EP2300301A1 - Méthode et système de communication pour un contrôle sécurisé d'itinéraire - Google Patents

Méthode et système de communication pour un contrôle sécurisé d'itinéraire

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EP2300301A1
EP2300301A1 EP08875602A EP08875602A EP2300301A1 EP 2300301 A1 EP2300301 A1 EP 2300301A1 EP 08875602 A EP08875602 A EP 08875602A EP 08875602 A EP08875602 A EP 08875602A EP 2300301 A1 EP2300301 A1 EP 2300301A1
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EP
European Patent Office
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control unit
vehicle
ground
ground control
information
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EP08875602A
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German (de)
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EP2300301B1 (fr
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Armand Pierre Bohe
Patrice Cortial
Regis Degouge
Jean-Luc Halle
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Siemens SAS
Original Assignee
Siemens SAS
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Publication date
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Publication of EP2300301A1 publication Critical patent/EP2300301A1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L21/00—Station blocking between signal boxes in one yard
    • B61L21/04—Electrical locking and release of the route; Electrical repeat locks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L17/00—Switching systems for classification yards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/06—Electric devices for operating points or scotch-blocks, e.g. using electromotive driving means

Definitions

  • the present invention relates to a method and a communication system for secure route control according to the preamble of claims 1 and 8.
  • the so-called secure route control is aimed in particular at public transport vehicles moving there such as a rail transport unit, a metro, a tramway, a trolley, a bus, etc.
  • CBTC Commission-Based Train
  • a logic of secure command of emergency destruction of route allows outside the nominal operating modes to destroy a route while preserving the security of the system, a logic of secure control of the so-called destructive train Permitted Route Emergency
  • This logic is based on a static definition of parameters necessary for its proper functioning. These parameters are dimensioned to be compatible with the worst case of trains running on a so-called "maneuver" zone, on which risks of collisions are to be taken into account, of needle maneuvering under the train, therefore to be rendered not circulable.
  • a method of secure control of the route traveled by a vehicle traveling on an approach zone of a maneuvering area for which: - the maneuvering area is preceded by a closure signal placed on the ground ( stop lamps at the junction of the approach zone and the maneuvering area) and adapted to inform the vehicle of stopping, - a fixed safety delay is sufficiently dimensioned (sufficiently long in terms of duration approach) by a ground control unit to ensure a stop of the vehicle before crossing over the maneuvering area.
  • the safe delay is chosen so long, so that the worst case (collision, derailment) is avoided regardless of the type or approach characteristics of the vehicle, even if it inevitably would not be able to stop at a threshold limit of the approach area.
  • this fixed delay is very long, while the safety technology of trains is improved over the years. This causes long train stops and therefore blocks traffic excessively.
  • control logic is thus based on conventional signaling for which the security of a manual "destruction" of the route (maneuvering zone to be destroyed in order to avoid its crossing) is based on the safe timing and possibly on a piece of information.
  • the presence of a train on the approach zone associated with a stop signal stop lights, power supply circuit breaker, etc.
  • the route is destroyed in a possible sequence according to which: 1 - upon receipt of a (remote) command to destroy the route from the ground control unit, the ground stop signal is closed;
  • the sizing of the safe delay ensures that a train approaching the signal that closes in front of it will be stopped after the expiration of said time delay.
  • This dimensioning to guarantee the safety of the function, will take into account the longest downtime of the different types of trains running on this zone at the maximum speed allowed (time depending on the potential energy and maximum kinetics of a approaching train and its braking capacity). For these reasons, an object of the present invention is then to reduce the time required for the emergency destruction of a route in a maneuvering zone while guaranteeing the security character.
  • the maneuvering area is preceded by a closure signal placed on the ground and adapted to inform the vehicle to stop,
  • a safe time delay is dimensioned by a ground control unit to ensure a stop of the vehicle before crossing over the maneuvering area
  • an information request from the ground control unit is transmitted to a security control unit on board the vehicle,
  • the onboard safety control unit or an associated evaluation module evaluates the braking capacity of the vehicle on the basis of an energy balance linked to the kinetics of the vehicle and the code (binary for example) in a required information. by the ground control unit and then transmitted back to the ground control unit,
  • the ground control unit minimizes the safe delay, or cancels it completely if the state of the information ensures a clear state of permissive of stopping the vehicle outside the maneuvering area.
  • An embodiment of the invention thus described therefore provides that, following an emergency manual control of the destruction of the route emanating from a closing signaling or from a ground control unit, dynamic parameters of the train are taken into account. , or even transmitted between the train and the ground, in particular the parameters related to the determination of a binary codable physical stopping distance (in the required information) in order to be able to compare it to an acceptable stopping distance or a binary decision module (at the ground control unit). If the binary coded distance is less than the acceptable distance, the safe delay can even be canceled completely.
