EP2778014B1 - Procédé de gestion du trafic le long d'une ligne de métro automatique et système associé - Google Patents

Procédé de gestion du trafic le long d'une ligne de métro automatique et système associé Download PDF

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EP2778014B1
EP2778014B1 EP14159861.5A EP14159861A EP2778014B1 EP 2778014 B1 EP2778014 B1 EP 2778014B1 EP 14159861 A EP14159861 A EP 14159861A EP 2778014 B1 EP2778014 B1 EP 2778014B1
Authority
EP
European Patent Office
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platform
subway train
mission
time
metro
Prior art date
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Active
Application number
EP14159861.5A
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German (de)
English (en)
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EP2778014A1 (fr
Inventor
Bruno Langlois
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.)
Alstom Transport Technologies SAS
Original Assignee
Alstom Transport Technologies SAS
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Publication date
Application filed by Alstom Transport Technologies SAS filed Critical Alstom Transport Technologies SAS
Publication of EP2778014A1 publication Critical patent/EP2778014A1/fr
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • B61L27/10—Operations, e.g. scheduling or time tables
    • B61L27/16—Trackside optimisation of vehicle or train operation

Definitions

  • the subject of the invention is that of traffic management methods along an automatic metro line.
  • automatic metro refers to all the guided vehicles which, in normal operating mode, are entirely managed by automata. In particular, these are metros that are not controlled by a driver on the subway, for example located in a cabin of the latter. It also concerns metros carrying an operator in the cabin whose role is limited to metro control functions only in a degraded operating mode of the latter and / or surveillance for safety purposes. metro periodically checking the actual presence of the operator in the cabin.
  • the document WO 97/09217 A2 discloses a method of overall optimization of train traffic on a line of a railway network. This document does not measure the number of passengers but estimates them based on the time elapsed since the previous train and the known values of the line concerned.
  • the document EP 0 855 324 B1 discloses, for a metro controlled by a driver in the cabin, a method of automatically closing both metro doors stopped along a platform of a station, and landing doors of a safety barrier equipping this platform.
  • the system making it possible to implement the method comprises, for each platform of the stations of the line, a detection device capable of detecting the exchange of passengers between the platform and a metro stopped along the platform.
  • This detection device is capable of transmitting an end of passenger exchange signal at the expiration of a predetermined period during which the detection device has detected no passenger exchange between the platform and the subway.
  • the method of closing the doors consists of successively checking: a first constraint consisting in checking whether the scheduled departure time of the metro, which is indicated in a time table, is exceeded; a second constraint consisting in checking whether a minimum stopping time of the metro station is exceeded, data also indicated in the time table; and, finally, a third constraint consisting in waiting for the reception of the passenger exchange end signal sent by the detection device. Upon receipt of the end of passenger exchange signal, the doors are closed automatically.
  • the end of exchange information of the passengers is taken into account only once the scheduled time of departure has been exceeded.
  • the signal of end of exchange of the passengers generated by the detection device equipping the platform is taken into account only by the metro stopped along this platform and only for the automatic closing of the doors of this metro and the doors of this platform.
  • the invention therefore aims to meet this need.
  • the subject of the invention is a method of managing traffic on an automatic metro line, comprising the steps of: detecting the exchanges of passengers between a platform of a station and a metro stopped along said platform by means of a detection device equipping said platform; generating, by said detection device, an end-of-exchange signal for passengers boarding or descending from said subway, characterized in that it comprises, in addition, the steps of, at the level of a supervision device of the line: receiving said end of passenger exchange signal generated by the detection device; updating a mission of said subway, based on a provisional schedule, stored in the supervision device and an instant of generation of the end of passenger exchange signal; and transmit to said stopped metro along said platform the mission updated so that the latter executes it.
  • the invention also relates to a system for implementing the method presented above.
  • an automatic metro line 10 comprises a railroad 12 and a return railroad 14, serving a plurality of stations Si.
  • the plurality of stations comprises two end stations, S1 and S5, constituting terminals of the line 10, and a succession of intermediate stations. Three such intermediate stations are represented on the figure 1 and have the references S2, S3 and S4.
  • Mi subways At a given moment, a plurality of Mi subways circulate along the line 10. Three such subways are represented on the figure 1 and bear the references M1, M2 and M3.
  • An underground Mi is a guided vehicle suitable for driving along a railway line, such as lanes 12 and 14.
  • An underground Mi such as the metro M2 of the figure 2
  • An underground Mi is provided with a plurality of doors 22 allowing passengers to get on and off the subway, when it is stopped station.
  • the metro of the figure 2 has been shown with only one pair of doors 22.
  • Each door 22 is actuated in opening and closing by an actuator 28.
  • the various actuators 28 of the doors 22 of a subway Mi are controlled by an on-board computer 32 of the subway Mi.
  • the on-board computer 32 comprises transmission / reception means 34 enabling the exchange of radio signals with base stations 64 located along the channels 12 and 14. These different base stations 64 are connected to a local communication network 66.
  • the on-board computer 32 is able to calculate a velocity profile on the section of track connecting the stations Si and Si + 1, taking into account the departure and arrival times. indicated in the updated mission received, as well as other information, such as a profile of the lane section, maximum permissible speeds on the lane section, etc. It should be noted that these other information are known to the onboard computer: they are for example stored in a database thereof.
  • the on-board computer 32 controls braking and propulsion means of the subway Mi to regulate the instantaneous speed of the latter according to the calculated velocity profile.
  • Each station Si comprises, along the forward path 12, a first platform P1 and, along the return path 14, a second platform P2.
  • a platform Pi such as the platform P1 of the station S3 represented on the figures 2 and 3 , allows the exchange, at the Si station, of passengers between this platform and a Mi subway, such as the M2 metro, which is stopped along it.
  • each platform Pi of line 10 is equipped with a barrier 16 to prevent people on the platform from accessing the tracks.
  • the barrier 16 is provided with a plurality of landing doors 20, which, when a subway Mi is properly stopped along the platform Pi, are located vis-à-vis the doors 22 of the subway Mi. On the figures 2 and 3 for the sake of clarity, only one pair of landing doors 20 has been shown.
  • Each landing door 20 is actuated in opening and closing by an actuator 24.
  • the various actuators 24 of the landing doors 20 of a platform Pi are controlled by a ground computer 30 which is associated with the platform Pi.
  • the various ground computers 30 of the various platforms Pi of the stations Si of the line 10 are connected to the network local communication 66.
  • the substantially simultaneous opening of the platform doors 20 of a platform Pi and the doors 22 of a subway Mi stopped along the platform Pi allows passengers aboard the Mi metro to get off on the platform Pi, and vice versa, to the passengers waiting on the platform Pi to board the Mi subway.
  • the on-board computer 32 of the subway Mi is able to control not only the opening and closing of its own doors 22, but also the platform doors 20 of the platform Pi along which he is stopped. To do this, the opening and closing signals of the doors, which are generated by the on-board computer 32, are also transmitted to the ground computer 30 of this platform Pi, via the base stations 64 and the local communication network. 66. In this case, the on-board computer 32 acts as the master computer, the ground computer 30, as a slave computer.
  • each platform Pi of the line 10 is equipped with a detection device. It is capable of detecting the movements of the passengers descending and climbing aboard the metro Mi stopped along the platform Pi.
  • the detection device is able to emit a signal S at the end of the exchange of the passengers.
  • the detection device 40 comprises a plurality of cameras 42.
  • a camera 42 is represented on the screen. figure 2 .
  • Each camera 42 is disposed above a pair of landing doors 22 of the safety barrier of the platform Pi. It is suitable for acquiring images and transmitting them to a detection computer 44 of the detection device 40 of the platform Pi.
  • the detection computer 44 is clean, by analyzing the different images provided by the cameras 42 equipping the platform Pi, to make a count of the passage, for example by detecting the movement of the passengers on the platform Pi, at least near the doors palines 22, by determining whether a passenger descends or boardes the metro Mi stopped along the platform Pi, identifying the end of the exchange of passengers, and finally emitting a signal S end exchange of passengers.
  • the detection computers 44 of the detection devices 40 of the different platforms Pi of the line 10 are connected to the local communication network 66.
