EP3756972A1 - Trolley ferroviaire et procédé pour le guidage à distance de trains - Google Patents

Trolley ferroviaire et procédé pour le guidage à distance de trains Download PDF

Info

Publication number
EP3756972A1
EP3756972A1 EP20182081.8A EP20182081A EP3756972A1 EP 3756972 A1 EP3756972 A1 EP 3756972A1 EP 20182081 A EP20182081 A EP 20182081A EP 3756972 A1 EP3756972 A1 EP 3756972A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
train
trolley
rail
sensor
rail trolley
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20182081.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian CHAUMETTE
Jean-Paul ARCANJO
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 Holdings SA
Original Assignee
Alstom Transport Technologies SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Transport Technologies SAS filed Critical Alstom Transport Technologies SAS
Publication of EP3756972A1 publication Critical patent/EP3756972A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/041—Obstacle detection

Definitions

  • the present invention generally refers to systems for driving trains on a railway network.
  • the present invention relates to a railway trolley and a method for the remote guidance of trains along a predefined route on a railway network.
  • ICT Information and Communication
  • driverless trains have been used for several years.
  • a main aim of the present invention is to provide a solution offering substantial improvements over the known state of the art, in particular having minimal impact on train control systems to be guided autonomously and allowing, at the same time, to meet the highest possible safety standards.
  • an object of the present invention is to provide a solution which can be used easily, with new trains and also with trains already in service.
  • Another object of the present invention is to provide a solution for putting into service guided trains in an autonomous manner, highly reliable, relatively easy to produce and at competitive costs.
  • suitable or “arranged” or “configured” is used herein to refer to any component as a whole, or any part of a component, or a combination of components, it is to be understood that it means and includes either the structure and / or the configuration and / or the shape and / or the positioning of the component or of the part that this term designates, including for electronic means, electronic circuits as well as software codes and / or algorithms or complete programs stored or running.
  • the figure 1 schematically illustrates an example of a railway trolley according to the present invention, designated by the reference number 100.
  • the rail trolley 100 is designed to guide trains 150 having one or more freight cars or passenger cars, on a rail network 200.
  • train 150 is a freight train having one locomotive 151 and four cars 152.
  • the train 150 to be guided by the rail trolley 100 can be of any type, for example a passenger train, and can include any number of wagons or cars; it can even consist of a single railcar.
  • control-command device 30 is configured to emit, on the basis of at least one signal received from one or more first sensor (s) 10, control signals capable of remote control. walking the train 150 identified by the identification device 1, along the predefined route.
  • the rail trolley 100 also comprises one or more second (s) sensor (s) 20 for monitoring, during travel, an area located behind (B) the rail trolley 100 with respect to the direction of travel.
  • the control device 30 is operatively connected to the second sensor (s) 20 and is configured to send the control signals capable of remotely controlling the running of the train 150 identified by the identification device 1, along the predefined route, further on the basis of at least one signal received from one or more second sensor (s) 20.
  • At least one communication device 40 is provided on board the rail trolley 100, which communication device 40 is operatively connected to the I&C device 30 and is configured to wirelessly send the control signals. command sent to the control system 153 of the train 150 guided along the predefined route, via a mobile communication network 202.
  • the communication between the trolley 100 and the control system on board a train 150 is carried out in unicast manner, that is to say by point to point, and provided by the network 202.
  • the identification device 1 can consist of any system capable of detecting an element representative of a train and of sending it to the control-command device 30 to be analyzed and to make it possible to verify whether the detected train is indeed the one to be detected. guide.
  • the identification device 1 may include a video camera capable of capturing an image of the train 150, a reader for bar codes attached to the train or a radio transceiver associated with radio tags (RFID) placed. on train 150.
  • RFID radio tags
  • control-command device 30 validates the train 150 to be guided along the predefined route on the rail network 200, for example by combining the element representative of a train received by the identification device 1 , with mission profiles prerecorded in a memory specific to the control system.
  • the control device 30 used in the rail trolley 100 comprises a processor-based system, of a commercially available type, suitably provided with electronic circuits and programmed with software code to perform the control-command functionalities of the associated train. 150, these functionalities being designed for the rail trolley 100 according to the present invention.
  • control device 30 is configured to hold the train 150 at a dynamically adjustable distance (D) while running.
  • control device 30 is configured to dynamically adjust the distance (D) between the trolley 100 and the guided train 150, as a function of one or more parameter (s) relating to at least one of the trains to be guided to the predefined route, and / or rail trolley 100 itself.
  • control device 30 is configured to dynamically adjust the distance (D) by considering the actual speed, the weight, the braking capacity of the trolley 100, the worst possible slope profile between the trolley 100 and the train associated 150, the characteristics of the track of the railway network which will be traversed, for example the slope, as well as the presence and the characteristics of the curves.
  • the first sensor (s) 10 used on board the rail trolley 100 include (s) at least one infrared sensor 11.
  • the first sensors 10 comprise a plurality of different sensors and, in particular, in addition to the infrared sensor 11, at least one additional sensor selected from the group including a sonar, a radar and a lidar.
  • the first sensors include an infrared sensor 11, a sonar 12, a radar 13 and a lidar 14.
  • the second sensor (s) 20 used on board the rail trolley 100 also include at least one infrared sensor 21.
  • the second sensors 20 comprise a plurality of different sensors and, in particular, in addition to the infrared sensor 21, at least one additional sensor selected from the group including a sonar, a radar and a lidar.
  • the second sensors 20 comprise an infrared sensor 21, a sonar 22, a radar 23 and a lidar 24.
  • the set of first (s) and / or second (s) sensors installed on board the trolley 100, in combination with software stored in the control-command device 30, constitutes a system for detecting and recognizing the environment and, in particular of the front zone (A) and of the rear zone (B) of the trolley 100, around and along the rails, based on multi-physical detection, that is to say based on several phenomena physical.
  • This multi-physical detection uses the signals from the diversified sensors which are sent to the control-command device 30 which processes them in real time for the detection of obstacles or of any dangerous situation for the safety of the guided train 150.
