising as many sensors as there are data to be processed to determine the state of movement of the vehicle 1, 2, 3 these sensors can also be redundant for safety.
Les entrées/sorties 61 de cette centrale de gestion embarquée 60 sont reliées aux interfaces de connexion 153, 253. La centrale 60 est conçue et comporte des capteurs ad-hoc pour être apte à gérer au moins l'un des paramètres suivants : la vitesse instantanée du véhicule, la distance entre le véhicule et le précédent ou le suivant sur la même ligne de circulation 4, les alertes, les moments d'arrêt et de démarrage aux stations, les incidents de parcours, le chauffage du véhicule, l'éclairage du véhicule, l'ouverture et la fermeture des portes de ce véhicule, etc. Le système selon l'invention tel que décrit ci-dessus peut fonctionner et être utilisé de différentes façons.The inputs / outputs 61 of this on-board management unit 60 are connected to the connection interfaces 153, 253. The control unit 60 is designed and comprises ad-hoc sensors to be able to manage at least one of the following parameters: the speed vehicle, the distance between the vehicle and the previous or the next on the same line of traffic 4, alerts, stopping and starting times at stations, incidents of travel, vehicle heating, lighting of the vehicle, the opening and closing of the doors of that vehicle, etc. The system according to the invention as described above can operate and be used in different ways.
Il est cependant précisé qu'il doit être apte à assurer les fonctions suivantes : assurer une communication transparente entre les différents équipements, respecter le protocole IP (abréviation de l'expression anglaise "Internet Protocol", soit en français "protocole par Réseau Internet") pour assurer la communication entre les différents équipements du véhicule 1 , 2, 3, ..., assurer une supervision de type SNMP (abréviation de l'expression anglaise " Simple Network Management Protocol", soit en français "protocole simple de gestion de réseau") de l'ensemble en proposant par exemple une solution avec une parfaite redondance intrinsèque. Notamment, les contraintes applicables au système peuvent se décliner de la façon comme défini ci-après. Le système aussi doit pouvoir connecter un nombre important d'abonnés, par exemple nombre de véhicules, nombre de stations, postes centraux, etc.. La transmission de données doit autoriser une communication vers un abonné ou plusieurs abonnés et/ou tous les abonnés.It is however specified that it must be able to ensure the following functions: to ensure a transparent communication between the different equipments, to respect the IP protocol (abbreviation of the English expression "Internet Protocol", in French "protocol by Internet Network" ) to ensure communication between the various equipment of the vehicle 1, 2, 3, ..., provide SNMP type supervision (abbreviation of the English term "Simple Network Management Protocol", or in French "simple protocol management of network ") of the set by proposing for example a solution with a perfect intrinsic redundancy. In particular, the constraints applicable to the system can be declined in the manner as defined below. The system must also be able to connect a large number of subscribers, for example number of vehicles, number of stations, central stations, etc. The data transmission must allow communication to a subscriber or several subscribers and / or all subscribers.
Tous les équipements constitutifs du système doivent supporter le protocole SNMP et ainsi autoriser une administration à distance. Le système doit aussi disposer de points en réserve dans chaque station de la ligne de circulation 4. De façon générale le système doit bien entendu assurer la sécurité de transmission des données et leur disponibilité à tout instant. Par exemple la constante de temps maximal le long de toute la ligne de circulation 4 peut être inférieure à 50 ms.All the equipment constituting the system must support the SNMP protocol and thus allow remote administration. The system must also have points in reserve in each station of the line of circulation 4. In general the system must of course ensure the security of data transmission and their availability at all times. For example, the maximum time constant along the entire circulation line 4 may be less than 50 ms.
La structure générale du système permettant de converser entre tous les moyens tel que définis fonctionnellement ci-avant, est avantageusement basée sur l'utilisation d'un "BackBone" (qui peut se traduire par un cœur du réseau, une Dorsale, un réseau fédérateur) gigabit ou analogue qui est rebouclé et redondé. Ce re-bouclage permet de s'affranchir d'une simple coupure d'un des brins du réseau 17, 18 du BackBone. La redondance propose un second canal indépendant pour la transmission des données. Il est ainsi possible d'obtenir une structure robuste offrant une grande disponibilité pour la transmission des données. II semble pertinent, et cela pour respecter les contraintes applicables, de réaliser une solution commutée de niveau deux avec gestion de priorité suivant la norme 802 1.P ou 802 1Q. L'utilisation de VLAN (qui est l'abréviation de l'expression anglaise de " Virtual Area Network" et qui signifie en français "Réseau Local Virtuel") semble aussi un élément important car il est ainsi possible "d'encapsuler" toute la communication d'une fonctionnalité comme par exemple le pilotage automatique.The general structure of the system making it possible to converse between all the means as defined functionally above, is advantageously based on the use of a "BackBone" (which can be translated into a core of the network, a backbone, a backbone network). gigabit or the like which is looped and redundant. This re-looping makes it possible to overcome a simple cut of one of the strands of the network 17, 18 of the BackBone. Redundancy offers a second independent channel for data transmission. It is thus possible to obtain a robust structure offering a high availability for the transmission of data. It seems relevant, and to respect the applicable constraints, to achieve a switched level two solution with priority management according to standard 802 1.P or 802 1Q. The use of VLAN (which is the abbreviation of the English term "Virtual Area Network" and which means in French "Virtual Local Network") also seems an important element because it is thus possible "to encapsulate" the whole communication of a feature such as autopilot.