  • the detection device 140 comprises, as sensors, three optical transmitter / receiver assemblies: a diode of a transmitter 141 is capable of generating an optical beam 142 which is directed towards a detection cell of a receiver 143. case of interruption of the optical beam 142 by an obstacle along its propagation direction, the receiver 143 is able to emit a detection signal.
  • the three emitters 141 are arranged near one end of the barrier 16 of a platform Pi, while the three receivers 143 are arranged near the other end of the barrier 16. These sensors are arranged in such a way that that the three optical beams 142 that they produce propagate substantially horizontally at different heights at the foot of the barrier 16. These optical beams pass in front of the platform doors 20 of the platform Pi.
  • the detection device 140 includes an analysis and processing computer 144 to which the three receivers 143 are connected.
  • the computer 144 is able to collect the various detection signals, and to identify the end of the exchange of the passengers and then emit an end-of-passenger signal S.
  • a supervisory device 70 visible on the figure 1 , is connected to the local communication network 66. It is able to fully and automatically manage the movement of subways Mi on line 10.
  • the supervision device 70 comprises a set of time tables.
  • a time table indicates the theoretical chronology to be followed by the metros traveling on the outbound lane and on the return lane of lane 10. In particular, it indicates, for a particular subway, the expected times of arrival and departure of each station. line 10, with respect to an initial reference time corresponding to the start time of a terminus station, S1 or S5.
  • the set of time tables comprises several pre-calculated time tables 80, for example following an optimization calculation performed by the operating module 76. preferably, there is at least one time table 80 by possible choice of regulation strategy.
  • Each time table is developed, offline, from the planned travel times between each station Si, as well as scheduled stopping times in station.
  • the expected travel times and downtimes are reference times.
  • the time tables 80 are stored in the device 70.
  • the supervision device 70 includes a provisional schedule 81. It is initialized by means of the time table 80 which has been chosen as reference for the implementation of the current supervision strategy.
  • the provisional schedule 81 is calculated dynamically by the device 70 during the operation of the line 10.
  • the expected times of travel between stations and the planned stopping times in the station correspond to the reference times of the corresponding time table 80, which have been dynamically recalculated.
  • the regulation module 72 comprises a strategy selection module 82 and a planning module 84.
  • the strategy choice module 82 is able to determine the current value of a strategy parameter.
  • the strategy parameter is a binary number:
  • the value 0 signifies that a regulation strategy is preferred in order to save the electrical energy consumed by all the metros Mi traveling on the line 10;
  • the value 1 means that a maximum commercial speed regulation strategy is favored, making it possible to maximize the flow of passengers to be transported along the line, taking into account the number of subways available.
  • the strategy choice module 82 takes as input various operating parameters. These operating parameters include, for example, the definition of a time slot corresponding to off-peak hours, where the flow of passengers to be carried is small, and a time slot corresponding to peak hours, where the flow of passengers to to carry is important.
  • the planning module 84 is able to update the mission that each metro Mi has to perform.
  • the module 84 When changing the value of the policy parameter, the module 84 is able to select a set of algorithms according to the current value of the strategy parameter. These algorithms allow the effective implementation of the chosen strategy.
  • the scheduling module 84 is also able to select a time table 80 among the different available time tables, according to the current value of the parameter of strategy.
  • the time table 80 that is selected is then loaded into memory as a provisional schedule 81.
  • the planning module 84 updates the mission of this metro by executing the various algorithms from the schedule time 81 and other data, such as time t3 signal generation S and a nominal duration D opening name of the doors.
  • an updated mission includes, for the metro Mi stopped in the station Si, the departure time of the station Si, the arrival time at the next station Si + 1, a nominal duration D opening name of the doors 20 and 22 in the next station Si + 1.
  • the traffic management system of line 10 which groups the on-board computers 32 of the Mi subways, the ground and detection computers 40 and 140 of the platforms Pi of the stations Si, the supervision device 70 as well as the communication infrastructure comprising the base stations 64 and the local communication network 66.
  • the on-board computer 32 of the metro M2 regulates the speed of the latter according to a speed profile deriving from a current mission which indicates a time t1 of arrival at the station S3.
  • the on-board computer 32 therefore controls the metro M2 so that it effectively stops at time t1 along the platform P1 of the station S3 (step 200).
  • the on-board computer 32 then generates an opening signal for the doors.
  • the opening signal of the doors is transmitted to the actuators 28 to control the opening of the doors 22 of the metro M2.
  • the gate opening signal is transmitted, via the base stations 64 and the local communication network 66, to the ground computer 30 of the platform P1 of the station S3, so that the computer 30 opening the landing doors 20 of the barrier 16.
  • the landing doors 20 of the platform P1 and the doors 22 of the metro M2 open substantially simultaneously (step 210).
  • the duration between the first and second instants t1 and t2 is a substantially constant and predetermined technical duration, for example equal to 1 s.
  • the nominal duration D opening name of the doors which is mentioned in the current mission executed by the metro M2, allows the on-board computer 32 of the metro M2 to define a window for the duration of the opening of the doors 20 and 22. This window extends between a minimum duration D min and a maximum duration D max (step 220).
  • the minimum duration D min which extends between times t2 and t3 min , corresponds to a minimum opening time of the doors so that passengers have the time, or at least the impression of having the time, of get off or board the M2 metro.
  • the maximum duration D max which extends between the instants t2 and t3 max , corresponds to a maximum opening time of the doors given the expected start time of the station S3, indicated in the current mission.
  • the on-board computer 32 waits for the detection device 40 or 140 fitted to the platform P1 to emit an end-of-passenger exchange signal S.
  • the detection device 40 transmits a passenger exchange end signal S (step 230).
  • the signal S is transmitted via the local communication network 66 to both the on-board computer 32 of the metro M2 and to the supervision device 70.
  • the on-board computer 32 initiates the procedure, known per se, for closing the doors 22 of the subway and the landing doors 20 of the platform P1 in a safe manner.
  • the on-board computer 32 generates a closing signal of the doors.
  • the closing signal of the doors is transmitted to the actuators 28 to control the closing of the doors 22 of the metro M2.
  • the signal for closing the doors is transmitted, via the base stations 64 and the local communication network 66, to the ground computer 30 of the platform P1 of the station S3, so that the computer 30 commands the closure landing doors 20 of the barrier 16.
  • a confirmation of the good closing of the landing doors 20 of the barrier 16 is sent back to the on-board computer 32. This confirmation is received at time t4 (step 240).
  • the duration between times t3 and t4 is a substantially constant and predetermined technical duration, for example 1 s.
  • the periodic execution of the strategy selection module 82 during the operation of the line makes it possible, from the instantaneous values of various operating parameters, to determine the current value of the policy setting.
  • a time table is selected by the module 84 from the set of time tables 80 according to the current value of the policy parameter. This time table is saved as a schedule.
  • the scheduling module 84 selects, as a function of the instantaneous value of the strategy parameter, the control algorithms to be used for the update of a mission.
  • the supervision device 70 Upon reception of the passenger exchange end signal S, the supervision device 70 calls the regulation module 72. More specifically, the planning module 84 of the regulation module 72 is executed (step 250).
  • the regulation algorithms of the planning module 84 calculate the start time t5 of the station S3 and the instant t6 of arrival at the next station S4 of the subway M2 so as to maximize the duration between t5 and t6. Knowing that the arrival time t6 at the next station S4 is, at the latest, the arrival time at the station S4 indicated in the provisional schedule 81.
  • the time t5 is calculated by adding at time t3 a duration slightly greater than the technical duration of closure of the gates 20 and 22 and the time of transmission to the on-board computer 32 of the confirmation of the closing of the gates. landing doors 20; and the time t6, as being equal to the estimated time of arrival indicated in the provisional schedule 81.
  • the skilled person will understand that by increasing the duration between times t5 and t6, the metro consumes less electrical power to go from the current station to the next station.
  • the planning module 84 is likely to request a tense walk so that the M2 metro reaches the next station, S4, as quickly as possible.
  • the algorithms used by the planning module 84 calculate, from the provisional schedule 81, a start time t5 of the station S3 corresponding to a starting instant at the earliest.