  • the command and control device 30 considers the extended visible infrared channel as a priority and supplemented by radar vision and detection by sonar and / or lidar for the respective detection at long and short distance.
  • the combination of channels is carried out to build, for example, a global obstacle detection based on the merger and the vote according to a formula defined by the designer.
  • the rail trolley 100 comprises an autonomous power unit 5 for powering the trolley 100 autonomously while walking along said predefined route.
  • this autonomous power supply unit 5 comprises one or more rechargeable batteries.
  • the batteries can be charged when the trolley 100 is parked in a charging station or during the service journey by transmitting energy from the guided train 150 to the trolley 100, for example with wireless remote charging systems.
  • the trolley is advantageously equipped on each of its ends with a secure connection device to a recharging socket located on dedicated fixed power supply terminals themselves judiciously located on the rail network.
  • the power supply terminals are communicating in order to establish, under safety conditions, the connection of the trolley to the terminal socket.
  • the bollard has an absorption capacity to cushion any excessively rapid contact of the trolley.
  • the process of recharging the trolley on the motor power supply terminals is completely autonomous.
  • the trolley assesses whether its level of autonomy is sufficient to carry out its next mission. If this is not the case, the trolley proceeds freely, that is to say without driving any train, in a service maneuver having as its object the recharging of motricity energy.
  • the choice of the charging station is made by the trolley itself based on criteria of proximity and operational status of the stations in the vicinity of the trolley. As the stations are connected objects, their availability is checked remotely before initiating the charging service maneuver.
  • the rail trolley 100 comprises a first manual driving system 45, that is to say with a driver who guides the trolley 100, and a second autonomous driving system 50, c ' that is, driverless.
  • the second autonomous driving system 50 can be controlled remotely, for example by an operator located in a control room of the network 200.
  • the manual driving system 45 and that of autonomous driving are operatively connected to said command and control device 30, so that said second autonomous driving system 50 is inhibited at least until the train 150 at guide along said predefined route is uniquely identified.
  • a method 300 for driving trains 150 having one or more wagons 152 on a railway network 200 according to the present invention will be described below with reference to figure 3 .
  • said step 305 or the trolley 100 is univocally associated with the train 150 to be guided, is carried out under the direct control of an operator who for example uses the manual driving system 45 and drives the trolley 100 at most. possible close to train 150 so that there are no ambiguities about which train to take charge of.
  • said step 310 of remotely guiding the associated train 150 with the trolley 100 comprises dynamically adjusting the distance (D) between the rail trolley 100 supplied and the guided train 150 as a function of one or more parameters (s) relating to at least one of said guided train 150, and / or to a predefined route, and / or to the rail trolley 100 provided.
  • the trolley and in particular the command and control device 30 is configured so that the maximum distance between the trolley and the train controlled by the trolley is less than a maximum threshold.
  • the train control system 153 150 is suitable for determining the position of the train and for defining, advantageously by interacting with the signaling infrastructure at the edge of the track, a safety envelope around the train, said envelope including at least the train, the trolley and the distance between the train and the associated trolley.
  • the signaling infrastructure comprises several zone controllers, or ZC, for “Zone Controller” in English.
  • the rail network is subdivided into a plurality of zones, a ZC is associated with each of these zones.
  • a ZC is notably in charge, on the one hand, of monitoring the presence of trains in the associated zone and, on the other hand, of providing movement authorizations to trains, which are likely to guarantee their movement safety, c 'that is to say for example not to provide a train with an authorization movement that would lead him to go beyond the train in front of him.
  • Each zone is subdivided into a plurality of townships.
  • the ZC places the “occupied” value in a first state, the blocks having an intersection with the security envelope.
  • the first state of the blocks in which no train is found at the current time that is to say of the blocks which do not have an intersection with a safety envelope, takes the value "free".
  • occupancy information for each block of a zone is determined by the ZC and movement authorizations can be issued to the train while ensuring the safe movement of trains.
  • the train 150 control system 153 is thus able to extend the safety envelope at least to the trolley.
  • the trolley is coupled / connected to the train with which it is associated via a magnetic coupling system.
  • the train and the trolley are therefore coupled to each other and represent a single vehicle for the signaling infrastructure.
  • the autonomous and remote guidance is performed outside the control-command system installed on board the train 150, which limits intrusion into the architecture of the trains to be guided, which must simply provide a capacity of remote control.
  • the rail trolley 100 and the method 300 according to the present invention can achieve very high level performance and can be reused from one train to another since each trolley 100 can be used for an entire fleet of trains. , simply by means of adequate computer programming of its own software with a huge advantage on management costs.
  • the method 300 and the rail trolley 100 are subject to modifications and variations.
  • communication with the various trains at guide can be carried out with any secure communications system, for example encrypted
  • the data integrity check can be carried out by conventional redundancy techniques and according to any applicable protocol.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Trolley ferroviaire (100) pour guider des trains (150) sur un réseau ferroviaire (200), le trolley ferroviaire (100) étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins:- un dispositif d'identification (1) pour l'identification univoque d'un train (150) à guider le long d'un itinéraire prédéfini sur le réseau ferroviaire (200) ;- un ou plusieurs premier(s) capteur(s) (10) pour surveiller, pendant la marche, une zone (A) située devant le trolley ferroviaire (100) par rapport au sens de la marche ;- un dispositif de contrôle-commande (30) qui est connecté de manière opérationnelle au dispositif d'identification (1) et aux premier(s) capteurs (10), ledit dispositif de contrôle-commande (30) étant configuré pour émettre, sur la base d'au moins un signal reçu d'un des premier(s) capteurs, des signaux de commande aptes à contrôler à distance la marche du train (150) identifié par le dispositif d'identification, le long dudit itinéraire prédéfini ;- un dispositif de communication (40) qui est connecté de manière opérationnelle au dispositif de contrôle-commande (30) et qui est configuré pour envoyer les signaux de commande à un système (153) de contrôle du train (150) guidé le long dudit itinéraire prédéfini.