A contrario, il est normalement nécessaire de disposer de routeur pour assurer la connexion du système à des entités distantes n'ayant pas besoin du même niveau de qualité de services. Cette structure peut ainsi offrir une grande souplesse d'utilisation tout en assurant une qualité de service en rapport avec les contraintes de l'application et elle respecte en tout point les standards et normes applicables à la communication.In contrast, it is normally necessary to have a router to connect the system to remote entities that do not need the same level of service quality. This structure can thus offer a great flexibility of use while ensuring a quality of service in relation to the constraints of the application and it respects in all points the standards and norms applicable to the communication.
Cette structure du système permet en outre de connecter les équipements dits « sensibles » aux deux brins du réseau 17, 18. Dans ce cas, il est de la responsabilité des équipements de gérer la redondance qui peut aller jusqu'à la duplication des données pour obtenir une redondance active de bout en bout. Pour les équipements dits "moins sensibles", il est possible de les connecter que sur un seul brin du réseau. Dans ce cas, il est nécessaire de connecter tous les équipements participant à la réalisation d'une même fonctionnalité sur le même brin du réseau. Cette méthode permet de limiter le volume de données à transférer dans le système selon l'invention. Les moyens de traitement automatique centraux qui portent la référence 10 sur la figure 1, pour la gestion du système sont désignés ci- après pour la simplification de la description par PA 10 (11, 12) et sont connectés aux deux brins du réseau 17, 18 de préférence Ethernet. Du fait de la criticité de la fonction PA, des précautions doivent bien entendu être prises pour donner la priorité aux flux de données dans tout le système, les sécuriser et leur assurer une grande disponibilité de communication.This structure of the system also makes it possible to connect the so-called "sensitive" equipment to the two strands of the network 17, 18. In this case, it is the responsibility of the equipment to manage the redundancy that can go as far as duplicating the data for obtain active redundancy from end to end. For the so-called "less sensitive" equipment, it is possible to connect them only on one strand of the network. In this case, it is necessary to connect all participating devices to the realization of the same functionality on the same strand of the network. This method makes it possible to limit the volume of data to be transferred in the system according to the invention. The central automatic processing means which bear the reference 10 in FIG. 1, for the management of the system are hereinafter designated for the simplification of the description by PA 10 (11, 12) and are connected to the two strands of the network 17, 18 preferably Ethernet. Because of the criticality of the PA function, precautions must of course be taken to prioritize data flows throughout the system, to secure them and to ensure their high availability of communication.
La sécurité de transmission est rendue nécessaire par le fait que les données du PA vont transiter à la fois sur un médium partagé par d'autres applications et utiliser un médium radio. Les mécanismes mis en œuvre doivent donc proposer une solution pour se protéger de bout en bout de toute malveillance tout en garantissant une haute disponibilité au système. L'encapsulation des données de l'application avec une heure de production et un CRC (qui est l'abréviation de l'expression anglaise de "Cyclic Redundancy Check" et qui signifie en français "Contrôle de redondance cyclique") de niveau transport fournit une solution qui parait suffisante pour garantir l'intégrité de la donnée tant au niveau spatiale que temporelle. Le contrôle de l'horizon d'action de la donnée permet de vérifier le vieillissement de la donnée. Enfin, et cela dans le but de limiter les risques d'intrusion, il est avantageux de disposer d'une fonction de codage des données PA pour certifier l'origine des informations.The security of transmission is made necessary by the fact that the data of the PA will pass on both a medium shared by other applications and use a radio medium. The mechanisms implemented must therefore offer a solution to protect end-to-end malice while ensuring high availability to the system. The encapsulation of the application data with one hour of production and a CRC (which is the abbreviation of the English expression of "Cyclic Redundancy Check" and which means in French "Cyclic Redundancy Check") transport level provides a solution that seems sufficient to guarantee the integrity of the data both spatially and temporally. The control of the action horizon of the data makes it possible to check the aging of the data. Finally, and in order to limit the risks of intrusion, it is advantageous to have a PA data encoding function to certify the origin of the information.