  • the instant t5 is substantially equal to the instant t3 increased by a duration of, for example, 2 s, which is slightly greater than the technical closing time of the gates 20 and 22, the transmission time to the on-board computer 32 of the confirmation of the closing of the landing doors 20, the technical time which corresponds to the processing of the information by the computer 32 (of the order of 200 ms), and the reaction time of the metro itself.
  • the arrival time t6 at the next station S4 is obtained so that the duration between the instants t5 and t6 is equal to the shortest travel time between the station S3 and the next station S4.
  • This shortest travel time is preferably entered in the time tables and is found in the projected schedule 81.
  • the updated mission is transmitted to the on-board computer 32 of the metro M2 by the traffic management module 78 of the supervision device 70, via the network 66 and the base stations 64.
  • the onboard computer 32 of the metro M2 stores this updated mission as a current mission to be executed.
  • the on-board computer 32 reads the instant t5 corresponding to the start time of the station S3 and the instant t6 corresponding to the instant of arrival at the next station S4.
  • the calculator board 32 determines a speed profile to leave the station S3 at time t5 and arrive at the next station S4 at time t6 (step 260).
  • the on-board computer 32 controls the propulsion and braking means for the metro M2 to start and leave the station S3 (step 270).
  • the on-board computer 32 manages the speed of the metro M2 according to the calculated profile.
  • the metro arrives at the next station S4 at time t6 (step 280).
  • the method provides for dynamically updating the provisional schedule 81 so as to update the mission of a metro taking into account the other metros circulating on the line.
  • the braking energy of a metro arriving at the station can advantageously be recovered by another metro, which at this precise moment, must leave a station.
  • the planning module 84 after having calculated a first value of the start time t5 from the provisional schedule 81, compares this first value with the arrival times at the station. metros M1 and M3, as mentioned in the provisional schedule 81.
  • the planning module 84 detects that another metro, for example the metro M1, is about to brake, it corrects the first value of the instant t5 so as to calculate a second value of the instant t5 such that the M2 metro leaves the S3 station substantially when the metro M1 brakes to stop at the S2 station, so that the M2 metro retrieves the electric braking energy released by the metro M1.
  • the scheduling module 84 calculates the time of arrival t6 at the next station.
  • An updated mission is transmitted to the M2 metro.
  • the planning module 84 dynamically modifies the provisional schedule 81 by transferring, for the metro M2, as the planned travel time between the stations S3 and S4, the duration between the instants t5 and t6.
  • the provisional schedule 81 used will comprise updated information relating to the metro M2.
  • the scheduling module 84 dynamically calculates an update of the provisional schedule 81.
  • the scheduling module 84 takes into account, in addition to the end-of-exchange signal S, passengers for the M2 metro, the instantaneous positions of the other metros, M1 and M3. These positions are delivered by the tracking module 74.
  • the module 84 calculates the start and / or arrival times of the subways M1, M2 and M3 in the various stations Si of the line, so as to obtain travel times between two stations and the shortest possible stops in the station, while maintaining homogeneous distances between two metros running one after the other on the same track and respecting a minimum distance of safety. At the end of this procedure, the journey and stopping times obtained are recorded in the estimated schedule 81.
  • the thus updated provisional schedule 81 then allows the module 84 to determine the times t5 and t6 for the update of the M2 metro mission.
  • the time required for the exchange of passenger follows a statistical distribution around the average value D av.
  • the operator of the fixed line has a nominal duration D opening name of the doors much higher this average duration D Avg. This setting gives the passenger the confidence that he will have time to get on or off the metro in most cases. In return, in many cases, even if the exchange of passengers is over for some time, the doors remain open and the metro stopped until the nominal duration D name is not exceeded.
  • the nominal duration D name is set in the time table 80 to a lower value, close to the average duration D av opening doors. It is then the end of the passenger exchange that triggers the order of departure and the closing of the doors.
  • the invention therefore makes it possible to reduce the station stop reference times mentioned in the time tables.
  • the time saved thus obtained can be used to increase the commercial speed of circulation of the subways, and therefore the passenger transport capacity of the line. This gain can also be used for energy saving purposes.
  • the choice module 82 strategy input various operating parameters, such as a current time slot. It delivers to the planning module 84 a choice of strategy and a set of parameters to dynamically build the provisional schedule 81.
  • these parameters include in particular the nominal durations D station stop name . This size is included in an updated mission.
  • the operating module 76 retrieves all the actual times of exchange of passengers over a time slot; compares these actual times to the downtime in station reference specified in the time table associated with the current policy, and proposes adjustments to this time table. For example, station downtime, and the number of metros running simultaneously on the line are adjusted to accommodate the transport capacity.
  • time tables 80 are stored in the memory of the device 70 and accessible by the planning module 84.
  • the platforms of the stations of the line are equipped with safety barriers. For example, these are the platforms of the busiest stations. In another variant, none of the platforms is equipped with a safety barrier.
  • the signal S is sent in parallel directly to the ground computer 30 which controls the closing of the platform doors 20 of the platform P1, and the onboard computer 32 which controls the closing of the doors 22 of the train M2.
  • the ground computer 30 sends a confirmation signal to the on-board computer 32, which can then execute the updated mission.
  • the opening and closing of the landing doors 20 are managed by a third device, on the ground, suitable for determining the state of the doors 22 of the metro M2 and to order accordingly the landing doors 20 of the platform P1 .
  • a third-party device makes it possible to check whether the subway is stopped at the right position along the platform, before ordering the opening of the landing doors 20 thereof.
  • the policy choice module 82 determines the instantaneous value of a binary strategy parameter.
  • the choice parameter is a real number between 0 and 1, which for example represents a compromise between the performance and the energy saving sought. More generally, the choice parameter is an identifier of the chosen strategy, associated with a set of operating parameters. This choice allows to select the control algorithms to be used for the update of the missions or the real time calculation of a time table by the planning module 84.
  • the end of the passenger exchange thus constitutes an additional variable at the input of the regulation module.

Landscapes

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

Description

  • L'invention a pour domaine celui des procédés de gestion du trafic le long d'une ligne de métro automatique.
  • Dans ce qui suit, le terme « de métro automatique » désigne l'ensemble des véhicules guidés qui, en mode de fonctionnement normal, sont entièrement gérés par des automates. En particulier, il s'agit des métros qui ne sont pas pilotés par un conducteur à bord du métro, par exemple situé dans une cabine de ce dernier. Il s'agit également des métros embarquant un opérateur en cabine dont le rôle se limite à des fonction de pilotage du métro uniquement dans un mode de fonctionnement dégradé de ce dernier et/ou de surveillance à des fins de sécurité, le système de supervision du métro vérifiant périodiquement la présence effective de l'opérateur en cabine. Le document WO 97/09217 A2 divulgue un procédé de d'optimisation globale de la circulation des trains sur une ligne d'un réseau ferroviaire. Ce document ne mesure pas le nombre de passagers mais les estime en fonction du temps écoulé depuis le train précédent et des valeurs connues de la ligne concernée.
  • Le document EP 0 855 324 B1 divulgue, pour un métro piloté par un conducteur en cabine, un procédé de fermeture automatique à la fois des portes du métro arrêté le long d'une plateforme d'une station, et des portes palières d'une barrière de sécurité équipant cette plateforme.
  • Selon ce document, le système permettant la mise en oeuvre du procédé comporte, pour chaque plateforme des stations de la ligne, un dispositif de détection propre à détecter l'échange des passagers entre la plateforme et un métro arrêté le long de la plateforme.
  • Ce dispositif de détection est propre à transmettre un signal de fin d'échange des passagers à l'expiration d'une durée prédéterminée au cours de laquelle le dispositif de détection n'a détecté aucun échange de passager entre la plateforme et le métro.
  • Le procédé de fermeture des portes, mis en oeuvre par un calculateur à bord du métro, consiste à vérifier successivement : une première contrainte consistant à vérifier si l'heure prévue de départ du métro, qui est indiquée dans une table horaire, est dépassée ; une seconde contrainte consistant à vérifier si une durée minimale d'arrêt du métro en station est dépassée, données également indiquée dans la table horaire ; et, finalement, une troisième contrainte consistant à attendre la réception du signal de fin d'échange des passagers émis par le dispositif de détection. Dès réception du signal de fin d'échange des passagers, les portes sont fermées automatiquement.