  • Linear coding can thus also be envisaged so as to transmit more gradual signals such as metric distances that in any case lead to an evaluation of whether the initial security delay can be reduced or even canceled. This aspect thus makes it possible to refine the adjustment of the security delay in order to reduce it.
  • the coding can also be secured (for example by means of a redundancy stop distance calculation) and encrypted in order to more securely protect the information exchange between the train and the ground and thus to avoid a reduction in the safe delay. in case the information related to the energy balance was calculated incorrectly or transmitted by mistake or in bad omens.
  • a set of subclaims also has advantages of the invention.
  • FIG. 1 Communication system for safe route control.
  • Figure 2 Communication system for secure route control adapted to a CBTC type automation.
  • Figure 1 presents a communication system for the secure control of the route traveled by a vehicle A traveling on an approach zone ZA of a maneuvering zone.
  • ZM for which: - the maneuvering area is preceded by a closing signal D, C, F arranged on the ground and adapted to inform the vehicle to stop,
  • a USOL ground control unit comprises a safe time delay TS being sized to guarantee a stopping of the vehicle before its crossing over the maneuvering zone,
  • an information request RI coming from the ground control unit is transmitted to a security control unit USEMB embedded in the vehicle, preferably by an air communication means ,
  • the on-board secure control unit USEMB comprises (or is connected to) an evaluation module ME of the braking capacity of the vehicle on the basis of an energy balance linked to the kinetics of the vehicle, an on-board decoding module of the information request RI controls a module (binary) MCB of the required information IR back by the ground control unit USOL, then transmitted back to the ground control unit USOL, - depending on the (binary) state of the required IR information related to the energy balance, the ground control unit includes a decision module and redefinition of the safe timing, to minimize it or even cancel it.
  • FIG. 1 is an exemplary embodiment adapted to a communication system in the context of a conventional ground signaling comprising a stop light F (visible by a train driver on the approach zone ZA) controlled by the USOL ground control unit via a control signal C.
  • the USOL ground control unit is itself controlled by an operator F who wishes to activate a destruction of route (or movement) possible on the maneuvering zone ZM via a destruction signal D sent to the USOL ground control unit.
  • the ground control unit USOL activates the closing of the stop light F, in which case the information request RI is also sent from the ground control unit USOL to the onboard security control unit USEMB. .
  • the safe delay TS is still selected by default at its maximum value depending on the type of train / worst-case situation for a required braking.
  • the activation of the sending of the information request RI is carried out after identification of the approach of the train on the approach zone ZA, taking into account a sufficiently high safety distance corresponding to the maximum value of delay safe TS.
  • the driver or an onboard automatism then take immediate steps to stop the train.
  • the ground control unit USOL is then in standby mode of a feedback (information required RI) following the information request RI previously initiated.
  • train A responds "positively".
  • a safety calculator linked to the USEMB on-board safety control unit of the train A evaluates its energy and compares it with its braking capacity. If train A has the ability to stop on approach zone ZA without crossing the ZM maneuvering zone, the safety computer responds positively to the USOL ground control unit by sending the required information IR, that is to say, for example a 0-1 binary type message that can be accompanied by its operating range and whether or not the reduction or cancellation of the safe delay TS.
  • the USOL ground control unit Upon receipt of the required IR information, the USOL ground control unit checks the 0/1 binary signal, that the driving range corresponds to the route to be destroyed, and that train A ensures compliance with of the stop signal F. Thus according to the invention, the ground control unit USOL then allows the destruction device D route to immediately destroy the route (not taking into account the safe time delay TS).
  • the operator F is then informed of the destruction of the route via a signal RES issued by the USOL ground control unit.
  • the exchanges of information request RI and required information IR between the ground control unit USOL and the security unit USEMB onboard control are ideally by air E, for example via radio frequency.
  • train A responds "negatively" to the request or does not respond (failure related to the train or train not equipped with an automatism or security unit of USEMB onboard control adapted):
  • the operator F is informed of the destruction of the route via the signal RES.
  • Figure 2 presents a communication system for secure route control adapted to an H_CBTC type CBTC automation interface between the USOL ground control unit and the USEMB onboard safety control unit.
  • the H_CBTC automation has the role of a train driver knowing all the dynamic parameters of the train and can also have data from any source of information related to traffic on various areas, to the signaling, etc. This is therefore very advantageous in the case of dynamic management of driverless vehicle traffic, in particular allowing more tightly controlled walking areas.
  • the F operator commands a manual route destruction to the USOL ground control unit.