La disponibilité de communication doit de préférence offrir une grande robustesse vis-à-vis d'une panne simple et toujours proposer un chemin alternatif pour l'acheminement des données provenant du PA. Cette duplication de chemins renforcée par l'utilisation d'une redondance active de la transmission engendre une duplication des données dans le médium. Ceci implique de mettre en place des mécanismes de type « estampille » pour gérer l'ordonnancement et assurer l'unicité des données à fournir à l'application consommatrice. La communication entre les équipements inhérents à la fonction PA doit donc de ce fait de façon préférentielle, garantir une complète indépendance entre application et communication, assurer une complète autonomie du système, tenir compte des propriétés applicables aux données afin de respecter les contraintes opérationnelles, garantir l'indépendance des données et ainsi protéger l'intégrité du système, proposer une structure assurant une gestion et une localisation continue de chaque véhicule 1 , 2, 3, sur la ligne de circulation 4, garantir la sécurité des informations transmises, assurer la disponibilité du moyen de communication, obtenir une structure élastique, fournir une solution de communication capable, pour chaque véhicule, d'acheminer les données entre « sol O mobiles » avec un débit supérieur par exemple à 10kbits/sec et d'assurer un échantillonnage de chaque véhicule à une fréquence par exemple de 10 Hertz, fournir la possibilité de transmettre entre « sol/mobiles » soit en point à point, soit vers plusieurs véhicules, soit vers toutes les véhicules.The availability of communication should preferably be very robust to a single failure and always provide an alternative path for routing data from the AP. This duplication of paths reinforced by the use of an active redundancy of the transmission generates a duplication of the data in the medium. This implies putting in place "stamped" mechanisms to manage the scheduling and ensure the uniqueness of the data to be provided to the consuming application. The communication between the equipment inherent to the PA function must therefore preferentially, guarantee a complete independence between application and communication, ensure a complete autonomy of the system, take into account the properties applicable to the data in order to respect the operational constraints, to guarantee the independence of the data and thus protect the integrity of the system, propose a structure ensuring a management and a continuous localization of each vehicle 1, 2, 3, on the circulation line 4, guarantee the security of the transmitted information, ensure the availability of the communication means, to obtain an elastic structure, to provide a communication solution capable, for each vehicle, of conveying the data between "mobile ground O" with a bit rate greater than, for example, 10 kbit / sec and to ensure sampling of each vehicle at a frequency for example of 10 Hertz, provide the possibility of nsmitting between "ground / mobile" either point-to-point, to several vehicles or to all vehicles.
De plus il faut souligner que du fait de la criticité de la fonction, il peut être nécessaire de dupliquer les équipements PA Soi 10 (11 , 12) et de faire de même pour chaque PA Embarqué ci-après désigné par PAE portant les références 40 (41, 42). Ceci entraîne alors des contraintes applicables au système pour offrir la possibilité de redonder les équipements PA Soi 10, assurer une redondance de la communication émetteur-récepteurs radio entre le sol et le véhicule : un poste émetteur-récepteurs radio est prévu par exemple à chaque extrémité du véhicule, figure 2, pour assurer une meilleure couverture de la communication émetteur-récepteurs radio, offrir la possibilité de redonder les équipements PAE, proposer une redondance active de la communication avec gestion locale.Moreover, it must be emphasized that because of the criticality of the function, it may be necessary to duplicate PA PA 10 equipment (11, 12) and to do the same for each PA Embedded hereinafter designated by PAE bearing the references 40 (41, 42). This then entails constraints applicable to the system to offer the possibility of redundant PA equipment Soi 10, provide redundancy of radio-transceiver communication between the ground and the vehicle: a radio transceiver station is provided for example at each end of the vehicle, Figure 2, to provide better coverage of the radio transceiver communication, offer the possibility of redundant PAE equipment, provide active redundancy of communication with local management.
De même la caractère critique de la fonction engendre des contraintes sur le niveau de qualité de service à apporter à la transmission des données de la fonction PA, à savoir garantir la disponibilité du système tant sur le plan communication sol que sur le plan communication émetteur- récepteurs radio, pour : éliminer les données dupliquées du fait de la redondance de certains des moyens du système, sécuriser les communications de bout en bout entre les différents équipements de la fonction du PA, vérifier le bon fonctionnement de tous les équipements participants à la fonction d'acheminement des données de façon à éliminer les pannes latentes, assurer via le protocole SNMP la gestion de tous les équipements du réseau.Similarly, the critical nature of the function generates constraints on the level of quality of service to be provided to the transmission of the data of the PA function, namely to guarantee the availability of the system both on the ground communication plane and on the transmission-communication plane. radio receivers, to: eliminate duplicate data due to the redundancy of some of the system's means, secure end-to-end communications between the different equipment of the PA function, check that all the equipment participating in the data routing function is working properly so as to eliminate latent failures, ensure the management of all network equipment.