  • Il est à noter que, si une durée maximale d'arrêt du métro en station est dépassée sans qu'aucun signal de fin d'échange des passagers n'ait été reçu, le conducteur du métro en est averti. Il reprend alors la main pour commander lui-même la fermeture des portes.
  • Selon ce procédé de l'art antérieur, l'information de fin d'échange des passagers est prise en compte uniquement une fois que l'heure prévue de départ a été dépassée. De plus, le signal de fin d'échange des passagers généré par le dispositif de détection équipant la plateforme est pris en compte uniquement par le métro arrêté le long de cette plateforme et uniquement pour la fermeture automatique des portes de ce métro et des portes palières de cette plateforme.
  • De plus, une fois les portes fermées, c'est le conducteur du métro qui décide quand démarrer et comment ajuster la vitesse du métro pour aller à la station suivante, de façon à y arriver à l'heure prévue d'arrivée indiquée dans la table horaire.
  • Cependant, les exploitants de lignes de métro automatique expriment le besoin de pouvoir réguler, avec plus de souplesse et de manière dynamique, le trafic des métros, le long d'une ligne.
  • L'invention a donc pour but de répondre à ce besoin.
  • A cette fin, l'invention a pour objet un procédé de gestion du trafic sur une ligne de métro automatique, comportant les étapes consistant à : détecter les échanges de passagers entre une plateforme d'une station et un métro arrêté le long de ladite plateforme, au moyen d'un dispositif de détection équipant ladite plateforme ; générer, par ledit dispositif de détection, un signal de fin d'échange des passagers montant à bord ou descendant dudit métro, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, les étapes consistant à, au niveau d'un dispositif de supervision de la ligne : recevoir ledit signal de fin d'échange des passagers généré par le dispositif de détection ; mettre à jour une mission dudit métro, à partir d'un planning prévisionnel, stocké dans le dispositif de supervision et d'un instant de génération du signal de fin d'échange des passagers ; et transmettre audit métro arrêté le long de ladite plateforme la mission mise à jour afin que ce dernier l'exécute.
  • Suivant des modes particuliers de réalisation, le procédé comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
    • la mission mise à jour devant être exécutée par ledit métro comporte un instant de départ de ladite station et un instant d'arrivée dans une station suivante.
    • l'exécution par le métro de la mission mise à jour comporte une étape de calcul d'un profil de vitesses entre la station et la station suivante, à partir des informations indiquées dans ladite mission mise à jour.
    • la mise à jour de la mission du métro s'effectue en choisissant d'abord une stratégie de régulation et en sélectionnant ensuite, en fonction de la stratégie choisie, des algorithmes de régulation à utiliser, les algorithmes de régulation prenant en entrée l'instant de génération du signal de fin d'échange des passagers émis par le dispositif de détection de ladite plateforme et ledit planning prévisionnel, pour mettre à jour la mission dudit métro.
    • l'étape de mise à jour d'une mission dudit métro comporte un calcul dynamique du planning prévisionnel à partir d'une table horaire, de manière à permettre la mise à jour de la mission dudit métro en tenant compte des autres métros circulant sur la ligne.
    • le métro étant capable de commander l'ouverture et la fermeture des portes du métro et des portes palières d'une barrière de sécurité équipant ladite plateforme le long de laquelle ledit métro est arrêté, dans lequel : à un premier instant, le métro s'arrête le long d'une plateforme ; à un second instant, le métro commande l'ouverture des portes du métro et des portes palières ; à un troisième instant, le métro reçoit un signal de fin d'échange des passagers généré par ledit dispositif de détection équipant ladite plateforme ; à un quatrième instant, le métro commande la fermeture desdites portes du métro et desdites portes palières avant d'exécuter la mission mise à jour, transmise par le dispositif de supervision.
  • L'invention a également pour objet un système pour la mise en oeuvre du procédé présenté ci-dessus.
  • Suivant des modes particuliers de réalisation, le système comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
    • le système comporte au moins un dispositif de détection équipant une plateforme parmi une pluralité de plateformes des stations de ladite ligne, propre à générer un signal de fin d'échange des passagers entre ladite plateforme et un métro arrêté le long de ladite plateforme ; un dispositif de supervision, propre à recevoir un signal de fin d'échange des passagers émis par ledit dispositif de détection ; à mettre à jour une mission dudit métro, à partir d'un planning prévisionnel stocké par le dispositif de supervision et d'un instant de génération dudit signal de fin d'échange des passagers ; et à transmettre à un calculateur de bord du métro arrêté le long de ladite plateforme, la mission mise à jour afin que ledit métro l'exécute.
    • le dispositif de supervision comporte un module de régulation comportant un module de choix de stratégie, propre à déterminer la valeur courante d'un paramètre de stratégie de régulation, et un module de planification, propre à mettre à jour la mission à partir d'algorithmes de régulation sélectionnés en fonction de la valeur courante du paramètre de stratégie.
    • le module de planification est propre à calculer dynamiquement ledit planning prévisionnel à partir d'une table horaire, et à mettre à jour une mission dudit métro en prenant en compte d'autres métros circulant sur la ligne.
    • le dispositif de supervision comporte un module d'exploitation propre à analyser des durées effectives d'échange des passagers au niveau de la ladite plateforme, de manière à ajuster une table horaire d'initialisation dudit planning prévisionnel.
    • ledit métro est capable de recevoir ledit signal de fin d'échange des passagers émis par le dispositif de détection et de commander l'ouverture et la fermeture des portes du métro et éventuellement des portes palières d'une barrière de sécurité équipant la plateforme le long de laquelle ledit métro est arrêté, avant d'exécuter la mission mise à jour transmise par le dispositif de supervision.
    • les commandes d'ouverture et de fermeture des portes palières d'une barrière de sécurité équipant la plateforme le long de laquelle le métro est arrêté sont générées par un dispositif tiers propre à détecter à distance un état des portes du métro.
    • le signal de fin d'échange des passagers est transmis directement à un calculateur au sol propre à commander une fermeture des portes palières d'une barrière de sécurité équipant la plateforme le long de laquelle ledit métro est arrêté
  • L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une représentation générale et schématique d'un système de gestion du trafic pour une ligne de métro automatique ;
    • la figure 2 est une représentation schématique d'une partie en station du système de gestion du trafic de la figure 1, équipée d'un dispositif de détection selon un premier mode de réalisation ;
    • la figure 3 est une représentation schématique d'une partie en station du système de gestion du trafic de la figure 1, équipée d'un dispositif de détection selon un second mode de réalisation ;
    • la figure 4 est une représentation schématique d'un dispositif de supervision du système de gestion du trafic de la figure 1 ; et,
    • la figure 5 est une représentation sous forme de blocs, d'un procédé de gestion du trafic pour une ligne de métro automatique, mis en oeuvre par le système de gestion du trafic de la figure 1.
  • Sur la figure 1, une ligne de métro automatique 10 comporte une voie ferrée aller 12 et une voie ferrée retour 14, permettant de desservir une pluralité de stations Si.
  • La pluralité de stations comporte deux stations d'extrémité, S1 et S5, constituant des terminus de la ligne 10, et une succession de stations intermédiaires. Trois telles stations intermédiaires sont représentées sur la figure 1 et portent les références S2, S3 et S4.
  • A un instant donné, une pluralité de métros Mi circulent le long de la ligne 10. Trois tels métros sont représentés sur la figure 1 et portent les références M1, M2 et M3.
  • Un métro Mi est un véhicule guidé propre à circuler le long une voie ferrée, telles que les voies 12 et 14.
  • Un métro Mi, tel que le métro M2 de la figure 2, est muni d'une pluralité de portes 22 permettant aux passagers de monter et de descendre du métro, lorsque celui-ci est arrêté en station. Pour des raisons de clarté, le métro de la figure 2 a été représenté avec une seule paire de portes 22.
  • Chaque porte 22 est actionnée en ouverture et en fermeture par un actionneur 28.
  • Les différents actionneurs 28 des portes 22 d'un métro Mi sont commandés par un calculateur de bord 32 du métro Mi.