  • the ground control unit USOL immediately closes the stop signal F associated with the route, activates the manual route destruction device via the destruction signal D (initialization of the safe delay TS at its maximum value) and sends to the ground based H_CBTC automation equipment a current route destruction information via the D_CBTC extended signal to allow the sending of an RI information request to the USEMB secure control unit.
  • the driver if present, or the on-board safe unit USEMB immediately take steps to stop the train A.
  • the H_CBTC on the ground then identifies the train A approaching the stop signal F, and by a ground / train link sends the information request RI which includes a request to stop the train A.
  • the H_CBTC automation equipment on the ground is then placed at-. attempts an IR response to the RI information request:
  • the security unit On receipt of the RI information request, the security unit (also compatibly automated according to the CBTC type) of the USEMB on-board control of the train A, from its location evaluates its energy and compares it with its braking capacity. .
  • the onboard safety control unit USEMB responds positively to the automation equipment H_CBTC by returning to it the required information IR, that is to say for example a binary type message 0-1 that can be accompanied by its operating range and whether or not the reduction or cancellation of the safe delay TS.
  • the ground automation equipment H__CBTC verifies that the walking area corresponds to the route to be destroyed and that the A train guarantees the respect of the stop signal F.
  • the H_CBTC automation equipment on the ground informs the ground control unit USOL of the respect (or otherwise) of the signal F by the approaching train A by means of a binary destruction signal DI.
  • the ground control unit USOL then authorizes the destruction device D to immediately destroy the route (not taken into account, canceling the safe delay TS ).
  • the operator F is informed of the destruction of the route by the USOL ground control unit.
  • the USOL ground control unit in standby mode, waits until the end of the safe TS timer to destroy the route. Thus, there is no risk of reducing the TS security delay "prematurely".
  • the operator F is then informed of the non-destruction of the route by the USOL ground control unit.
  • the USOL ground control unit cancels the safe timer TS if an ideally binary state of the required information IR ensures a stop of the train A without crossing the ZM maneuvering zone. This is therefore a major advantage in terms of time savings for traffic related to maneuvers or other service actions without a particular public transport function.
  • the on-board safe control unit USEMB retransmits a stop safety command, ideally accompanied by a walking range to the USOL ground control unit. This aerial transmission is thus dynamically performed while remaining safe between the train A and the ground.
  • the USOL ground control unit and the USEMB onboard safe control unit can communicate via an H_CBTC ground automation system which at least detects and orders a movement of the vehicle on the approach zone ZA and which communicates by interfacing with signaling equipment (on the ground).
  • H_CBTC ground automation system which at least detects and orders a movement of the vehicle on the approach zone ZA and which communicates by interfacing with signaling equipment (on the ground).
  • This method is applicable for any type of public transport vehicle equipped with a radio-frequency transmitter / receiver and avoids any physical communication links of the rail or catenary type between the train and the ground. This is permitted because the USUB on-board security unit communicates with USOL, H_CBTC ground equipment by means of an E air link. It is therefore desirable to be able to perform a secure link at all times, whereas a chassis vehicle is guided by no or at least one, two or three rails.
  • the information request RI and the required information IR can be coded binary in order to simplify the exchange of information related to the invention, but also to be compatible with ground activation mechanisms, such as a needle in the maneuvering zone, once the securing on this zone is ensured in accordance with the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

La présente invention décrit une méthode et un système de communication pour le contrôle sécurisé d' itinéraire parcouru par un véhicule circulant sur une zone d'approche d'une zone de manoevre est proposée, pour lesquels : - la zone de manoevre est précédée d'une signalisation de fermeture disposée au sol et adaptée pour informer le véhicule de s'arrêter, - une temporisation sécuritaire est dimensionnée par une unité de commande au sol pour garantir un arrêt du véhicule avant son franchissement sur la zone de manoevre, - en parallèle de la signalisation de fermeture une requête d'information provenant de l'unité de commande au sol est transmise à une unité sécuritaire de commande embarquée dans le véhicule, - l'unité sécuritaire de commande embarquée ou un module d'évaluation associé évalue la capacité de freinage du véhicule sur la base d'un bilan énergétique lié à la cinétique du véhicule et la code (binairement par exemple) dans une information requise par l'unité de commande au sol, puis transmise en retour à l'unité de commande au sol, - suivant un état de l'information, l'unité de commande au sol minimise la temporisation sécuritaire, voire l'annule complètement.

Description

Description
Méthode et système de communication pour un contrôle sécurisé d' itinéraire
La présente invention concerne une méthode et un système de communication pour un contrôle sécurisé d' itinéraire selon le préambule des revendications 1 et 8.