Des fonctions complémentaires peuvent être nécessaires pour permettre une exploitation des véhicules 1 , 2, 3, ... comme des rames de métro ou analogue. Celles-ci sont par exemple, le réveil à distance des équipements embarqués (wake-up mode), l'endormissement à distance des équipements embarqués (sleep mode).Additional functions may be necessary to enable the operation of vehicles 1, 2, 3, ... such as subway trains or the like. These are, for example, wake-up remotely equipment (wake-up mode), falling asleep remote equipment on board (sleep mode).
Les hypothèses ci-dessous sont données à titre indicatif. Elles fixent les performances minimales à partir desquelles il est possible d'obtenir une solution d'structure répondant à l'ensemble des besoins :The assumptions below are given for information only. They set the minimum performance from which it is possible to obtain a structural solution meeting all needs:
• Dans le mode TDMA (qui est l'abréviation de l'expression anglaise de "Time Division Multiple Access" et qui signifie en français un moyen d'accès multiple en temps partagé) avec une communication de type « simplex en alternat » et • In the TDMA mode (which is the abbreviation of the English term "Time Division Multiple Access" and which means in French a time-shared multiple access means) with a "simplex type" communication and
• Iso fréquence sur la totalité de la ligne• Iso frequency over the entire line
La structure émetteur-récepteurs radio doit donc permettre une optimisation de la bande passante, une effectivité de la transmission qui est liée à la présence effective d'un véhicule dans la zone couverte par la émetteur- récepteurs radio, des contraintes applicables à la communication véhicule <» Soi sont alors liées au mouvement des véhicules sur la ligne de circulation selon la vitesse de déplacement du véhicule quand par exemple elle est de 100 kmh maximum avec un intervalle dynamique de 30 secondes.The radio transceiver structure must therefore allow an optimization of the bandwidth, an effectiveness of the transmission which is linked to the actual presence of a vehicle in the area covered by the radio transceivers, constraints applicable to the vehicle communication. <"Soi are then linked to the movement of vehicles on the line of circulation according to the speed of movement of the vehicle when for example it is 100 km / h maximum with a dynamic interval of 30 seconds.
Le fait de respecter une structure en couches (cf. modèle OSI) est le moyen d'assurer une communication de bout en bout entre le PA Soi et les PA Embarqués (mise en place d'un tunnel de communication). Cette structure en couches du modèle doit aussi se décliner au niveau de la structure afin de ne pas remonter les contraintes inhérentes à la gestion de la émetteur-récepteurs radio vers le BackBone. Il est ainsi judicieux de recourir à une notion de grappe constituée de terminaux émetteur- récepteurs radio qui s'interconnectent, via un frontal, au BackBone. Les contraintes émetteur-récepteurs radio sont alors traitées au niveau de la grappe et non aucune influence sur le fonctionnement du BackBone.Respecting a layered structure (see OSI model) is the means of ensuring end-to-end communication between the PA Soi and the PA Embedded (establishment of a communication tunnel). This layer structure of the model must also be declined at the level of the structure so as not to go up the constraints inherent in the management of the radio transceivers to the BackBone. It is therefore wise to resort to a notion of cluster consisting of transmitter terminals. radio receivers that interconnect via a front end to the BackBone. The radio transceiver constraints are then processed at the cluster level and not any influence on the operation of the BackBone.
Il faut aussi de façon préférentielle qu'il soit défini • des tables de commutation statique au niveau des commutateurs de niveau deux afin d'éliminer les "overheads" (traduction en français) de reconstruction des tables locales du fait du traitement de la mobilité.It is also preferentially that static switch tables are defined at the level of the level two switches in order to eliminate the "overheads" (translation in French) of reconstruction of the local tables because of the processing of the mobility.
Il faut aussiMust also
• tenir compte des propriétés des données afin de garantir les contraintes opérationnelles lors de leur transmission dans le système• take into account the properties of the data in order to guarantee the operational constraints when they are transmitted in the system
(qualité de services, temps de latence de bout en bout garanti, sécurité de la transmission).(quality of services, guaranteed end-to-end latency, transmission security).
• assurer la localisation des véhicules sur la ligne de circulation 4 et être capable d'assurer une communication Soi <z> Bord du véhicule quelque soit la position de celui-ci sur la ligne 4. Le traitement de la mobilité est par exemple réalisé directement au niveau des terminaux émetteur-récepteurs radio sans recourir à des fonctions applicatives (PA Soi par exemple).• ensure the location of the vehicles on the circulation line 4 and be able to ensure communication Soi <z> Edge of the vehicle regardless of the position of the latter on the line 4. The mobility treatment is for example carried out directly at the level of the radio transceiver terminals without resorting to application functions (PA Soi for example).