Description

  • La présente invention se réfère de façon générale aux systèmes de conduite de trains sur un réseau ferroviaire.
  • Plus particulièrement, la présente invention concerne un trolley ferroviaire et un procédé pour le guidage à distance de trains le long d'un itinéraire prédéfini sur un réseau ferroviaire.
  • Récemment, dans le domaine des systèmes de transport, les études pour la réalisation des solutions avancées de conduite partiellement ou complètement autonome, c'est-à-dire sans conducteur à bord, ont été grandement stimulées grâce à la croissance du secteur des Technologies de l'Information et de la Communication (TIC).
  • Par exemple, sur des lignes des métros où les convois se déplacent le long de chemins toujours identiques et relativement simples à programmer, des trains sans conducteur sont utilisés depuis quelques années.
  • Dans d'autres secteurs, en particulier dans les secteurs de l'automobile et du transport ferroviaire de surface, le développement de l'Internet des objets, la croissance de la vitesse et de la puissance des systèmes de calcul disponibles et la création de systèmes d'intelligence artificielle de plus en plus sophistiqués, offrent aujourd'hui la possibilité concrète d'obtenir aussi des résultats techniques très avancés.
  • Il est clair que le développement de systèmes de conduite autonomes pour les trains des réseaux ferroviaires de surface doit tenir compte des normes très strictes en matière de sécurité et doit faire face à des conditions opérationnelles plus variables et plus compliquées que les lignes de métro.
  • En outre, l'adoption de systèmes de guidage autonome pour chaque train signifie l'installation et l'intégration de systèmes complexes et intrusifs dans l'architecture des trains.
  • En particulier, les solutions potentielles existantes sont a priori très coûteuses pour l'intégration à bord des trains et ont un impact sur le système de contrôle-commande existant. Une telle intégration pourrait donc impliquer le besoin d'une nouvelle certification ou d'une ré-homologation du train.
  • Dans l'attente de performances de haut niveau en matière de sécurité et de connaissance de l'environnement dans lequel les trains doivent fonctionner, ces solutions sont en tout cas complexes à installer, principalement pour traiter tous les profils de mission soumis à des conditions opérationnelles et environnementales très variables.
  • C'est pourquoi, il existe un besoin important de solutions permettant de mettre en service des trains à conduite autonome, techniquement et opérationnellement efficaces.
  • Par conséquent, un but principal de la présente invention est de fournir une solution offrant des améliorations substantielles par rapport à l'état de l'art connu, en particulier ayant un impact minimal sur les systèmes de contrôle de trains à guider de façon autonome et permettant, en même temps, de respecter les normes de sécurité les plus élevées possibles.
  • Dans ce cadre, un objet de la présente invention est de fournir une solution qui peut être utilisée facilement, avec les nouveaux trains et aussi avec des trains déjà en service.
  • Un autre objet de la présente invention est de proposer une solution pour mettre en service des trains guidés de façon autonome, hautement fiable, relativement facile à réaliser et à des coûts compétitifs.
  • Ce but, ces objets et d'autres qui deviendront apparents ci-après sont atteints par un trolley ferroviaire pour guider des trains sur un réseau ferroviaire, ledit trolley ferroviaire étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins :
    • un dispositif d'identification pour l'identification univoque d'un train à guider le long d'un itinéraire prédéfini sur le réseau ferroviaire ;
    • un ou plusieurs premiers capteurs pour surveiller, pendant la marche, une zone située devant le trolley ferroviaire par rapport au sens de la marche ;
    • un dispositif de contrôle-commande qui est connecté de manière opérationnelle au dispositif d'identification et au(x) premier(s) et capteur(s), le dispositif de contrôle-commande étant configuré pour émettre, sur la base d'au moins un signal reçu d'un ou de plusieurs premier(s) capteur(s), des signaux de commande aptes à guider à distance la marche du train identifié par le dispositif d'identification, le long de l'itinéraire prédéfini ;
    • un dispositif de communication qui est connecté de manière opérationnelle au dispositif de contrôle-commande et qui est configuré pour envoyer les signaux de commande au système de contrôle du train guidé le long de l'itinéraire prédéfini.
  • Le but et les objets susmentionnés de la présente invention sont également atteints par un procédé pour conduire des trains sur un réseau ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :
    • a) : fournir un trolley ferroviaire tel que mentionné ci-dessus;
    • b) : associer univoquement le trolley ferroviaire fourni à un train qui doit être guidé le long d'un itinéraire ferroviaire prédéfini sur le réseau ferroviaire ;
    • c) : guider à distance, avec le trolley ferroviaire fourni, le train associé le long de l'itinéraire prédéfini.
  • D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
    • [Fig 1] la Figure 1 est une représentation schématique d'un trolley ferroviaire selon la présente invention ;
    • [Fig 2] la Figure 2 est un schéma blocs représentant schématiquement un procédé pour conduire à distance un train sur un réseau ferroviaire selon la présente invention ;
    • [Fig. 3] la Figure 3 est une vue représentante le trolley ferroviaire de figure 1 connecté de manière opérationnelle avec un train associé pour le guider sur un réseau ferroviaire.
  • Il est à noter que dans la description détaillée qui suit, les composants identiques ou similaires, du point de vue structurel et/ou fonctionnel portent les mêmes références numériques, qu'ils soient représentés ou non dans des modes de réalisation différents de la présente description.