Le dit contrôle sécurisé d'itinéraire vise en particulier des véhicules de transport publics s'y déplaçant tels qu'une unité de transport ferroviaire, un métro, un tramway, un trolley, un bus, etc. L'invention est également adaptée à un type de véhicule dont le guidage peut être effectué d'une façon complètement autonome d'un chauffeur dans le véhicule. C'est le cas par exemple d'un véhicule géré par un système de guidage automatique sur un itinéraire muni d'un automatisme (ferroviaire) de commande de guidage interface à une signalisation tel que du type standard CBTC (= « Communication-Based Train Control ») . Par extension toutefois sans restriction sur ce type de véhicule, le terme « train » pourra être communément utilisé dans la suite du document, sans cependant omettre tous les types de véhicules énumérés ci-dessus.
Classiquement dans une signalisation ferroviaire, une logique de commande sécurisée de destruction d'urgence d'itinéraire, permet en dehors des modes d'exploitation nominaux de détruire un itinéraire en préservant la sécurité du système, une logique de commande sécurisée du train dite de destruc- tion d'urgence d'itinéraire permis Cette logique est fondée sur une définition statique de paramètres nécessaires à son bon fonctionnement. Ces paramètres sont dimensionnés pour être compatibles avec le pire cas de trains circulant sur une zone dite « de manœuvre », sur laquelle des risques de colli- sions sont à prendre en compte, de manœuvre d'aiguille sous le train, donc devant être rendue non circulable. Actuellement, une méthode de contrôle sécurisé d'itinéraire parcouru par un véhicule circulant sur une zone d'approche d'une zone de manœuvre est connue, pour laquelle : - la zone de manœuvre est précédée d'une signalisation de fermeture disposée au sol (feux d'arrêt au niveau de la jonction de la zone d'approche et de la zone de manœuvre) et adaptée pour informer le véhicule de s'arrêter, - une temporisation sécuritaire fixe est suffisamment dimen- sionnée (suffisamment longue en terme de durée d'approche) par une unité de commande au sol pour garantir un arrêt du véhicule avant son franchissement sur la zone de manœuvre.
La temporisation sécuritaire est ainsi choisie longue, afin que le pire cas (collision, déraillement) soit évité quelque soit le type ou les caractéristiques d'approche du véhicule, même si celui-ci devait inévitablement ne pas pouvoir s'arrêter à un seuil limite de la zone d'approche. En d'autres termes, cette temporisation fixée se révèle fort longue alors que la technologie sécuritaire des trains se voit améliorée au fil des ans. Ceci provoque des arrêts de trains de longues durées et bloque donc le trafic outre mesure.
Le principe de la logique de commande précitée se fonde ainsi sur une signalisation classique pour laquelle la sécurité d'une « destruction » manuelle d'itinéraire (zone de manœuvre à détruire pour éviter son franchissement) repose sur la temporisation sécuritaire et éventuellement sur une information de présence d'un train sur la zone d'approche associée à un signal d'arrêt (feux d'arrêt lumineux, disjoncteur d'alimentation motrice, etc.). L'itinéraire est détruit suivant une possible séquence selon laquelle: 1 - à la réception d'une (télé-) commande de destruction d'itinéraire provenant de l'unité de commande au sol, le signal d' arrêt au sol est fermé ;
2 - la temporisation sécuritaire est initialisée et 1 ' itinéraire (zone de manœuvre) est détruit après écoulement de celle-ci .
Le principe de cette logique est qu'à la fermeture du signal d'arrêt, le conducteur ou un automatisme embarqué de guidage en approche de ce signal, doit solliciter le système de freinage pour arrêter le train et faire de son mieux pour respecter le signal.
A l'issue de la temporisation sécuritaire, deux cas sont possibles : 1 - le train a réussi à s'arrêter en amont du signal et ne peut plus franchir le signal (respect du signal fermé) . La destruction de l'itinéraire (zone de manœuvre) peut alors se faire en toute sécurité. 2 - Le train n'a pas pu s'arrêter en amont du signal mais il est alors protégé d'une collision ou d'un déraillement sur la zone de manœuvre, soit par un enclenchement d'une aiguille qui verrouille cette dernière et empêche tout autre train de parcourir la même zone de manœuvre, soit parce que le train a franchi en totalité la zone de manœuvre et il n'est plus concerné par la destruction d'itinéraire.
Le dimensionnement de la temporisation sécuritaire garantit qu'un train à l'approche du signal qui se ferme devant lui sera à l'arrêt après l'écoulement de la dite temporisation. Ce dimensionnement, pour garantir la sécurité de la fonction, prendra en compte le temps d'arrêt le plus long des différents types de trains circulant sur cette zone à la vitesse maximum autorisée (temps dépendant de l'énergie potentielle et cinétique maximum d'un train en approche et de sa capacité de freinage) . Pour ces raisons, un but de la présente invention est alors de réduire le temps nécessaire de la destruction d'urgence d'itinéraire en zone de manœuvre tout en garantissant le ca- ractère sécuritaire.