• paralléliser les dialogues entre « sol o véhicules » du fait de la structure arborescente. La synchronisation des terminaux émetteur- récepteurs radio et l'utilisation de la méthode de type « TDMA » permet par exemple une augmentation de la bande passante émetteur-récepteurs radio d'un facteur cinq pour une portée émetteur-récepteurs radio de l'ordre par exemple du Km : elle peut être supérieure à dix pour des portées émetteur- récepteurs radio inférieures. Ce facteur dit "d'accélération", est un facteur très intéressant permettant d'augmenter de façon significative la qualité de service offerte et in fine la pertinence de la solution.• parallelize the dialogues between "soil o vehicles" because of the tree structure. The synchronization of the radio transceiver terminals and the use of the "TDMA" type method makes it possible, for example, to increase the radio-frequency transmitter-receiver bandwidth by a factor of five for a radio-frequency transceiver range of the order by Km example: it can be greater than ten for lower radio transceiver ranges. This so-called "acceleration factor" is a very interesting factor that can significantly increase the quality of service offered and ultimately the relevance of the solution.
La description ci-dessous montre que la structure sol proposée respecte l'énoncée des contraintes et règles défini ci-dessus. En particulier, la structure arborescente est une réponse au problème de la dissociation des contraintes liées au BackBone et à la transmission émetteur-récepteurs radio.The description below shows that the proposed ground structure respects the stated constraints and rules defined above. In particular, the tree structure is a response to the problem of the dissociation of the constraints related to the BackBone and to the radio transmission-receiver transmission.
Chaque grappe est organisée autour d'un réseau Ethernet temps réel redondant apte à gérer la synchronisation des terminaux émetteur- récepteurs radio et met en exergue les différents équipements participants au fonctionnement du système et plus particulièrement à la transmission des données liées à la fonction PA :Each cluster is organized around a redundant real-time Ethernet network capable of managing the synchronization of transmitting terminals. radio receivers and highlights the various equipment involved in the operation of the system and more particularly the transmission of data related to the PA function:
Le frontal 15, 16 assure l'interface de la grappe émetteur-récepteurs radio avec le BackBone.The front end 15, 16 provides the interface of the radio transceiver cluster with the BackBone.
Le terminal émetteur-récepteurs radio gère la transmission émetteur- récepteurs radio « sol •£> mobile »The transceivers radio terminal manages the transmission transceiver radio receivers "soil • £>Mobile"
Elle montre aussi les éléments de la couverture émetteur-récepteurs radio et met en évidence le fait que plusieurs terminaux émetteur-récepteurs radio peuvent émettre de façon simultanée.It also shows the elements of the radio transceiver coverage and highlights the fact that several radio transceiver terminals can transmit simultaneously.
Dans la structure présentée, il a été privilégié un frontal abonné 15, 16 sur les deux brins du réseau Ethernet 17, 18. Il est aussi possible de façon très préférentielle de redonder ce frontal comme illustré sur la figure 1. Cette structure offre alors une redondance complète de la chaîne de transmission puisque du fait du recouvrement deux à deux des terminaux émetteur-récepteurs radio-sol, il est ainsi possible d'assurer une communication avec un véhicule 1, 2, 3 même en cas de panne d'un terminal émetteur-récepteurs radio 21-24 et/ou d'un frontal 15, 16 et/ou d'une perte d'un des brins du BackBone ou du réseau temps réel 17, 18 et/ou l'un des commutateurs de niveau deux.In the structure presented, it has been preferred a subscriber frontend 15, 16 on the two strands of the Ethernet network 17, 18. It is also possible very preferentially to redundant this front as illustrated in Figure 1. This structure then offers a complete redundancy of the transmission chain because, because of the two-to-two overlapping of the radio-ground transceiver terminals, it is thus possible to ensure communication with a vehicle 1, 2, 3 even in the event of a terminal failure radio transceivers 21-24 and / or a front end 15, 16 and / or loss of one of the BackBone or real-time network 17, 18 and / or one of the two-level switches .