  • Il convient également de noter que, pour décrire de manière claire et concise la présente invention, les dessins ne sont pas nécessairement à l'échelle et que certaines caractéristiques peuvent être présentées sous une forme schématique.
  • En outre, lorsque le terme "adapté" ou "agencé" ou "configuré" est utilisé ici en se référant à tout composant dans son ensemble, ou à toute partie d'un composant, ou à une combinaison de composants, il doit être compris que cela signifie et englobe soit la structure et/ou la configuration et/ou la forme et/ou le positionnement du composant ou de la partie que ce terme désigne, y compris pour les moyens électroniques, les circuits électroniques ainsi que des codes logiciels et/ou des algorithmes ou des programmes complets stockés ou en cours d'exécution.
  • La figure 1 illustre schématiquement un exemple de trolley ferroviaire selon la présente invention, désigné par le numéro de référence 100.
  • Le terme « trolley » ici utilisé doit être interprété dans le sens le plus large possible, c'est-à-dire comme embrassant tout type de véhicule ferroviaire apte à fournir les performances pour lesquelles il est conçu dans le cadre de la présente invention et, donc, il peut être considéré comme couvrant des synonymes comme, par exemple, « chariot », ou « voiture ferroviaire », ou des expressions similaires.
  • Comme il sera évident ci-après et comme représenté schématiquement sur la figure 3, le trolley ferroviaire 100 est conçu pour guider des trains 150 ayant un ou plusieurs wagons pour marchandise ou voitures pour passagers, sur un réseau ferroviaire 200.
  • Dans l'exemple illustré à la figure 3, le train 150 est un train de marchandises ayant une locomotive 151 et quatre wagons 152.
  • Clairement, le train 150 à guider par le trolley ferroviaire 100 peut être de tout type, par exemple un train de voyageurs, et peut comprendre un nombre quelconque de wagons ou de voitures ; il peut même consister en une seule automotrice.
  • Comme schématiquement illustré dans la figure 1, le trolley ferroviaire 100 selon la présente invention comporte au moins :
    • un dispositif d'identification 1 pour l'identification univoque d'un train 150 à guider le long d'un itinéraire prédéfini sur le réseau ferroviaire 200 ;
    • un ou plusieurs premiers capteurs 10 pour surveiller, pendant la marche, une zone (A) située devant le trolley ferroviaire 100 par rapport au sens de la marche indiqué sur la figure 3 par la flèche 201;
    • un dispositif de contrôle-commande 30 qui est connecté de manière opérationnelle au dispositif d'identification 1 et au(x) premier(s) capteur(s) 10.
  • En particulier, le dispositif de contrôle-commande 30 est configuré pour émettre, sur la base d'au moins un signal reçu d'un ou de plusieurs premier(s) capteur(s) 10, des signaux de commande aptes à contrôler à distance la marche du train 150 identifié par le dispositif d'identification 1, le long de l'itinéraire prédéfini.
  • Selon une forme possible de réalisation, le trolley ferroviaire 100 comporte également un ou plusieurs deuxième(s) capteur(s) 20 pour surveiller, pendant la marche, une zone située derrière (B) le trolley ferroviaire 100 par rapport au sens de la marche 201, et le dispositif de contrôle-commande 30 est connecté de manière opérationnelle au(x) deuxième(s) capteur(s) 20 et est configuré pour émettre les signaux de commande aptes à contrôler à distance la marche du train 150 identifié par le dispositif d'identification 1, le long de l'itinéraire prédéfini, en outre sur la base d'au moins un signal reçu d'un ou de plusieurs deuxième(s) capteur(s) 20.
  • En outre, au moins un dispositif de communication 40 est prévu à bord du trolley ferroviaire 100, lequel dispositif de communication 40 est connecté de manière opérationnelle au dispositif de contrôle-commande 30 et est configuré pour envoyer, de façon sans fil, les signaux de commande émis au système de contrôle 153 du train 150 guidé le long de l'itinéraire prédéfini, via un réseau de communication mobile 202.
  • En particulier, la communication entre le trolley 100 et le système de contrôle à bord d'un train 150 est réalisé en façon unicast, c'est-à-dire par point à point, et assurée par le réseau 202.
  • De cette façon, il est pratiquement impossible de s'adresser à un mauvais train 150.
  • Le dispositif d'identification 1 peut être constitué de tout système capable de détecter un élément représentatif d'un train et de l'envoyer au dispositif de contrôle-commande 30 pour être analysé et pour permettre de vérifier si le train détecté est bien celui à guider.
  • Par exemple, le dispositif d'identification 1 peut comporter une caméra vidéo apte à capturer une image du train 150, un lecteur pour des codes-barres fixés sur le train ou un émetteur-récepteur radio associé à des radio-étiquettes (RFID) placées sur le train 150.
  • De son côté, le dispositif de contrôle-commande 30 valide le train 150 à guider le long de l'itinéraire prédéfini sur le réseau ferroviaire 200, par exemple en combinant l'élément représentatif d'un train reçu par le dispositif d'identification 1, avec des profils de mission préenregistrés dans une mémoire propre du système de contrôle-commande.
  • Le dispositif de contrôle-commande 30 utilisé dans le trolley ferroviaire 100 comporte un système à base de processeur, d'un type commercialement disponible, convenablement doté de circuits électroniques et programmé avec du code logiciel pour réaliser les fonctionnalités de contrôle-commande du train associé 150, ces fonctionnalités étant conçues pour le trolley ferroviaire 100 selon la présente invention.
  • Dans un mode de réalisation possible, le dispositif de contrôle-commande 30 est configuré pour tenir le train 150 à une distance (D) réglable dynamiquement pendant la marche.
  • En particulier, le dispositif de contrôle-commande 30 est configuré pour régler dynamiquement la distance (D) entre le trolley 100 et le train guidé 150, en fonction d'un ou plusieurs paramètre(s) relatif(s) à au moins un des trains à guider à l'itinéraire prédéfini, et/ou trolley ferroviaire 100 lui-même.