Une solution avantageuse sous forme de méthode ainsi que sous forme de système est ainsi proposée au travers de revendica- tions indépendantes 1 et 8.
Plus précisément, une méthode de contrôle sécurisé d' itinéraire parcouru par un véhicule circulant sur une zone d'approche d'une zone de manœuvre est proposée, pour Ia- quelle :
- la zone de manœuvre est précédée d'une signalisation de fermeture disposée au sol et adaptée pour informer le véhicule de s'arrêter,
- une temporisation sécuritaire est dimensionnée par une uni- té de commande au sol pour garantir un arrêt du véhicule avant son franchissement sur la zone de manœuvre,
- en parallèle de la signalisation de fermeture une requête d'information provenant de l'unité de commande au sol est transmise à une unité sécuritaire de commande embarquée dans le véhicule,
- l'unité sécuritaire de commande embarquée ou un module d'évaluation associé évalue la capacité de freinage du véhicule sur la base d'un bilan énergétique lié à la cinétique du véhicule et la code (binairement par exemple) dans une infor- mation requise par l'unité de commande au sol, puis transmise en retour à l'unité de commande au sol,
- suivant un état de l'information, l'unité de commande au sol minimise la temporisation sécuritaire, voire l'annule complètement si l'état de l'information assure un état clai- rement permissif de l'arrêt du véhicule hors de la zone de manoeuvre .
Une réalisation de l'invention ainsi décrite prévoit donc que suite à une commande manuelle d'urgence de destruction d'itinéraire émanant d'une signalisation de fermeture ou d'une unité de commande au sol, des paramètres dynamiques du train soient pris en compte, voire aussi transmis entre le train et le sol, en particulier les paramètres liés à la détermination d'une distance d'arrêt physique codable binairement (dans l'information requise) pour pouvoir la comparer à une distance acceptable d'arrêt ou d'un module de décision binaire (au niveau de l' unité de commande au sol) . Si la distance codée binairement est inférieure à la distance acceptable, la temporisation sécuritaire peut même être annulée complètement .
Un codage linéaire peut ainsi être également envisagé de façon à transmettre des signaux plus graduels comme des distances métriques aboutissant de toute façon à évaluer si la tem- porisation sécuritaire initiale peut être diminuée ou voire annulée. Cet aspect permet ainsi d'affiner l'ajustement de la temporisation sécuritaire dans le but de la réduire.
Le codage peut aussi être sécurisé (par exemple au moyen d'un calcul de distance d'arrêt en redondance) et crypté afin de protéger plus sécuritairement l'échange d'information entre train et sol et donc pour éviter une réduction de la temporisation sécuritaire au cas où l'information liée au bilan énergétique était calculée de façon erronée ou transmise par erreur voire dans de mauvaises augures.
Un ensemble de sous-revendications présente également des avantages de l'invention.
Afin de décrire l'invention, en particulier sous ses plu- sieurs aspects techniques et leurs avantages, des exemples de réalisation et d'application sont fournis à l'aide de figures décrites :
Figure 1 Système de communication pour le contrôle sé- curisé d'itinéraire.
Figure 2 Système de communication pour le contrôle sécurisé d' itinéraire adapté à un automatisme de type CBTC.
Figure 1 présente un système de communication pour le contrôle sécurisé d' itinéraire parcouru par un véhicule A circulant sur une zone d' approche ZA d' une zone de manœuvre
ZM pour lequel : - la zone de manœuvre est précédée d'une signalisation de fermeture D, C, F disposée au sol et adaptée pour informer le véhicule de s'arrêter,
- une unité de commande au sol USOL comprend une temporisation sécuritaire TS étant dimensionnée pour garantir un arrêt du véhicule avant son franchissement sur la zone de manœuvre,
- en parallèle de la signalisation de fermeture D, C, F une requête d'information RI provenant de l'unité de commande au sol est transmise à une unité sécuritaire de commande USEMB embarquée dans le véhicule, de préférence par un moyen de communication aérien,
- l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB comprend (ou est connectée à) un module d'évaluation ME de la capacité de freinage du véhicule sur la base d'un bilan énergétique lié à la cinétique du véhicule, - un module embarqué de décodage de la requête d'information RI commande un module de codage (binaire) MCB d'une l'information requise IR en retour par l'unité de commande au sol USOL, puis transmise en retour à l'unité de commande au sol USOL, - suivant l'état (binaire) de l'information requise IR lié au bilan énergétique, l'unité de commande au sol comprend un module de décision et de redéfinition de la temporisation sécuritaire, visant à minimiser celle-ci, voire l'annuler.