Pour couvrir tous les cas de panne croisée, il peut être utile si nécessaire d'assurer la connexion de chaque frontal aux deux brins du BackBone comme ce qui est réalisé pour la connexion de ladite grappe, figure 1. La structure embarquée peut en outre être conçue soit à partir d'un réseau privé dédié à la fonction PA, soit à partir d'un réseau existant sur le véhicule. Cette structure entièrement redondée (2 PAE, 2 terminaux émetteur-récepteurs radio, un réseau redondant) offre un taux de couverture important aux simples pannes. Dans l'exemple, le système peut rester fonctionnel malgré la panne d'un PAE et/ou d'un terminal émetteur- récepteurs radio et/ou d'un des brins du réseau.To cover all cases of cross-failure, it may be useful if necessary to ensure the connection of each front to the two strands of the BackBone as is done for the connection of said cluster, Figure 1. The embedded structure can also be designed either from a private network dedicated to the PA function, or from an existing network on the vehicle. This fully redundant structure (2 PAE, 2 radio transceiver terminals, a redundant network) offers a high coverage rate for single outages. In the example, the system can remain functional despite the failure of an PAE and / or a radio transceiver terminal and / or one of the network strands.
Cette structure offre de plus l'avantage de garantir l'indépendance de la fonction PA par rapport au système embarqué. Les données échangées sont des données entièrement banalisées indépendantes de tout protocole de communication.This structure also offers the advantage of guaranteeing the independence of the PA function with respect to the onboard system. The data exchanged are fully trivialized data independent of any communication protocol.
Afin de limiter les développements, il est avantageusement fait appel à la même technologie pour les équipements embarqués et les équipements sol.In order to limit developments, it is advantageous to use the same technology for on-board equipment and ground equipment.
La structure présentée s'appuie sur la couche d'accès au réseau et propose une distribution des données grâce au mécanisme de mirroring fourni par le coprocesseur de communication comme celui qui est décrit dans le FR-A-2 875 361 qui assure une réplication des données partout ou cela est nécessaire.The presented structure is based on the network access layer and proposes a data distribution by means of the mirroring mechanism provided by the communication coprocessor such as that described in FR-A-2 875 361 which ensures a replication of the data. data wherever it is needed.
Le réseau temps réel permet de distribuer toutes les informations provenant du BackBone vers les terminaux émetteur-récepteurs radio rendant ainsi disponibles en tout point du système l'ensemble des données destinées au véhicule. Dans le sens contraire (véhicule •* équipements connectés au BackBone), le réseau assure une fonction de réassemblage des informations au niveau de la base de données du Frontal.The real-time network makes it possible to distribute all the information coming from the BackBone to the radio transceiver terminals thus making available all the data intended for the vehicle at any point in the system. In the opposite direction (vehicle • * equipment connected to the BackBone), the network assures a reassembly function of the information at the Front End database.
Le réseau émetteur-récepteurs radio remplit, de façon entièrement autonome, plusieurs rôles, il assure la transmission bidirectionnelle des données entre le sol et les véhicules, gère la mobilité des véhicules, met en œuvre un mécanisme de localisation des véhicules sur la ligne, contrôle la gestion temporelle des postes émetteur-récepteurs radio de façon à éviter des émissions simultanées de postes adjacents, assure la synchronisation des Terminaux Émetteur-récepteurs radio rendant ainsi possible une parallélisation des transmissions de données. Le rôle de ce réseau est d'assurer une distribution des données desThe radio transceiver network performs, in a completely autonomous way, several roles, it ensures the bidirectional transmission of data between the ground and the vehicles, manages the mobility of the vehicles, implements a mechanism of location of the vehicles on the line, control the time management of the radio transceiver stations so as to avoid simultaneous transmissions of adjacent stations, ensures the synchronization of the radio transceiver terminals thus making possible a parallelization of the data transmissions. The role of this network is to ensure a distribution of data from
Terminaux Émetteur-récepteurs radio Embarqués vers les PAE (et réciproquement) assurant ainsi une consolidation locale des bases de données PAE (réciproquement des Terminaux Émetteur-récepteurs radio Embarqués). Le principe de communication décrit est basé sur une redondance active avec diffusion des informations sur les brins du BackBone et des différents réseaux temps réel. Cette dernière solution basée sur l'usage du coprocesseur de communication du dispositif selon le FR-A référencé ci-dessus, intègre de base l'ensemble des éléments permettant la distribution des données dans une structure système.Terminals Radio transceivers Embedded to PAEs (and vice versa) thus ensuring a local consolidation of PAE databases (reciprocally onboard RF Transceiver Terminals). The described communication principle is based on active redundancy with information dissemination on BackBone strands and different real-time networks. This last solution based on the use of the communication coprocessor of the device according to the FR-A referenced above, integrates the basic set of elements allowing the distribution of data in a system structure.
Le Frontal de communication qui a été défini, joue un rôle de passerelle entre le BackBone et les Terminaux Émetteur-récepteurs radio Soi. Il utilise les « objets de communication comme celui qui est décrit dans le FR-A référencé ci-avant ». Il est entièrement paramétrable à distance via les tables générées à partir de l'outil de configuration.The defined Communication Front-end acts as a gateway between the BackBone and the Soi Radio Transceiver Terminals. It uses "communication objects like the one described in the FR-A referenced above". It is fully parameterizable remotely via the tables generated from the configuration tool.