  • Le calculateur de bord 32 comporte des moyens d'émission/réception 34 permettant l'échange de signaux radio avec des stations de base 64 situées le long des voies 12 et 14. Ces différentes stations de bases 64 sont connectées à un réseau de communication local 66.
  • Lors de l'arrêt d'un métro Mi, tel que le métro M2, dans une station Si, telle que la station S3, son calculateur de bord 32 est propre à générer un signal d'ouverture de portes destiné à commander les actionneurs 28 pour qu'ils ouvrent les portes 22.
  • Alors qu'un métro Mi, tel que le métro M2, est arrêté dans une station Si, telle que la station S3, son calculateur de bord 32 est propre à recevoir un signal S de fin d'échange des passagers et à générer un signal de fermeture des portes destiné à commander les actionneurs 28 pour qu'ils ferment les portes 22.
  • Alors qu'un métro Mi, tel que le métro M2, est arrêté dans une station Si, telle que la station S3, son calculateur de bord 32 est propre à recevoir une mission mise à jour. Celle-ci comporte, en particulier, un instant de départ de la station Si, un instant d'arrivée à la station suivante Si+1 et une durée nominale Dnom d'ouverture des portes dans la station suivante Si+1.
  • Le calculateur de bord 32 est propre à calculer un profil de vitesses sur la section de voie reliant les stations Si et Si+1, en tenant compte des instants de départ et d'arrivée indiqués dans la mission mise à jour reçue, ainsi que d'autres informations, telles qu'un profil de la section de voie, des vitesses maximales autorisées sur la section de voie, etc. Il est à noter que ces autres informations sont connues du calculateur de bord : elles sont par exemple stockées dans une base de données de celui-ci.
  • A partir de l'instant de départ, le calculateur de bord 32 commande des moyens de freinage et de propulsion du métro Mi pour réguler la vitesse instantanée de ce dernier conformément au profil de vitesses calculé.
  • Chaque station Si comporte, le long de la voie aller 12, une première plateforme P1 et, le long de la voie retour 14, une seconde plateforme P2.
  • Une plateforme Pi, telle que la plateforme P1 de la station S3 représentée sur la figures 2 et 3, permet l'échange, à la station Si, de passagers entre cette plateforme et un métro Mi, tel que le métro M2, qui est arrêté le long de celle-ci.
  • Dans le mode de réalisation décrit ici en détail, chaque plateforme Pi de la ligne 10 est équipée d'une barrière 16 afin d'éviter que des personnes situées sur la plateforme ne puissent accéder aux voies.
  • La barrière 16 est munie d'une pluralité de portes palières 20, qui, lorsqu'un métro Mi est convenablement arrêté le long de la plateforme Pi, sont situées en vis-à-vis des portes 22 du métro Mi. Sur les figures 2 et 3, pour des raisons de clarté, seule une paire de portes palières 20 a été représentée.
  • Chaque porte palière 20 est actionnée en ouverture et en fermeture par un actionneur 24.
  • Les différents actionneurs 24 des portes palières 20 d'une plateforme Pi sont commandés par un calculateur au sol 30 qui est associé à la plateforme Pi. Les différents calculateurs au sol 30 des différentes plateformes Pi des stations Si de la ligne 10 sont connectés au réseau de communication local 66.
  • L'ouverture sensiblement simultanée des portes palières 20 d'une plateforme Pi et des portes 22 d'un métro Mi arrêté le long de la plateforme Pi permet aux passagers à bord du métro Mi de descendre sur la plateforme Pi, et inversement, aux passagers attendant sur la plateforme Pi de monter à bord du métro Mi.
  • Dans le mode de réalisation présenté ici en détail, le calculateur de bord 32 du métro Mi est propre à commander non seulement l'ouverture et la fermeture de ses propres portes 22, mais également des portes palières 20 de la plateforme Pi le long de laquelle il est arrêté. Pour ce faire, les signaux d'ouverture et de fermeture des portes, qui sont générés par le calculateur de bord 32, sont également transmis au calculateur au sol 30 de cette plateforme Pi, via les stations de base 64 et le réseau de communication local 66. Dans ce cas, le calculateur de bord 32 agit en tant qu'ordinateur maître, le calculateur au sol 30, en tant qu'ordinateur esclave.
  • Par ailleurs, dans le mode de réalisation décrit ici en détail, chaque plateforme Pi de la ligne 10 est équipée d'un dispositif de détection. Celui-ci est capable de détecter les mouvements des passagers descendant et montant à bord du métro Mi arrêté le long de la plateforme Pi. En particulier, le dispositif de détection est propre à émettre un signal S de fin d'échange des passagers.
  • Dans un premier mode de réalisation du dispositif de détection, représenté à la figure 2, le dispositif de détection 40 comporte une pluralité de caméras 42. Pour des raisons de clarté, seule une caméra 42 est représentée sur la figure 2.
  • Chaque caméra 42 est disposée au-dessus d'une paire de portes palières 22 de la barrière de sécurité de la plateforme Pi. Elle est propre à acquérir des images et à les transmettre à un calculateur de détection 44 du dispositif de détection 40 de la plateforme Pi.
  • Le calculateur de détection 44 est propre, en analysant les différentes images fournies par les caméras 42 équipant la plateforme Pi, d'effectuer un comptage des passage, par exemple en détectant le mouvement des passagers sur la plateforme Pi, au moins à proximité des portes palières 22, en déterminant si un passager descend ou monte à bord du métro Mi arrêté le long de la plateforme Pi, en identifiant la fin de l'échange des passagers, et finalement en émettant un signal S de fin d'échange des passagers.
  • Les calculateurs de détection 44 des dispositifs de détection 40 des différentes plateformes Pi de la ligne 10 sont connectés au réseau de communication local 66.
  • Dans un second mode de réalisation du dispositif de détection, représenté à la figure 3, le dispositif de détection 140 comporte, en tant que capteurs, trois ensembles émetteur/récepteur optiques : une diode d'un émetteur 141 est capable de générer un faisceau optique 142 qui est dirigé vers une cellule de détection d'un récepteur 143. En cas d'interruption du faisceau optique 142 par un obstacle le long de sa direction de propagation, le récepteur 143 est propre à émettre un signal de détection.
  • Les trois émetteurs 141 sont disposés à proximité d'une extrémité de la barrière 16 d'une plateforme Pi, tandis que les trois récepteurs 143 sont disposés à proximité de l'autre extrémité de la barrière 16. Ces capteurs sont disposés de manière à ce que les trois faisceaux optiques 142 qu'ils produisent se propagent sensiblement horizontalement à des hauteurs différentes au pied de la barrière 16. Ces faisceaux optiques passent devant les portes palières 20 de la plateforme Pi.
  • Lors de l'ouverture des portes palières 20 et des portes 22 d'un métro Mi arrêté le long de la plateforme Pi, un passager montant ou descendant à bord du métro Mi interrompt les trois faisceaux optiques 142, de sorte que les trois récepteurs émettent des signaux de détection regroupés dans le temps.
  • Le dispositif de détection 140 comporte un calculateur d'analyse et de traitement 144 auquel les trois récepteurs 143 sont connectés. Le calculateur 144 est propre à collecter les différents signaux de détection, et d'identifier la fin de l'échange des passagers et d'émettre alors un signal S de fin d'échange des passagers.
  • Un dispositif de supervision 70, visible sur la figure 1, est connecté au réseau de communication local 66. Il est propre à gérer entièrement et automatiquement la circulation des métros Mi sur la ligne 10.
  • Comme représenté schématiquement à la figure 4, le dispositif de supervision 70 comporte, de manière connue en soi :
    • un module de régulation 72 (ATR pour « Automatic Train Régulation » en anglais), propre à réguler, en temps réel, la circulation des différents métros Mi sur la ligne 10 ;
    • un module de suivi 74, propre à acquérir une pluralité de grandeurs instantanées et à calculer à partir de ces dernières la position instantanée de chaque métro Mi le long des voies de la ligne 10 ;
    • un module d'exploitation 76, permettant l'accumulation de données associées à l'utilisation de la ligne 10, comme par exemple la durée des échanges de passagers pour une plateforme particulière de la ligne, dans le but d'établir des statistiques pour l'optimisation de l'exploitation de la ligne ;
    • un module de gestion du trafic 78, propre d'une part, à servir d'interface avec un système d'enclenchement et de signalisation de la ligne 10 (non représenté), et, d'autre part, à transmettre des informations au calculateur de bord 32 de chaque métro Mi, via les stations de base 64 disposées le long des voies 12 et 14.