Structurellement, figure 1 est un exemple de réalisation adapté à un système de communication dans le cadre d'une signalisation au sol classique comprenant un feu d'arrêt F (visible par un chauffeur de train sur la zone d'approche ZA) commandé par l'unité de commande au sol USOL via un signal de commande C. L'unité de commande au sol USOL est elle-même commandée par un opérateur F qui souhaite activer une destruction d'itinéraire (ou de déplacement) possible sur la zone de manœuvre ZM via un signal de destruction D envoyé à l'unité de commande au sol USOL. Dans cette situation, l'unité de commande au sol USOL active la fermeture du feu d'arrêt F auquel cas la requête d'information RI est également envoyée de l'unité de commande au sol USOL à l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB. A ce stade, la temporisation sécuritaire TS est encore par défaut choisie à sa valeur maximale suivant le type de train/situation du pire des cas pour un freinage exigé. L'activation de l'envoi de la requête d' information RI est effectuée après identification de l'approche du train sur la zone d'approche ZA, en ayant pris en compte une distance de sécurité suffisamment élevée correspondant à la valeur maximale de temporisation sécuritaire TS. Le conducteur ou un automatisme embarqué prennent alors immédiatement leurs dispositions pour arrêter le train.
L'unité de commande au sol USOL est alors en mode d'attente d'un retour d'information (information requise RI) suite à la requête d'information RI précédemment initiée.
Plusieurs cas sont alors envisageables : 1er cas : le train A répond « positivement ». A la réception de la requête d'information RI, un calculateur de sécurité lié à l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB du train A, à partir de sa localisation évalue son énergie et la compare à sa capacité de freinage. Si le train A a la capacité de s'arrêter sur la zone d'approche ZA sans franchissement de la zone de manœuvre ZM, le calculateur de sécurité répond positivement à l'unité de commande au sol USOL en envoyant l'information requise IR, c'est-à-dire par exemple un message de type binaire 0-1 pou- vant être accompagné de son domaine de marche et autorisant ou non la réduction voire l'annulation de la temporisation sécuritaire TS.
A la réception de l'information requise IR, l'unité de commande au sol USOL vérifie le signal binaire 0/1, que le do- maine de marche correspond bien à l'itinéraire à détruire et que le train A garantit bien le respect du signal d'arrêt F. Ainsi selon l'invention, l'unité de commande au sol USOL autorise alors le dispositif de destruction d'itinéraire D à détruire immédiatement l'itinéraire (non prise en compte de la temporisation sécuritaire TS) .
L'opérateur F est alors informé de la destruction de l'itinéraire via un signal RES émis par l'unité de commande au sol USOL.
Les échanges de requête d'information RI et d'information requise IR entre l'unité de commande au sol USOL et l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB se font idéalement par voie aériennes E, par exemple via radiofréquence .
2eaB cas le train A répond « négativement » à la demande ou ne répond pas (panne liée au train ou train non équipé d'un automatisme ou d'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB adaptée) :
Le dispositif de destruction d'itinéraire D attend la fin de la temporisation sécuritaire TS (par défaut maximale) pour détruire physiquement l'itinéraire (= déplacement sur la zone de manœuvre ZM) .
L'opérateur F est informé de la destruction de l'itinéraire via le signal RES.
Figure 2 présente un système de communication pour le contrôle sécurisé d' itinéraire adapté à un automatisme H_CBTC de type CBTC interface entre l'unité de commande au sol USOL et l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB.
Les échanges de requête d' information RI et d' information requise IR tels qu'à la figure 1 s'effectuent alors ici entre l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB et l'automatisme H_CBTC qui va donc lui-même commander l'unité de commande au sol USOL pour activer une réduction de temporisation sécuritaire TS par le biais d'un signal de destruction DI. Inversement, une requête d'information liée à une demande de destruction d'un opérateur ou de l'unité de commande au sol USOL sera dirigée vers l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB du train via l'automatisme H_CBTC par l'intermédiaire du signal de destruction D, puis d'un signal de destruction « étendu » D_CBTC depuis l'unité de commande au sol USOL vers l'automatisme H_CBTC même.
Dans cet exemple, l'automatisme H_CBTC a le rôle d'un conducteur de train connaissant ainsi tous les paramètres dynamiques du train et peut aussi disposer de données provenant de toute source d' information lié au trafic sur des zones diverses, à la signalisation, etc. Ceci est donc très avantageux dans le cas d'une gestion dynamique du trafic de véhicules sans conducteur, en particulier permettant des zones de marche plus étroitement contrôlées. Tel qu'à la figure 1, l'opérateur F commande une destruction manuelle d'itinéraire à l'unité de commande au sol USOL.