  • Par exemple, le dispositif de contrôle-commande 30 est configuré pour régler dynamiquement la distance (D) en considérant la vitesse réelle, le poids, la capacité de freinage du trolley 100, le pire profil de pente possible entre le trolley 100 et le train associé 150, les caractéristiques de la voie ferrée du réseau ferroviaire qui va être parcourue, par exemple la pente, ainsi que la présence et les caractéristiques des courbes.
  • Dans une mode possible de réalisation, le ou les premier(s) capteur(s) 10 utilisé(s) à bord du trolley ferroviaire 100 comporte(nt) au moins un capteur infrarouge 11.
  • Dans une mode possible de réalisation, les premiers capteurs 10 comportent une pluralité de capteurs différents et, en particulier, en plus du capteur infrarouge 11, au moins un capteur supplémentaire sélectionné dans le groupe incluant un sonar, un radar et un lidar.
  • Dans l'exemple illustré sur la figure 1, les premiers capteurs comportent un capteur infrarouge 11, un sonar 12, un radar 13 et un lidar 14.
  • Dans une mode possible de réalisation, le ou les deuxième(s) capteur(s) 20 utilisé(s) à bord du trolley ferroviaire 100 comportent aussi au moins un capteur infrarouge 21.
  • Dans une mode possible de réalisation, les deuxièmes capteurs 20 comportent une pluralité de capteurs différents et, en particulier, en plus du capteur infrarouge 21, au moins un capteur supplémentaire sélectionné dans le groupe incluant un sonar, un radar et un lidar.
  • Dans l'exemple illustré sur la figure 1, les deuxièmes capteurs 20 comportent un capteur infrarouge 21, un sonar 22, un radar 23 et un lidar 24.
  • L'ensemble des premier(s) et/ou deuxième(s) capteurs installés à bord du trolley 100, en combinaison avec des logiciels stockés dans le dispositif de contrôle-commande 30, constitue un système de détection et de reconnaissance de l'environnement et, en particulier de la zone avant (A) et de la zone arrière(B) du trolley 100, autour et le long des rails, basé sur une détection multi-physique, c'est-à-dire à base de plusieurs phénomènes physiques.
  • Cette détection multi-physique utilise les signaux des capteurs diversifiés lesquels sont envoyés au dispositif de contrôle-commande 30 qui les traite en temps réel pour la détection d'obstacles ou de toute situation dangereuse pour la sécurité du train guidé 150.
  • Par exemple, le dispositif de contrôle-commande 30 considère le canal visible étendu infrarouge comme prioritaire et complété par une vision radar et une détection par sonar et/ou lidar pour la détection respective à longue et courte distance. La combinaison de canaux est réalisée pour construire, par exemple, une détection globale d'obstacles basée sur la fusion et le vote selon une formule définie par le designer.
  • En outre, dans une mode possible de réalisation, il est possible d'installer des capteurs supplémentaires sur les côtés du trolley 100 pour réaliser une surveillance des zones latérales pendant la marche, ces capteurs supplémentaires étant repérés schématiquement sur la figure 1 avec la référence 25.
  • Dans une mode possible de réalisation, le trolley ferroviaire 100 comporte une unité d'alimentation autonome 5 pour alimenter le trolley 100 de façon autonome pendant la marche le long dudit itinéraire prédéfini.
  • En particulier, cette unité d'alimentation autonome 5 comporte une ou plusieurs batteries rechargeables.
  • Les batteries peuvent être chargées lorsque le trolley 100 est garé dans une station de chargement ou pendant le trajet de service en transmettant l'énergie du train guidé 150 au trolley 100, par exemple avec des systèmes de chargement à distance sans fil.
  • Pour assurer son autonomie en énergie de motricité, le trolley est avantageusement équipé sur chacune de ses extrémités d'un dispositif sécurisé de connexion sur une prise de recharge situé sur des bornes d'alimentation fixes dédiées elles-mêmes localisées judicieusement sur le réseau ferroviaire. Les bornes d'alimentation sont communicantes afin d'établir dans les conditions de sécurité, la connexion du trolley sur la prise de la borne.
  • La borne a une capacité d'absorption pour amortir un éventuelle contact trop rapide du trolley.
  • Le processus de recharge du trolley sur les bornes d'alimentation en énergie de motricité est totalement autonome. Lors de sa prise de mission ou en fonction des missions déjà planifiées, le trolley évalue si son niveau d'autonomie est suffisant pour réaliser sa prochaine mission. Si tel n'est pas le cas, le trolley procède de manière libre, c'est-à-dire sans entrainer aucun train, à une manœuvre de service ayant pour objet la recharge en énergie de motricité.
  • Le choix de la borne de recharge se fait par le trolley lui-même sur des critères de proximité et d'état opérationnel des bornes dans le voisinage du trolley. Les bornes étant des objets connectés, leur disponibilité est vérifiée à distance avant d'engager la manœuvre de service de recharge.
  • Dans une mode possible de réalisation, le trolley ferroviaire 100 selon la présente invention comporte un premier système de conduite manuelle 45, c'est-à-dire avec conducteur qui guide le trolley 100, et un deuxième système de conduite autonome 50, c'est-à-dire sans conducteur.
  • Le deuxième système de conduite autonome 50 peut être contrôlé à distance, par exemple par un opérateur situé dans une salle de contrôle du réseau 200.
  • En particulière, le système de conduite manuelle 45 et celui de conduite autonome sont connectés de manière opérationnelle audit dispositif de commande et contrôle 30, de sorte que ledit deuxième système de conduite autonome 50 est inhibé au moins jusqu'à ce que le train 150 à guider le long dudit itinéraire prédéfini soit identifié univoquement.
  • Un procédé 300 pour conduire des trains 150 ayant un ou plusieurs wagons 152 sur un réseau ferroviaire 200 selon la présente invention, sera décrit ci-après en référence à la figure 3.