  • Le dispositif de supervision 70 comporte un ensemble de tables horaires. Une table horaire indique la chronologie théorique que doivent suivre les métros circulant sur la voie aller et sur la voie retour de la ligne 10. Elle indique notamment, pour un métro particulier, les instants prévus d'arrivée et de départ de chaque station Si de la ligne 10, par rapport à un instant initial de référence correspondant à l'instant de départ d'une station de terminus, S1 ou S5.
  • L'ensemble de tables horaires comporte plusieurs tables horaires 80 précalculées, par exemple suite à un calcul d'optimisation réalisée par le module d'exploitation 76. De préférence, il y a au moins une table horaire 80 par choix possible de stratégie de régulation. Chaque table horaire est élaborée, hors ligne, à partir des temps prévus de trajets entre chaque station Si, ainsi que des temps prévus d'arrêt en station. Dans une table horaire 80, les temps de trajet et les temps d'arrêt prévus sont des temps de référence. Les tables horaires 80 sont stockées dans le dispositif 70.
  • Le dispositif de supervision 70 comporte un planning prévisionnel 81. Il est initialisé au moyen de la table horaire 80 qui a été choisie comme référence pour la mise en oeuvre de la stratégie de supervision actuelle.
  • De manière particulièrement avantageuse, le planning prévisionnel 81 est calculé dynamiquement par le dispositif 70 au cours de l'exploitation de la ligne 10. Pour un tel planning prévisionnel 81, les temps prévus de trajet entre stations et les temps prévus d'arrêt en station correspondent aux temps de référence de la table horaire 80 correspondante, qui ont été recalculés dynamiquement.
  • Le module de régulation 72 comporte un module de choix de stratégie 82 et un module de planification 84.
  • Le module de choix de stratégie 82 est propre à déterminer la valeur courante d'un paramètre de stratégie. Dans un mode de réalisation simple, le paramètre de stratégie est un nombre binaire : La valeur 0 signifie qu'est privilégiée une stratégie de régulation visant à économiser l'énergie électrique consommée par l'ensemble des métros Mi circulant sur la ligne 10 ; La valeur 1 signifie qu'est privilégiée une stratégie de régulation dite de vitesse commerciale maximale, permettant de maximiser le flux de passagers à transporter le long de la ligne, compte tenu du nombre de métros disponibles.
  • Le module de choix de stratégie 82 prend en entrée différents paramètres d'exploitation. Parmi ces paramètres d'exploitation, on trouve par exemple la définition d'une plage horaire correspondant à des heures creuses, où le flux de passagers à transporter est faible, et une plage horaire correspondant à des heures pleines, où le flux de passagers à transporter est important.
  • Le module de planification 84 est propre à mettre à jour la mission que doit exécuter chaque métro Mi.
  • Lors d'un changement de la valeur du paramètre de stratégie, le module 84 est propre à sélectionner un ensemble d'algorithmes en fonction de la valeur courante du paramètre de stratégie. Ces algorithmes permettent la mise en oeuvre effective de la stratégie choisie.
  • Lors d'un changement de la valeur du paramètre de stratégie, le module de planification 84 est également propre à sélectionner une table horaire 80 parmi les différentes tables horaires disponibles, en fonction de la valeur courante du paramètre de stratégie. La table horaire 80 qui est sélectionnée est alors chargée en mémoire en tant que planning prévisionnel 81.
  • Lors de la réception d'un signal S de fin d'échange des passagers relatif à un métro particulier, par exemple le métro M2, le module de planification 84 met à jour la mission de ce métro en exécutant les différents algorithmes à partir du planning horaire 81 et d'autres données, telles que l'instant t3 de génération du signal S et une durée nominale Dnom d'ouverture des portes.
  • Comme indiqué ci-dessus, une mission mise à jour comporte, pour le métro Mi arrêté dans la station Si, l'instant de départ de la station Si, l'instant d'arrivée à la station suivante Si+1, une durée nominale Dnom d'ouverture des portes 20 et 22 dans la station suivante Si+1.
  • Le procédé de gestion du trafic, représenté schématiquement sur la figure 5, va maintenant être présenté.
  • Il est mis en oeuvre par le système de gestion du trafic de la ligne 10 qui regroupe les calculateurs de bord 32 des métros Mi, les calculateurs au sol 30 et de détection 40 ou 140 des plateformes Pi des stations Si, le dispositif de supervision 70, ainsi que l'infrastructure de communication comprenant les stations de base 64 et le réseau de communication local 66.
  • La description de ce procédé de gestion est faite en se fondant sur le cas illustratif du métro M2 arrêté le long de la plateforme P1 de la station S3, comme cela est représenté sur la figure 1.
  • Pour gagner la station S3, le calculateur de bord 32 du métro M2 régule la vitesse de celui-ci selon un profil de vitesses dérivant d'une mission courante qui indique un instant t1 d'arrivée à la station S3.
  • Le calculateur de bord 32 pilote donc le métro M2 pour que celui-ci s'arrête effectivement à l'instant t1 le long de la plateforme P1 de la station S3 (étape 200).
  • Le calculateur de bord 32 génère alors un signal d'ouverture des portes.
  • Le signal d'ouverture des portes est transmis aux actionneurs 28 pour commander l'ouverture des portes 22 du métro M2.
  • Parallèlement, le signal d'ouverture des portes est transmis, via les stations de base 64 et le réseau de communication local 66, au calculateur au sol 30 de la plateforme P1 de la station S3, de manière à ce que ce calculateur 30 commande l'ouverture des portes palières 20 de la barrière 16.
  • A un second instant t2, les portes palières 20 de la plateforme P1 et les portes 22 du métro M2 s'ouvrent sensiblement simultanément (étape 210).
  • La durée entre le premier et second instants t1 et t2 est une durée technique, sensiblement constante et prédéterminée, valant par exemple 1 s.
  • Les portes étant ouvertes, les passagers à bord du métro M2 qui souhaitent descendre à la station S3, quittent le métro M2 et, inversement, les passagers attendant sur la plateforme P1 de la station S3 et qui souhaitent prendre le métro M2 montent à bord de celui-ci.
  • La durée nominale Dnom d'ouverture des portes, qui est mentionnées dans la mission courante exécutée par le métro M2, permet au calculateur de bord 32 du métro M2 de définir une fenêtre de durée d'ouverture des portes 20 et 22. Cette fenêtre s'étend entre une durée minimum Dmin et une durée maximum Dmax (étape 220).
  • La durée minimale Dmin, qui s'étend entre les instants t2 et t3 min, correspond à une durée d'ouverture des portes minimum pour que les passagers aient le temps, ou tout au moins l'impression d'avoir le temps, de descendre ou de monter à bord du métro M2.
  • La durée maximum Dmax, qui s'étend entre les instants t2 et t3 max, correspond à une durée d'ouverture des portes maximum compte tenu de l'instant de départ prévu de la station S3, indiquée dans la mission courante.
  • Dès que l'instant t3 min est dépassé, le calculateur de bord 32 attend que le dispositif de détection 40 ou 140 équipant la plateforme P1 émette un signal S de fin d'échange des passagers.
  • A l'instant t3, le dispositif de détection 40 émet un signal S de fin d'échange des passagers (étape 230).
  • Le signal S est transmis, via le réseau de communication local 66, à la fois vers le calculateur de bord 32 du métro M2 et vers le dispositif de supervision 70.
  • Dès qu'il reçoit le signal S, le calculateur de bord 32 lance la procédure, connue en soi, de fermeture en sécurité des portes 22 du métro et des portes palières 20 de la plateforme P1.
  • Pour ce faire, le calculateur de bord 32 génère un signal de fermeture des portes.
  • Le signal de fermeture des portes est transmis aux actionneurs 28 pour commander la fermeture des portes 22 du métro M2.
  • Parallèlement, le signal de fermeture des portes est transmis, via les stations de base 64 et le réseau de communication local 66, au calculateur au sol 30 de la plateforme P1 de la station S3, de manière à ce que ce calculateur 30 commande la fermeture des portes palières 20 de la barrière 16.