L'unité de commande au sol USOL ferme immédiatement le signal d'arrêt F associé à l'itinéraire, enclenche le dispositif de destruction manuelle d'itinéraire via le signal de destruction D (initialisation de la temporisation sécuritaire TS à sa valeur maximale) et envoie à l'équipement d'automatisme H_CBTC au sol une information de destruction d'itinéraire en cours via le signal étendu D_CBTC afin de permettre l'envoi de requête d'information RI vers l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB.
Le conducteur si présent ou l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB prennent immédiatement les dispositions pour arrêter le train A. L'automatisme H_CBTC au sol identifie alors le train A en approche du signal d'arrêt F, et par une liaison sol/train envoie la requête d' information RI qui comprend une requête d'arrêt du train A.
L'équipement d'automatisme H_CBTC au sol se met alors en at- . tente d'une réponse IR à la requête d'information RI:
1er cas : le train A répond « positivement ».
A la réception de la requête d'information RI, l'unité sécuritaire (aussi compatiblement automatisée selon le type CBTC) de commande embarquée USEMB du train A, à partir de sa loca- lisation évalue son énergie et la compare à sa capacité de freinage .
Si le train A a la capacité de s'arrêter, l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB répond positivement à l'équipement d'automatisme H_CBTC en lui retournant l'information re- quise IR, c'est-à-dire par exemple un message de type binaire 0-1 pouvant être accompagné de son domaine de marche et autorisant ou non la réduction voire l'annulation de la temporisation sécuritaire TS.
A la réception du message, l'équipement d'automatisme H__CBTC au sol vérifie que le domaine de marche correspond bien à l'itinéraire à détruire et que le train A garantit bien le respect du signal d'arrêt F.
L'équipement d'automatisme H_CBTC au sol informe l'unité de commande au sol USOL du respect (ou non) du signal F par le train A en approche au moyen d'un signal binaire de destruction DI.
Suivant l'état permissif du signal binaire de destruction DI, l'unité de commande au sol USOL autorise alors le dispositif de destruction d'itinéraire D à détruire immédiatement l'iti- néraire (non prise en compte, annulation de la temporisation sécuritaire TS) .
L'opérateur F est informé de la destruction de l'itinéraire par l'unité de commande au sol USOL.
2 cas le train A répond « négativement » à la requête d' information RI ou ne répond pas (panne liée au train ou train non équipé d'un automatisme ou d'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB adaptée) .
L'unité de commande au sol USOL, en mode d'attente, attend si besoin jusqu'à la fin de la temporisation sécuritaire TS pour détruire l'itinéraire. Ainsi, aucun risque de diminuer la temporisation sécuritaire TS « prématurément » ne peut subsister.
L'opérateur F est ensuite informé de la non-destruction de l'itinéraire par l'unité de commande au sol USOL.
Les deux systèmes de communication selon figures 1 et 2 permettent ainsi de mettre en œuvre la méthode de contrôle sécu- risé proposée précédemment aux figures.
En résumé :
- suivant l'état de l'information requise IR, l'unité de commande au sol USOL annule la temporisation sécuritaire TS si un état idéalement binaire de l'information requise IR assure un arrêt du train A sans franchissement de la zone de manœuvre ZM. Ceci est donc un avantage majeur au niveau de l'épargne de temps destiné au trafic lié à des manœuvres ou autres actions de service sans fonction de transport public particulier.
- suivant l'état de l'information requise IR, l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB retransmet un ordre de sûreté d'arrêt accompagné idéalement d'un domaine de marche à l'unité de commande au sol USOL. Cette transmission aérienne est ainsi dynamiquement effectuée tout en restant sécuritaire entre le train A et le sol.
- l'unité de commande au sol USOL et l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB peuvent communiquer par l'intermédiaire d'un automatisme au sol H_CBTC qui au moins détecte et ordonne un déplacement du véhicule sur la zone d' approche ZA et qui communique par interfaçage à des équipements de signalisation (au sol) . Ceci rend donc la méthode selon l'invention flexiblement adaptable à des trains équipés de moyens automatisés pour lesquels les technologies de communication et de commande sont de plus en plus performantes via des outils évolutifs. A l'opposé, l'invention est aussi adaptée à des trains non équipés de tels automatismes, ce qui la rend universellement applicable pour des réseaux de trafic existants et voués à être actualisés ou modernisés.
- la présente méthode est applicable pour tout type de véhicule de transport public muni d'un émetteur/récepteur radio- fréquence et s'affranchit de tout lien de communication physique de type rail ou caténaire entre le train et le sol. Ce- ci est permis car l'unité sécuritaire de commande embarquée USEMB communique avec des équipements au sol USOL, H_CBTC au moyen d'une liaison aérienne E. Il est ainsi appréciable de pouvoir effectuer en permanence une liaison sécuritaire, alors qu'un châssis de véhicule est guidé par aucun voire au moins un, deux ou trois rails. - la requête d'information RI et l'information requise IR peuvent être codées binairement de façon à simplifier les échanges d'informations liés à l'invention, mais aussi de pouvoir être compatibles à des mécanismes d'activation au sol, comme une aiguille dans la zone de manœuvre, une fois que la sécurisation sur cette zone est assurée conformément à 1' invention.

Claims

Revendications
1. Méthode de contrôle sécurisé d'itinéraire parcouru par un véhicule (A) circulant sur une zone d'approche (ZA) d'une zone de manœuvre (ZM), pour laquelle :
- la zone de manœuvre est précédée d'une signalisation de fermeture (D, C, F) disposée au sol et adaptée pour informer le véhicule de s'arrêter,
- une temporisation sécuritaire (TS) est dimensionnée par une unité de commande au sol (USOL) pour garantir un arrêt du véhicule avant son franchissement sur la zone de manœuvre, caractérisée en ce que
- en parallèle de la signalisation de fermeture (D, C, F) une requête d'information (RI) provenant de l'unité de commande au sol est transmise à une unité sécuritaire de commande (USEMB) embarquée dans le véhicule,
- l'unité sécuritaire de commande embarquée évalue la capacité de freinage du véhicule sur la base d'un bilan énergétique lié à la cinétique du véhicule et la code dans une information requise (IR) par l'unité de commande au sol, puis transmise en retour à l'unité de commande au sol,
- suivant un état de l'information requise lié au bilan énergétique, l'unité de commande au sol minimise la temporisation sécuritaire.
2. Méthode selon revendication 1, pour laquelle suivant l'état de l'information requise, l'unité de commande au sol annule la temporisation sécuritaire si cet état, idéalement binaire, assure un arrêt du train sans franchissement de la zone de manœuvre.
3. Méthode selon une des revendications 1 à 2, pour Ia- quelle suivant l'état de l'information requise, l'unité sécuritaire de commande embarquée retransmet un ordre de sûreté d'arrêt accompagné d'un domaine de marche à l'unité de commande au sol.
4. Méthode selon revendication 3, pour laquelle l'unité de commande au sol et l'unité sécuritaire de commande embarquée communiquent par l'intermédiaire d'un automatisme au sol (H_CBTC) qui au moins détecte et ordonne un déplacement du véhicule sur la zone d'approche (ZA) et qui communique par interfaçage à des équipements de signalisation.
5. Méthode selon une des revendications précédentes, pour laquelle le véhicule est guidé par au moins un rail.
6. Méthode selon une des revendications précédentes, pour laquelle l'unité sécuritaire de commande embarquée communique avec des équipements au sol au moyen d'une liaison aérienne (E) .
7. Méthode selon une des revendications précédentes, pour laquelle la requête d'information (RI) et l'information requise (IR) sont codées binairement.
8. Système de communication pour le contrôle sécurisé d' itinéraire parcouru par un véhicule circulant sur une zone d'approche (ZA) d'une zone de manœuvre (ZM) pour lequel :
- la zone de manœuvre est précédée d'une signalisation de fermeture (D, C, F) disposée au sol et adaptée pour informer le véhicule de s'arrêter,
- une unité de commande au sol (USOL) comprend une temporisation sécuritaire (TS) étant dimensionnée pour garantir un arrêt du véhicule avant son franchissement sur la zone de manœuvre, caractérisé en ce que
- en parallèle de la signalisation de fermeture (D, C, F) une requête d'information (RI) provenant de l'unité de commande au sol est transmise à une unité sécuritaire de commande (USEMB) embarquée dans le véhicule,
- l'unité sécuritaire de commande embarquée comprend un module d'évaluation (ME) de la capacité de freinage du véhicule sur la base d'un bilan énergétique lié à la cinétique du véhicule, - un module embarqué de décodage de la requête d'information (RI) qui commande un module de codage (MCB) d'une information requise (IR) par l'unité de commande au sol, puis transmise en retour à l'unité de commande au sol, - suivant un état de l'information requise (IR) lié au bilan énergétique, l'unité de commande au sol comprend un module de redéfinition de la temporisation sécuritaire, visant à minimiser celle-ci, voire l'annuler.
Système selon revendication 8, pour lequel l'unité de commande au sol et l'unité sécuritaire de commande embarquée sont reliés par un automatisme au sol (H_CBTC) qui au moins détecte et ordonne un déplacement du véhicule sur la zone d'approche (ZA) et qui communique par interfaçage avec des équipements de signalisation.
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