  • En particulière, le procédé 300 comporte au moins les étapes suivantes :
    • 301 : fournir un trolley ferroviaire 100 comme décrit précédemment et en particulier défini dans les revendications annexées ;
    • 305 : associer univoquement le trolley ferroviaire 100 fourni à un train 150 qui doit être guidé le long d'un itinéraire ferroviaire prédéfini sur ledit réseau ferroviaire 200 ;
    • 310 : guider à distance, avec ledit trolley ferroviaire 100 fourni, le train 150 associée le long dudit itinéraire prédéfini.
  • Dans un mode possible de réalisation, ladite étape 305 ou le trolley 100 est associé univoquement au train 150 à guider, est réalisé sous le contrôle directe d'un opérateur qui utilise par exemple le système de conduite manuelle 45 et conduit le trolley 100 au plus proche possible du train 150 pour qu'il n'y ait pas d'ambiguïtés sur le train à prendre en charge.
  • Dans un mode possible de réalisation, ladite étape 310 de guider à distance le train associé 150 avec le trolley 100, comporte régler dynamiquement la distance (D) entre le trolley ferroviaire 100 fourni et le train 150 guidé en fonction d'un ou plusieurs paramètre(s) relatif(s) à au moins un desdits train 150 guidé, et/ou à un itinéraire prédéfini, et/ou au trolley ferroviaire 100 fourni.
  • Il ressort clairement de la description qui précède que le trolley ferroviaire 100 et le procédé 300 selon la présente invention permettent d'atteindre le but de la présente invention et les objectifs visés, car les trains sont entraînés à distance de manière autonome, sans intervention du conducteur dans le train contrôlé.
  • En cas d'obstacle, de situation dangereuse ou tout comportement inattendu, un train guidé peut être arrêté sans conséquences dangereuses.
  • Avantageusement, pour respecter les principes de signalisation, le trolley et notamment le dispositif de commande et contrôle 30 est configuré de sorte que la distance maximum entre le trolley et le train contrôlé par le trolley est inférieur à un seuil maximal.
  • Le système 153 de contrôle du train 150 est propre à déterminer la position du train et à définir, avantageusement en interagissant avec l'infrastructures de signalisation en bord de voie, une enveloppe de sécurité autour du train, ladite enveloppe incluant au moins le train, le trolley et la distance entre le train et le trolley associé.
  • Avantageusement, l'infrastructure de signalisation comporte plusieurs contrôleurs de zone, ou ZC, pour « Zone Controller » en anglais. Le réseau ferroviaire est subdivisé en une pluralité de zones, un ZC est associé à chacune de ces zones. Un ZC est notamment en charge, d'une part, de suivre la présence des trains sur la zone associée et, d'autre part, de fournir des autorisations de mouvement aux trains, qui soient de nature à garantir leur sécurité de déplacement, c'est-à-dire par exemple ne pas fournir à un train une autorisation de mouvement qui le conduirait à aller au-delà du train qui le précède. Chaque zone est subdivisée en une pluralité de cantons.
  • A partir de l'information sur la position des enveloppes de sécurités et d'un plan géographique du réseau, le ZC place dans un premier état la valeur « occupé » les cantons ayant une intersection avec l'enveloppe de sécurité. Le premier état des cantons dans lesquels aucun train ne se trouve à l'instant courant, c'est-à-dire des cantons qui n'ont pas d'intersection avec une enveloppe de sécurité, prend la valeur « libre ».
  • De cette manière, une information d'occupation de chaque canton d'une zone est déterminée par le ZC et les autorisations de mouvements peuvent être délivrées au train en garantissant la circulation des trains en sécurité.
  • Le système 153 de contrôle du train 150 est ainsi propre à étendre l'enveloppe de sécurité au moins jusqu'au trolley.
  • Avantageusement, le trolley est couplé/relié au train auquel il est associé via un système de couplage magnétique. Le train et le trolley sont donc couplés l'un à l'autre et représentent pour l'infrastructure de signalisation un seul et même véhicule.
  • Selon la présente invention, le guidage autonome et à distance est réalisé en dehors du système de contrôle-commande installé à bord du train 150, ce qui limite l'intrusion dans l'architecture des trains à guider, qui doivent simplement fournir une capacité de contrôle à distance.
  • De cette façon, la certification et l'homologation des trains sont conservées pour la migration vers le guidage autonome.
  • La communication entre le trolley 100 et le train 150 guidé qui suit le trolley 100 sur le réseau 200 est réalisée en temps réel et en contrôlant aussi la fraicheur des informations échangées.
  • Ces résultats sont obtenus selon une solution très flexible qui peut être appliquée lors de la construction de tout véhicule ferroviaire neuf ou lors de l'intervention sur des véhicules existants, avec des modifications très simples offrant aux opérateurs externes la possibilité de prendre le contrôle d'un train sans conducteur embarqué.
  • En fait, le trolley ferroviaire 100 et le procédé 300 selon la présente invention peuvent mettre en oeuvre des performances de très haut niveau et peuvent être réutilisés d'un train à l'autre puisque chaque trolley 100 peut être utilisé pour une flotte entière de trains, simplement au moyen d'une programmation informatique adéquate de son propre logiciel avec un énorme avantage sur les coûts de gestion.
  • Le procédé 300 et le trolley ferroviaire 100 ainsi conçus sont susceptibles de modifications et de variations. Par exemple, la communication avec les différents trains à guider peut-être réalisée avec tout système de communications sécurisé, par exemple crypté, le contrôle de l'intégrité des données peut être réalisé par les techniques classiques de redondance et selon tout protocole applicable.
  • Tous les détails peuvent en outre être remplacés par des éléments techniquement équivalents.