  • Une confirmation de la bonne fermeture des portes palières 20 de la barrière 16 est envoyée en retour au calculateur de bord 32. Cette confirmation est reçue à l'instant t4 (étape 240).
  • La durée entre les instants t3 et t4 est une durée technique, sensiblement constante et prédéterminée, valant par exemple 1 s.
  • Au niveau du dispositif de supervision 70, l'exécution périodique, du module de choix de stratégie 82 au cours de l'exploitation de la ligne permet, à partir des valeurs instantanées de différents paramètres d'exploitation, la détermination de la valeur courante du paramètre de stratégie.
  • Lors d'un changement de la valeur courante du paramètre de stratégie, une table horaire est sélectionnée par le module 84 parmi l'ensemble des tables horaires 80 en fonction de la valeur courante du paramètre de stratégie. Cette table horaire est enregistrée en tant que planning prévisionnel 81.
  • De plus, le module de planification 84 sélectionne, en fonction de la valeur instantanée du paramètre de stratégie, les algorithmes de régulation à utiliser pour la mise à jour d'une mission.
  • Lors de la réception du signal S de fin d'échange des passagers, le dispositif de supervision 70 appelle le module de régulation 72. Plus précisément, le module de planification 84 du module de régulation 72 est exécuté (étape 250).
  • Il prend en entrée le planning prévisionnel 81 et l'instant t3 d'émission du signal S pour mettre à jour la mission du métro M2.
  • Si la stratégie courante est une stratégie d'économie de l'énergie consommée par le métro M2 dans son parcours entre les stations S3 et S4, les algorithmes de régulation du module de planification 84 calculent l'instant de départ t5 de la station S3 et l'instant t6 d'arrivée à la station suivante S4 du métro M2 de manière à maximiser la durée entre t5 et t6. Sachant que l'instant d'arrivée t6 à la station suivante S4 est, au plus tard, l'heure d'arrivée à la station S4 indiquée dans le planning prévisionnel 81.
  • Ainsi, par exemple, l'instant t5 est calculé en ajoutant à l'instant t3 une durée légèrement supérieure à la durée technique de fermeture des portes 20 et 22 et au temps de transmission au calculateur de bord 32 de la confirmation de la fermeture des portes palières 20 ; et l'instant t6, comme étant égal à l'heure prévue d'arrivée indiquée dans le planning prévisionnel 81. L'homme du métier comprendra qu'en augmentant la durée entre les instants t5 et t6, le métro consomme moins de puissance électrique pour aller de la station courante à la station suivante.
  • Si la stratégie courante est une stratégie de vitesse commerciale maximum, le module de planification 84 est susceptible de demander une marche tendue pour que le métro M2 atteigne la station suivante, S4, le plus rapidement possible. Dans ce cas, les algorithmes utilisés par le module de planification 84 calculent, à partir du planning prévisionnel 81, un instant t5 de départ de la station S3 correspondant à un instant de départ au plus tôt.
  • L'instant t5 est sensiblement égal à l'instant t3 augmenté d'une durée valant par exemple 2 s, qui est légèrement supérieure à la durée technique de fermeture des portes 20 et 22, au temps de transmission vers le calculateur de bord 32 de la confirmation de la fermeture des portes palières 20, du temps technique qui correspond au traitement de l'information par le calculateur 32 (de l'ordre de 200 ms), et du temps de réaction du métro lui-même.
  • L'instant t6 d'arrivée à la station suivante S4 est obtenu de manière à ce que la durée entre les instants t5 et t6 soit égale au temps de trajet le plus court entre la station S3 et la station suivante S4. Ce temps de trajet le plus court est de préférence renseigné dans les tables horaires et se retrouve dans le planning prévisionnel 81.
  • La mission mise à jour est transmise au calculateur de bord 32 du métro M2 par le module de gestion du trafic 78 du dispositif de supervision 70, via le réseau 66 et les stations de base 64.
  • Lors de la réception de la mission mise à jour, le calculateur de bord 32 du métro M2 mémorise cette mission mise en jour en tant que mission courante à exécuter.
  • Le calculateur de bord 32 lit l'instant t5 correspondant à l'instant de départ de la station S3 et l'instant t6 correspondant à l'instant d'arrivée à la station suivante S4.
  • A partir de ces données et d'autres informations, telles que le profil de la section de la voie aller 12 entre les stations S3 et S4, les vitesses maximales autorisées sur cette section, les distances de freinage à respecter, etc., le calculateur de bord 32 détermine un profil de vitesses permettant de quitter la station S3 à l'instant t5 et d'arriver à la station suivante S4 à l'instant t6 (étape 260).
  • A l'instant t5, le calculateur de bord 32 commande les moyens de propulsion et de freinage pour que le métro M2 démarre et quitte la station S3 (étape 270).
  • Le calculateur de bord 32 gère la vitesse du métro M2 selon le profil calculé.
  • Le métro arrive à la station suivante S4 à l'instant t6 (étape 280).
  • De manière particulièrement avantageuse, le procédé prévoit la mise à jour dynamique le planning prévisionnel 81 de manière à mettre à jour la mission d'un métro en tenant compte des autres métros en circulation sur la ligne.
  • Pour le cas d'une stratégie d'économie d'énergie, l'énergie de freinage d'un métro arrivant en station peut avantageusement être récupérée par un autre métro, qui à cet instant précis, doit quitter une station.
  • Dans une première implémentation permettant de traiter plus particulièrement ce cas, le module de planification 84, après avoir calculé une première valeur de l'instant de départ t5 à partir du planning prévisionnel 81, compare cette première valeur avec les instants d'arrivée en station des métros M1 et M3, telles que mentionnés dans le planning prévisionnel 81.
  • Si le module de planification 84 détecte qu'un autre métro, par exemple le métro M1, est sur le point de freiner, il corrige la première valeur de l'instant t5 de manière à calculer une seconde valeur de l'instant t5 telle que le métro M2 quitte la station S3 sensiblement au moment où le métro M1 freine pour s'arrêter à la station S2, afin que le métro M2 récupère l'énergie électrique de freinage libérée par le métro M1.
  • Une fois l'instant de départ t5 calculé, le module de planification 84 calcule l'instant d'arrivée t6 à la station suivante.
  • Une mission mise à jour est transmise au métro M2.
  • Parallèlement, le module de planification 84 modifie dynamiquement le planning prévisionnel 81 en y reportant, pour le métro M2, en tant que temps prévu de trajet entre les stations S3 et S4, la durée entre les instants t5 et t6.
  • Ainsi, lors de la prochaine exécution du module 84, par exemple pour le métro M1 devant quitter la station S2, le planning prévisionnel 81 utilisé comportera une information mise à jour, relative au métro M2.
  • Pour le cas par exemple d'une stratégie visant à obtenir la vitesse commerciale la plus élevée sur la ligne 10, il faut pouvoir réduire au maximum la distance entre deux métros successifs.
  • Dans une seconde implémentation permettant de traiter plus particulièrement ce cas le module de planification 84 calcule dynamiquement une mise à jour du planning prévisionnel 81. Pour cela, le module de planification 84 prend en compte, en plus du signal S de fin d'échange des passagers pour le métro M2, les positions instantanées des autres métros, M1 et M3. Ces positions sont délivrées par le module de suivi 74. Le module 84 calcule les instants de départ et/ou d'arrivée des métros M1, M2 et M3 dans les différentes stations Si de la ligne, de manière à obtenir des temps de trajets entre deux stations et des temps d'arrêt en station les plus courts possibles, tout en conservant des distances homogènes entre deux métros circulant l'un à la suite de l'autre sur une même voie et tout en respectant une distance minimum de sécurité. A l'issue de cette procédure, les temps de trajet et d'arrêt obtenus sont enregistrés dans le planning prévisionnel 81.
  • Le planning prévisionnel 81 ainsi mis à jour permet alors au module 84 de déterminer les instants t5 et t6 pour la mise à jour de la mission du métro M2.
  • De manière générale, la durée nécessaire à l'échange des passagers suit une loi de distribution statistique autour d'une valeur moyenne Dmoy. Dans l'art antérieur, pour le cas des lignes de métro automatique dont les plateformes ne sont pas équipées de dispositifs de détection d'échange des passagers, l'exploitant de la ligne fixe une durée nominale Dnom d'ouverture des portes bien supérieure à cette durée moyenne Dmoy. Ce réglage permet de donner au passager l'assurance qu'il aura le temps de monter ou de descendre du métro dans la majorité des cas. En contrepartie, dans bien des cas, même si l'échange des passagers est fini depuis un certain temps, les portes restent ouvertes et le métro à l'arrêt tant que la durée nominale Dnom n'est pas dépassée.
  • Au contraire, selon l'invention, la durée nominale Dnom est réglée dans la table horaire 80 à une valeur inférieure, proche de la durée moyenne Dmoy d'ouverture des portes. C'est alors la fin de l'échange des passagers qui déclenche l'ordre de départ et la fermeture des portes.
  • L'invention permet donc de diminuer les temps de référence d'arrêt en station qui sont mentionnés dans les tables horaires.
  • Le gain de temps ainsi obtenu peut être utilisé pour augmenter la vitesse commerciale de circulation des métros, et donc la capacité de transport de passagers de la ligne. Ce gain peut également être utilisé à des fins d'économie d'énergie.
  • Comme indiqué ci-dessus, le module de choix de stratégie 82 prend en entrée différents paramètres d'exploitation, comme par exemple une plage horaire courante. Il délivre au module de planification 84 un choix de stratégie et un ensemble de paramètres permettant de construire dynamiquement le planning prévisionnel 81. Parmi ces paramètres figurent en particulier les durées nominales Dnom d'arrêt en station. Cette grandeur est reprise dans une mission mise à jour.
  • L'optimisation d'une table horaire 80 va maintenant être présentée. En effet, de manière avantageuse, il est possible de tirer bénéfice de l'ensemble des données recueillies au cours d'une période d'exploitation de la ligne 10.
  • Par exemple, pour une plateforme Pi d'une station Si de la ligne, le module d'exploitation 76 récupère l'ensemble des durées effectives d'échange des passagers sur une plage horaire ; compare ces durées effectives au temps d'arrêt en station de référence indiqué dans la table horaire associée à la stratégie courante, et propose des ajustements de cette table horaire. Par exemple, le temps d'arrêt en station, et le nombre des métros circulant simultanément sur la ligne sont ajustés pour adapter la capacité de transport.
  • Ces ajustements sont proposés à un opérateur pour validation. Les tables horaires 80 ainsi ajustées sont stockées dans la mémoire du dispositif 70 et accessibles par le module de planification 84.
  • De nombreuses variantes du procédé et du système présentés ci-dessus sont envisageables.
  • En variante, seule certaines des plateformes des stations de la ligne sont équipées de barrières de sécurité. Il s'agit par exemple des plateformes des stations les plus fréquentées. Dans une autre variante, aucune des plateformes n'est équipée de barrière de sécurité.
  • Dans une autre variante, indépendante des précédentes, seul certaines des plateformes des stations de la ligne sont équipées d'un dispositif de détection de fin de l'échange des passagers. Dans ce cas, la durée d'arrêt dans les stations dont les plateformes ne sont pas équipées est prédéterminée par la supervision. Les tables horaires comportent une valeur de durée d'arrêt dans ces stations prédéfinie à une valeur importante.
  • Dans encore une autre variante, le signal S est envoyé en parallèle directement au calculateur au sol 30 qui commande la fermeture des portes palières 20 de la plateforme P1, et au calculateur de bord 32 qui commande la fermeture des portes 22 du train M2. Lorsque les portes palières 20 sont fermées, le calculateur au sol 30 envoie un signal de confirmation au calculateur de bord 32, qui peut alors exécuter la mission mise à jour.
  • Dans une autre variante, l'ouverture et la fermeture des portes palières 20 sont gérées par un dispositif tiers, au sol, propre à déterminer l'état des portes 22 du métro M2 et à commander en conséquence les portes palières 20 de la plateforme P1. Avantageusement, un tel dispositif tiers permet de vérifier si le métro est arrêté à la bonne position le long de la plateforme, avant de commander l'ouverture des portes palières 20 de celle-ci.
  • Le module de choix de stratégie 82 détermine la valeur instantanée d'un paramètre de stratégie binaire. En variante, le paramètre de choix est un nombre réel entre 0 et 1, qui traduit par exemple un compromis entre la performance et l'économie d'énergie recherchée. Plus généralement, le paramètre de choix est un identifiant de la stratégie choisie, associé à un ensemble de paramètres d'exploitation. Ce choix permet de sélectionner les algorithmes de régulation à utiliser pour la mise à jour des missions ou le calcul en temps réel d'une table horaire par le module de planification 84.
  • La fin de l'échange des passagers constitue ainsi une variable supplémentaire en entrée du module de régulation. La prise en compte adaptée de cette variable supplémentaire, en particulier dans le calcul dynamique du planning prévisionnel, donne plus de souplesse à la régulation du trafic.

Claims (7)

  1. Procédé de gestion du trafic sur une ligne de métro automatique (10), comportant les étapes consistant à :
    - détecter les échanges de passagers entre une plateforme (P1) d'une station (S3) et un métro (M2) arrêté le long de ladite plateforme, au moyen d'un dispositif de détection (40, 140) équipant ladite plateforme ;
    - générer, par ledit dispositif de détection (40, 140), un signal (S) de fin d'échange des passagers montant à bord ou descendant dudit métro (M2),
    caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, les étapes consistant à, au niveau d'un dispositif de supervision (70) de la ligne :
    - recevoir ledit signal (S) de fin d'échange des passagers généré par le dispositif de détection (40, 140) ;
    - mettre à jour une mission dudit métro (M2), à partir d'un planning prévisionnel (81) stocké dans le dispositif de supervision (70) et d'un instant (t3) de génération du signal (S) de fin d'échange des passagers ; et,
    - transmettre audit métro (M2) arrêté le long de ladite plateforme (P1) ladite mission mise à jour afin que ce dernier l'exécute.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite mission mise à jour devant être exécutée par ledit métro (M2) comporte un instant de départ de ladite station (S3) et un instant d'arrivée dans une station suivante (S4).
  3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'exécution par ledit métro (M2) de la mission mise à jour comporte une étape de calcul d'un profil de vitesses entre ladite station (S3) et ladite station suivante (S4), à partir des informations indiquées dans ladite mission mise à jour.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la mise à jour de la mission dudit métro (M2) s'effectue en choisissant d'abord une stratégie de régulation et en sélectionnant ensuite, en fonction de la stratégie choisie, des algorithmes de régulation à utiliser, les algorithmes de régulation prenant en entrée l'instant de génération (t3) du signal (S) de fin d'échange des passagers émis par le dispositif de détection (40, 140) de ladite plateforme (P) et ledit planning prévisionnel (81), pour mettre à jour la mission dudit métro (M2).
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'étape de mise à jour d'une mission dudit métro (M2) comporte un calcul dynamique du planning prévisionnel (81) à partir d'une table horaire (80), de manière à permettre la mise à jour de la mission dudit métro (M2) en tenant compte des autres métros (M1, M3) circulant sur la ligne.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ledit métro (M2) étant capable de commander l'ouverture et la fermeture des portes (22) dudit métro et des portes palières (20) d'une barrière de sécurité (16) équipant ladite plateforme (P1) le long de laquelle ledit métro est arrêté, dans lequel :
    - à un premier instant (t1), le métro (M2) s'arrête le long d'une plateforme (P) ;
    - à un second instant (t2), le métro commande l'ouverture des portes (22) du métro et des portes palières (20) ;
    - à un troisième instant (t3), le métro reçoit un signal (S) de fin d'échange des passagers généré par ledit dispositif de détection (40, 140) équipant ladite plateforme (P1) ;
    - à un quatrième instant (t4), le métro commande la fermeture desdites portes du métro et desdites portes palières avant d'exécuter la mission mise à jour, transmise par le dispositif de supervision (70).
  7. Système de gestion du trafic sur une ligne de métro automatique (10), configuré pour la mise en oeuvre d'un procédé de gestion conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6.
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