En outre il faut souligner du fait du recouvrement au moins deux à deux des zones émetteur-récepteurs radio il est tout à fait envisageable de paralléliser les communications « train O sol » en utilisant une structure à plusieurs anneaux virtuels. Le nombre de ces anneaux spécifie le facteur d'accélération utilisé pour le réseau émetteur-récepteurs radio. In addition it is necessary to emphasize the fact of the overlapping at least two by two of the radio transceiver zones it is quite possible to parallelise the communications "train O ground" by using a structure with several virtual rings. The number of these rings specifies the acceleration factor used for the radio transceiver network.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Système de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule (1, 2, 3, ...) sur une ligne de circulation (4), comportant :1. System for automatically managing the movement of at least one vehicle (1, 2, 3, ...) on a traffic line (4), comprising:
• des moyens de traitement automatique centraux (10) des informations permettant de gérer le déplacement du véhicule (1 , 2, 3, ...) sur ladite ligne de circulation (4), • une pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires (21, 22, 23, 24, ...) disposés le long de ladite ligne de circulation (4) et sensiblement équidistants les uns des autres d'une distance sensiblement égale à Lt, lesdits terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires (21, 22, 23, 24, ...) ayant tous sensiblement le même lobe d'émission et de réception (121, 122, 123, 124, ...), chaque terminal émetteur-récepteur radio primaire étant disposé le long de ladite ligne de circulation (4) de façon que la longueur Lo qui est recouverte par son lobe d'émission soit comprise entre Lt.et 2Lt, et • means of automatic central processing (10) of information for managing the movement of the vehicle (1, 2, 3, ...) to said circulation line (4), • a plurality of terminal primary radio transceivers ( 21, 22, 23, 24, ...) disposed along said circulation line (4) and substantially equidistant from each other by a distance substantially equal to Lt, said primary radio transceiver terminals (21, 22 , 23, 24, ...) all having substantially the same transmitting and receiving lobe (121, 122, 123, 124, ...), each primary radio transceiver terminal being disposed along said line of transmission. circulation (4) so that the length Lo which is covered by its emission lobe is between Lt.and 2Lt, and
• des moyens (30) pour connecter ladite pluralité de terminaux émetteurs- récepteurs radio primaires (21, 22, 23, 24, ...) aux dits moyens de traitement automatique centraux (10), caractérisé par le fait qu'il comporte en outreMeans (30) for connecting said plurality of primary radio transceiver terminals (21, 22, 23, 24, ...) to said central automatic processing means (10), characterized in that it comprises in outraged
• des moyens d'élaboration (60) de signaux représentatifs de l'état du dit véhicule (1, 2, 3, ...), ces dits moyens d'élaboration de signaux (60) étant embarqués sur ledit véhicule, • des moyens de traitement automatique (40) embarqués sur ledit véhicule aptes à traiter lesdits signaux représentatifs de l'état du dit véhicule (1 , 2, 3, ...) émis par les moyens d'élaboration de signaux (60) embarqués sur ledit véhicule, etMeans for generating (60) signals representative of the state of said vehicle (1, 2, 3, ...), said signal generating means (60) being embedded on said vehicle; automatic processing means (40) mounted on said vehicle adapted to process said signals representative of the state of said vehicle (1, 2, 3, ...) transmitted by the signal generating means (60) on board said vehicle, and
• des moyens de communication émetteurs-récepteurs radio (50) embarqués sur ledit véhicule (1 , 2, 3, ...) agencés de façon à faire communiquer lesdits moyens de traitement automatique embarqués (40) avec toujours au moins deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs (21 , 22, 23, 24, ...) quand ledit véhicule (1 , 2, 3, ...) se déplace le long de ladite ligne (4).Radio transmission-receiver communication means (50) on said vehicle (1, 2, 3, ...) arranged so as to make said on-board automatic processing means (40) communicate with always at least two transmitting terminals- radio receivers consecutive primary (21, 22, 23, 24, ...) when said vehicle (1, 2, 3, ...) moves along said line (4).
2. Système selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que lesdits moyens de traitement automatique centraux (10) comportent au moins deux pilotes de traitement automatique principaux identiques (11 , 12).2. System according to claim 1, characterized in that said central automatic processing means (10) comprise at least two identical main automatic processing drivers (11, 12).
3. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (30) pour connecter ladite pluralité de terminaux émetteurs- récepteurs radio primaires (21 , 22, 23, 24, ...) aux dits moyens de traitement automatique centraux (10, 11 , 12) comportent au moins deux ensembles (13, 14) de moyens d'interface de connexion aptes à relier deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs (21, 22, 23, 24, ...) avec respectivement deux pilotes de traitement automatique principaux identiques (11 , 12).3. System according to claim 2, characterized in that the means (30) for connecting said plurality of primary radio transceiver terminals (21, 22, 23, 24, ...) to said central automatic processing means ( 10, 11, 12) comprise at least two sets (13, 14) of connection interface means capable of connecting two consecutive primary radio-transceiver terminals (21, 22, 23, 24, ...) with respectively two identical main automatic processing drivers (11, 12).
4. Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'un ensemble de moyens d'interface de connexion (13, 14) comporte au moins deux moyens d'interface dits "frontaux" (15, 16) dont les entrées/sorties sont respectivement reliées aux deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs (21, 22, 23, 24, ...), et dont les sorties/entrées sont reliées au moyen d'un double réseau Ethernet en parallèle (17, 18) respectivement aux entrées/sorties des deux pilotes de traitement automatique principaux identiques (11 , 12).4. System according to claim 3, characterized in that a set of connection interface means (13, 14) comprises at least two so-called "front" interface means (15, 16) whose inputs / outputs are respectively connected to two consecutive primary radio-transceiver terminals (21, 22, 23, 24, ...), and whose outputs / inputs are connected by means of a parallel Ethernet double network (17, 18) respectively to the inputs / outputs of the two identical main automatic processing drivers (11, 12).
5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens de traitement automatique (40) embarqués sur ledit véhicule (1 , 2, 3, ...) comportent deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques (41 , 42).5. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the automatic processing means (40) embedded on said vehicle (1, 2, 3, ...) comprise two identical onboard secondary automatic processing drivers (41, 42).
6. Système selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de communication émetteurs-récepteurs radio embarqués (50) sur ledit véhicule (1, 2, 3, ...) sont agencés de façon à toujours faire communiquer les deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques (41 , 42) avec au moins deux terminaux émetteurs- récepteurs radio primaires consécutifs (21, 22, 23, 24, ...).6. System according to claim 5, characterized in that the onboard radio transceiver communication means (50) on said vehicle (1, 2, 3, ...) are arranged to always make communicating the two identical on-board secondary automatic processing drivers (41, 42) with at least two consecutive primary radio transceiver terminals (21, 22, 23, 24, ...).
7. Système selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens de communication émetteurs-récepteurs radio embarqués (50) sur ledit véhicule (1 , 2, 3, ...) comportent deux terminaux émetteurs-récepteurs radio secondaires embarqués (51, 52) et des moyens (53) pour connecter les deux dits terminaux émetteurs-récepteurs radio secondaires embarqués respectivement aux deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques (41 , 42).7. System according to claim 6, characterized in that the onboard radio transceiver communication means (50) on said vehicle (1, 2, 3, ...) comprise two onboard secondary radio transceiver terminals (51). , 52) and means (53) for connecting the two so-called radio secondary transceiver terminals respectively to the two identical on-board secondary automatic processing pilots (41, 42).
8. Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens (53) pour connecter les deux dits terminaux émetteurs-récepteurs radio secondaires embarqués (51 , 52) respectivement aux deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques (41 , 42), comportent deux interfaces de connexion (153, 253).8. System according to claim 7, characterized in that the means (53) for connecting the two so-called on-board secondary radio-transceiver terminals (51, 52) respectively to the two identical on-board secondary automatic processing pilots (41, 42). , have two connection interfaces (153, 253).
9. Système selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens d'élaboration (60) de signaux représentatifs de l'état du dit véhicule9. System according to claim 8, characterized in that the means for producing (60) signals representative of the state of said vehicle
(1, 2, 3, ...) sont constitués par une centrale de gestion, dont les entrées/sorties (61) sont reliées aux interfaces de connexion (153, 253), ladite centrale étant apte à gérer au moins l'un des paramètres suivants : la vitesse instantanée du véhicule, la distance entre le véhicule et le précédent ou le suivant sur la même ligne de circulation (4), les alertes, les moments d'arrêt et de démarrage aux stations, les incidents de parcours, le chauffage du véhicule, l'éclairage du véhicule, l'ouverture et la fermeture des portes de ce véhicule. (1, 2, 3, ...) are constituted by a management unit, whose inputs / outputs (61) are connected to the connection interfaces (153, 253), said central unit being able to manage at least one the following parameters: the instantaneous speed of the vehicle, the distance between the vehicle and the preceding one or the next on the same line of circulation (4), the alerts, the stopping and starting times at the stations, the incidents of course, the heating of the vehicle, the lighting of the vehicle, the opening and closing of the doors of this vehicle.
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