Claims (10)

  1. Trolley ferroviaire (100) pour guider des trains (150) sur un réseau ferroviaire (200), le trolley ferroviaire (100) étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins:
    - un dispositif d'identification (1) pour l'identification univoque d'un train (150) à guider le long d'un itinéraire prédéfini sur le réseau ferroviaire (200) ;
    - un ou plusieurs premier(s) capteur(s) (10) pour surveiller, pendant la marche, une zone (A) située devant le trolley ferroviaire (100) par rapport au sens de la marche ;
    - un dispositif de contrôle-commande (30) qui est connecté de manière opérationnelle au dispositif d'identification (1) et au(x) premier(s) capteur(s) (10), le dispositif de contrôle-commande (30) étant configuré pour émettre, sur la base d'au moins un signal reçu d'un des premier(s) capteur(s), des signaux de commande aptes à contrôler à distance la marche du train (150) identifié par le dispositif d'identification, le long dudit itinéraire prédéfini ;
    - un dispositif de communication (40) qui est connecté de manière opérationnelle au dispositif de contrôle-commande (30) et qui est configuré pour envoyer les signaux de commande à un système (153) de contrôle du train (150) guidé le long dudit itinéraire prédéfini.
  2. Trolley ferroviaire (100) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de contrôle-commande (30) est configuré pour tenir le train (150) à une distance (D) réglable dynamiquement en fonction d'un ou plusieurs paramètre(s) relatif(s) à au moins ledit train (150), à l'itinéraire prédéfini et/ou au trolley ferroviaire (100).
  3. Trolley ferroviaire (100) selon l'un des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs deuxième(s) capteur(s) (20) pour surveiller, pendant la marche, une zone (B) située derrière le trolley ferroviaire (100) par rapport au sens de la marche, le dispositif de contrôle-commande (30) étant connecté de manière opérationnelle au(x) deuxième(s) capteur(s) (20) et configuré pour émettre les signaux de commande aptes à contrôler à distance la marche du train (150) identifié par le dispositif d'identification, le long dudit itinéraire prédéfini, en outre sur la base d'au moins un signal reçu d'un des deuxième(s) capteur(s).
  4. Trolley ferroviaire (100) selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une unité d'alimentation autonome (5) pour alimenter le trolley (100) de façon autonome pendant la marche le long de l'itinéraire prédéfini, cette unité d'alimentation autonome (5) comportant de préférence une ou plusieurs batterie(s) rechargeable(s).
  5. Trolley ferroviaire (100) selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' il comporte un premier système de conduite manuelle (45) avec conducteur et un deuxième système de conduite autonome (50) sans conducteur qui sont connectés de manière opérationnelle au dispositif de contrôle-commande (30), le deuxième système de conduite autonome (50) étant inhibé jusqu'à ce que le dispositif d'identification (1) identifie univoquement le train (150) à guider le long de l'itinéraire prédéfini.
  6. Trolley ferroviaire (100) selon une ou plusieurs des revendications précédentes, dans lequel le ou les premier(s) capteur(s) (10) comporte(nt) au moins un capteur infrarouge (11).
  7. Trolley ferroviaire (100) selon la revendication 6, dans lequel les premiers capteurs (10) comportent, en outre, au moins un capteur supplémentaire sélectionné dans le groupe incluant un sonar (12), un radar (13) et un lidar (14).
  8. Trolley ferroviaire (100) selon la revendication 3, dans lequel le ou les deuxième(s) capteur(s) (20) comporte(nt) au moins un capteur infrarouge (21) et avantageusement au moins un capteur supplémentaire sélectionné dans le groupe incluant un sonar (22), un radar (23) et un lidar (24).
  9. Procédé (300) pour conduire des trains (150) sur un réseau ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :
    - (301) : fournir un trolley ferroviaire (100) selon une ou plusieurs des revendications précédentes ;
    - (305) : associer univoquement le trolley ferroviaire (100) fourni à un train (150) qui doit être guidé le long d'un itinéraire ferroviaire prédéfini sur le réseau ferroviaire ;
    - (310) : guider à distance, avec ledit trolley ferroviaire (100) fourni, le train (150) associé le long de l'itinéraire prédéfini.
  10. Procédé (300) pour conduire des trains (150) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape (310) de guidage à distance comporte le fait de régler dynamiquement une distance (D) entre le trolley ferroviaire (100) fourni et le train (150) guidé, en fonction d'un ou plusieurs paramètre(s) relatif(s) à au moins le train à guider, à l'itinéraire prédéfini et/ou au trolley ferroviaire (100) fourni.
EP20182081.8A 2019-06-24 2020-06-24 Trolley ferroviaire et procédé pour le guidage à distance de trains Pending EP3756972A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1906775A FR3097516B1 (fr) 2019-06-24 2019-06-24 Trolley ferroviaire et procede pour le guidage a distance de trains

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3756972A1 true EP3756972A1 (fr) 2020-12-30

Family

ID=68581898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20182081.8A Pending EP3756972A1 (fr) 2019-06-24 2020-06-24 Trolley ferroviaire et procédé pour le guidage à distance de trains

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3756972A1 (fr)
FR (1) FR3097516B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022232433A1 (fr) * 2021-04-28 2022-11-03 Parallel Systems, Inc. Système et/ou procédé de conduite en convoi automatisé

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0117763A2 (fr) * 1983-03-01 1984-09-05 Tai-Her Yang Train avec avant-coureur
US5786750A (en) * 1996-05-10 1998-07-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pilot vehicle which is useful for monitoring hazardous conditions on railroad tracks
WO2008017821A2 (fr) * 2006-08-07 2008-02-14 Powell, Stephen, David Détection mobile de menaces
WO2020030510A1 (fr) * 2018-08-07 2020-02-13 Bombardier Transportation Gmbh Véhicule ferroviaire de type drone et système de véhicule ferroviaire

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0117763A2 (fr) * 1983-03-01 1984-09-05 Tai-Her Yang Train avec avant-coureur
US5786750A (en) * 1996-05-10 1998-07-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pilot vehicle which is useful for monitoring hazardous conditions on railroad tracks
WO2008017821A2 (fr) * 2006-08-07 2008-02-14 Powell, Stephen, David Détection mobile de menaces
WO2020030510A1 (fr) * 2018-08-07 2020-02-13 Bombardier Transportation Gmbh Véhicule ferroviaire de type drone et système de véhicule ferroviaire

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022232433A1 (fr) * 2021-04-28 2022-11-03 Parallel Systems, Inc. Système et/ou procédé de conduite en convoi automatisé
US11548542B2 (en) 2021-04-28 2023-01-10 Parallel Systems, Inc. System and/or method for platooning
US11708102B2 (en) 2021-04-28 2023-07-25 Parallel Systems, Inc. System and/or method for platooning
US11926355B2 (en) 2021-04-28 2024-03-12 Parallel Systems, Inc. System and/or method for platooning
US12091070B2 (en) 2021-04-28 2024-09-17 Parallel Systems, Inc. System and/or method for platooning
US12258056B2 (en) 2021-04-28 2025-03-25 Parallel Systems, Inc. System and/or method for platooning

Also Published As

Publication number Publication date
FR3097516B1 (fr) 2023-01-06
FR3097516A1 (fr) 2020-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11062414B1 (en) System and method for autonomous vehicle ride sharing using facial recognition
US20230251653A1 (en) Autonomous vehicle sensor security system
US12050460B1 (en) Autonomous vehicle remote disablement
US10688991B2 (en) Systems and methods for unprotected maneuver mitigation in autonomous vehicles
US20220083060A1 (en) Autonomous driving vehicle
EP3395642B1 (fr) Système amélioré de contrôle automatique des trains et procédé associé
EP3408721B1 (fr) Système de transport automatique
EP2310924B1 (fr) Système de transport collectif automatisé
US20170300053A1 (en) Self-driving vehicle systems and methods
US11024162B2 (en) Traffic management system
US10487564B2 (en) Door actuator adjustment for autonomous vehicles
US12055936B2 (en) Autonomous rideshare rebalancing
US20180224860A1 (en) Autonomous vehicle movement around stationary vehicles
US20220050475A1 (en) Autonomous vehicle signaling system
FR2974936A1 (fr) Systeme de guidage automatique de vehicule electrique dans un espace dedie au stationnement, vehicule et procede associes
EP3756972A1 (fr) Trolley ferroviaire et procédé pour le guidage à distance de trains
US20230234561A1 (en) Method and apparatus for providing route guidance
US12367492B2 (en) Proximity-based token issuance system
CA2962887A1 (fr) Procede de gestion de circulation d'un vehicule ferroviaire avec protection anticollision laterale
CN114435352A (zh) 用于野生动物园放养区的无人游览车的自动驾驶系统
JP7807535B2 (ja) デュアルモードの自動式公共／個人輸送システム
EP4453512A1 (fr) Procédé de modélisation d'un environnement tactique d'un véhicule automobile

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20210127

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20230406

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230823

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ALSTOM HOLDINGS

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20251212

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED