FR2628375A1 - Procede et installation pour la commande automatique d'un vehicule guide - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et une installation pour la commande automatique d'un véhicule guidé 2, et propose un nouveau concept de sécurité qui empêche, en cas d'urgence et/ou de défaillance, que le véhicule soit stoppé dans des tunnels, sur des ponts ou dans des terrains impraticables. L'invention réside en ce que le véhicule, entre des zones d'arrêt présélectionnées 11, 12, 13, munies des équipements pour l'évacuation des passagers et pour l'intervention des services de secours, est constamment exploité à une vitesse suffisante pour pouvoir encore au moins atteindre, par suite de son énergie cinétique instantanée, une zone d'arrêt présélectionnée, en aval dans le sens de marche, à partir d'un point quelconque de la ligne, même en cas de suppression de la force motrice, et en ce que le véhicule 2, en cas de situation d'urgence et/ou de défaillance, est stoppé dans cette zone d'arrêt présélectionnée, par le déclenchement d'un freinage d'urgence ou d'un freinage d'urgence dirigé.

Description

2628375D

Procédé et installation pour la commande automatique d'un

véhicule guidé.

La présente invention concerne un procédé pour la commande automatique d'un véhicule guidé, d'un véhicule à sustenta- tion magnétique par exemple, déplacé dans son parcours le long d'une ligne prédéfinie avec une force motrice, qui dépend du profil de ligne, et traversant des zones d'arrêt successives, ainsi qu'une installation avec une ligne, sur

laquelle circulent des véhicules guidés, dotés d'une possi-

bilité de commande automatique, des véhicules à sustentation magnétique par exemple, avec des zones d'arrêt aménagées le long de la ligne et avec un dispositif pour la commande

automatique des véhicules.

Dans l'emploi de tels procédés et installations, la démarche habituelle est de procéder immédiatement à un freinage et/ou

arrêt d'urgence, en cas de survenance de situations d'urgen-

ce et de défaillance, jusqu'à l'arrêt du véhicule (DE-OS 17

63 748 et 28 49 008). Il faut entendre par "situation d'ur-

gence" une situation menaçante pour la vie des passagers, le déclenchement d'un incendie dans le véhicule par exemple,

une "situation de défaillance" étant, en revanche, une si-

tuation très compromettante pour la disponibilité ou pour la sécurité de fonctionnement du véhicule, la défaillance de la commande ou de l'alimentation en énergie, par exemple. Le

concept de sécurité, observé jusqu'à présent, a pour consé-

quence un arrêt du véhicule en un point plus ou moins aléa-

toire, par suite du freinage d'urgence, c'est-à-dire un arrêt incontr8ôlé, et présuppose que des possibilités de descente, au moins, soient prévues sur toute la ligne, mais aussi, de préférence, des possibilités d'évacuation pour les

passagers et des voies d'accès pour les services de sauve-

tage de toute sorte.

Pour les véhicules rail-roue guidés au-dessus du sol, l'amé-

nagement de Voies d'accès et de sauvetage à côté de la ligne est lié à des coûts notables, dans la zone de tunnels,

ponts, croisements avec des routes ou terrains impratica-

bles, notamment. Les coûts sont encore supérieurs pour les

véhicules guidés au-dessous du sol. S'il s'agit enfin d'aé-

roglisseurs, de véhicules à sustentation magnétique no-

tamment, ou autres, qui sont guidés sur des voies supportées par des piliers à plusieurs mètres au-dessus du sol, les problèmes sont encore plus nombreux, car l'exécution des mesures de sauvetage nécessite en outre des escaliers, échelles, tobbogans, passerelles, grues automotrices, ou autres. Les problèmes multiples, engendrés par la survenance de situations d'urgence notamment, ont déjà fait l'objet

d'innombrables descriptions (Protection contre les incen-

dies, Revue allemande du Corps de Sapeurs Pompiers, 7/1987, pages 275 277); VFDB 1/86, pages 20 - 24). A cet égard, quelques auteurs ont souligné que l'arrêt d'un véhicule dans un tunnel, en cas de situation d'urgence, n'est pratiquement jamais justifié et ne peut qu'aggraver la situation (Railway Gazette International, janvier 1988, pages 27, 28). Ce fait a également été reconnu par la Deutsche Bundesbahn, dont le concept de sécurité prévoit que les véhicules, en cas de situations d'urgence et de défaillance, doivent rester en état de marche "pour une certaine période minimale", que des manoeuvres des freins de secours par le conducteur de la

motrice doivent permettre au véhicule d'atteindre une posi-

tion d'arrêt "favorable", c'est-à-dire ne doivent pas provo-

quer un arrêt immédiat du train, par suite d'un freinage d'urgence, et doivent éviter des séjours dans des tunnels (Bundesbahn 7/1986, pages 491 - 494; Magazine 112 du Corps de Sapeurs Pompiers, 11 (1986) 7, pages 338 348).

Mais une telle philosophie de la sécurité ne peut pas satis-

faire à toutes les contraintes, liées à des situations

d'urgence et de défaillance, car elle présuppose un fonc-

tionnement fiable des systèmes de commande. En cas de dé-

faillance, totale ou partielle, de ces derniers, il est impossible au véhicule d'atteindre l'extrémité d'un tunnel, d'un pont, ou autres, si bien qu'aucun avantage évident n'est obtenu par rapport à un arrêt immédiat, provoqué par

un freinage d'urgence.

L'invention vise en revanche à proposer un nouveau concept

de sécurité et à créer, à cet effet, le procédé et l'ins-

tallation comme définis ci-dessus, de manière à pouvoir prévenir une multitude de difficultés, engendrées par des situations d'urgence et de défaillance, avec des moyens

relativement simples et pour un coût relativement minime.

Le procédé conforme à l'invention se caractérise en ce que le véhicule, entre les zones d'arrêt, est exploité au moins à une vitesse telle, qu'il peut encore au moins atteindre une zone d'arrêt présélectionnée, en aval dans le sens de marche, à partir d'un point quelconque de la ligne, par suite de son énergie cinétique instantanée, même en cas de suppression de la force motrice, et en ce que le véhicule est mis à l'arrêt dans cette zone présélectionnée, par le

déclenchement d'un freinage d'urgence ou d'un freinage d'ur-

gence dirigé, en cas de survenance d'une situation d'urgen-

ce. Selon une caractéristique essentielle de l'installation, conforme à l'invention, le dispositif a une réalisation

telle que les véhicules, entre des zones d'arrêt sélec-

tionnées, sont exploités à une vitesse suffisante pour pou-

voir encore au moins atteindre, en cas de suppression de la force motrice, une zone d'arrêt présélectionnée, en aval dans le sens de marche, à partir d'un point quelconque de la ligne, par suite de leur énergie cinétique spécifique, les distances entre les zones d'arrêt présélectionnées étant choisies de manière que cette vitesse soit inférieure à la vitesse de régime des véhicules, normale en raison du profil de ligne, et en ce que le dispositif a une réalisation telle, qu'un arrêt automatique des véhicules, en cas de situation d'urgence, est réalisable dans la zone d'arrêt présélectionnée, en aval dans le sens de marche, par le

déclenchement d'un freinage d'urgence ou d'un freinage d'ur-

gence dirigé.

Lorsque la situation d'urgence se produit pendant son par-

cours dans une zone d'arrêt présélectionnée, il est avanta-

geux que le véhicule soit mis à l'arrêt dans cette zone, dans la mesure o le déclenchement d'un freinage d'urgence ou d'un freinage d'urgence dirigé le permet, ou que le

freinage dans cette zone d'arrêt soit tel, qu'il lui per-

mette encore d'atteindre, par suite de son énergie cinétique résiduelle, la zone d'arrêt présélectionnée suivante, par ses propres moyens, même en cas de suppression de la force motrice. Une autre solution avantageuse consiste à procéder d'une manière analogue en cas de situation de défaillance, ou à permettre au véhicule de poursuivre son parcours, jusqu'à une autre zone d'arrêt présélectionnée, en aval dans le sens de marche, tant que sa vitesse instantanée est suffisante

pour qu'il puisse encore atteindre cette zone présélec-

tionnée, par ses propres moyens, même en cas de suppression

de la force motrice.

Dans une forme de construction préférentielle de l'installa-

tion, les zones d'arrêt présélectionnées se composent de zones d'arrêt de stations et de zones d'arrêt auxiliaires, aménagées entre ces dernières et munies d'équipements pour l'évacuation des passagers et l'intervention des services de secours. Une autre mesure préférentielle est que la vitesse des véhicules, à l'intérieur des zones d'arrêt présélectionnées, est contrôlée en permanence de manière que les véhicules, à l'extrémité de la zone d'arrêt, aient atteint la vitesse requise pour parvenir dans la zone d'arrêt suivante, ou

aient été mis à l'arrêt.

Une solution judicieuse est qu'une zone d'arrêt présélec-

tionnée est aménagée en amont de chaque aiguillage et/ou

sémaphore, prévus sur le parcours.

15. Dans une autre solution avantageuse, le dispositif présente un système de freinage auxiliaire, prévu pour l'exécution du

freinage d'urgence ou du freinage d'urgence dirigé.

Une dernière mesure préférentielle est que le dispositif

présente un calculateur de surveillance, prévu pour le con-

trôle de la vitesse réelle du véhicule et déclenchant le freinage d'urgence ou le freinage d'urgence dirigé, vers la zone d'arrêt suivante dans le sens de marche, lorsque la vitesse réelle du véhicule, entre deux zones d'arrêt, s'abaisse à une valeur minimale, prédéfinie en fonction du profil de ligne et de la distance par rapport à la zone

d'arrêt suivante.

L'invention part de cette connaissance que les problèmes antérieurs, liés à la survenance de situations d'urgence et de défaillance, résultent de la nécessité, générale, de

procéder à un arrêt forcé du véhicule, le plus prompt possi-

ble. Le concept de sécurité conforme à l'invention prévoit donc de faire poursuivre au véhicule son parcours, même en cas de situations d'urgence ou de défailllance, jusqu'à une zone d'arrêt définie, présélectionnée, et de le stopper seulement dans cette zone, indépendamment du fait que le véhicule puisse encore atteindre cette zone d'arrêt avec une commande en état de marche, ou uniquement par suite de son énergie cinétique, instantanément disponible, par roulement, glissement sur son erre, ou autres. Il est donc possible de prévoir sur toute la ligne un nombre relativement restreint de zones d'arrêt présélectionnées, de les agencer en des points facilement accessibles, et d'équiper chacune de ces

zones de dispositifs, permettant une descente, une évacua-

1b tion et un sauvetage rapide des passagers, ainsi qu'une

intervention rapide et sans entraves des services de se-

cours.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description

ci-dessous d'exemples de construction, représentés sur les dessins annexés. Ces derniers correspondent à:

Figures 1 à 3: des applications du procédé conforme à l'in-

vention, schématisées et très simplifiées, Figure 4: un schéma synoptique d'une installation, adaptée à

la réalisation du procédé conforme à l'invention.

Une ligne 1, schématisée.sur les figures 1 à 3, peut être une voie pour un véhicule rail-roue, une voie supportée par des piliers pour un véhicule à sustentation magnétique, ou autres. Il faut entendre par "véhicule", suivant le cas, un véhicule individuel ou un véhicule composé de plusieurs wagons ou cabines, avec une motrice du moins. Le sens de marche d'un tel véhicule 2 imaginaire, circulant sur la

ligne 1, est symbolisé par une flèche S. La ligne 1 consti-

tue simultanément l'abscisse d'un système de coordonnées imaginaire, sur laquelle sont reportés le point respectif x et/ou la position du véhicule, que ce dernier occupe ou pourrait justement occuper. Le profil de ligne, courant dans la pratique (rampes, déclivités, courbes ou autres), a été omis pour plus de commodité. La vitesse respective v, à laquelle le véhicule 2 se déplace et/ou pourrait se déplacer sur la ligne 1, est reportée sur l'ordonnée du système de coordonnées. A des distances présélectionnées, éventuellement différen- tes, la ligne 1 est équipée de plusieurs zones d'arrêt présélectionnées 11, 12, 13, caractérisées par des points initiaux A1, A2, A3 et par des points finals El, E2, E3, et

présentant, le long de la ligne 1, des longueurs présélec-

tionnées, éventuellement différentes, supérieures à la lon-

gueur maximale possible du véhicule. Ces zones d'arrêt 11 à

13 peuvent être des gares et/ou des zones d'arrêt de sta-

tions usuelles, munies, en dehors des équipements courants, des aménagements requis pour des situations d'urgence et de défaillance, de voies de secours et de sauvetage notamment, ou autres. Mais les zones d'arrêt 11, 12 et 13 peuvent

également se composer de zones d'arrêt auxiliaires, aména-

gées entre les zones d'arrêt de stations, également munies des indispensables voies de secours et de sauvetage du moins, facilement accessibles par les équipes de sauvetage, ainsi que par les véhicules de secours ou de sauvetage, ou

autres, et présentant en outre, le cas échéant, les esca-

liers, échelles, tobbogans, ou autres, requis pour l'évacua-

tion des passagers, ainsi que des voies secondaires pour remiser les véhicules défectueux. Il est naturellement possible de prévoir des zones d'arrêt supplémentaires pour d'autres objectifs, mais n'entrant pas dans les zones

d'arrêt "présélectionnées" et sans importance pour la pré-

sente invention.

Les 1ignes minimum 14, 15 et 16, reproduites sur la figure 1, indiquent les vitesses minimales rapportées à l'extrémité du véhicule 2, auxquelles ce dernier doit se déplacer entre deux zones d'arrêt 11 à 13, pour pouvoir encore au moins atteindre, par ses propres moyens, c'est-à-dire par suite de son énergie cinétique spécifique, la zone d'arrêt suivante,

et y pénétrer sur toute sa longueur, même. en cas de dé-

faillance de sa commande et compte tenu des autres facteurs, du profil de ligne notamment. Cela signifie pour la figure 1 que le véhicule 2, en quittant par exemple la zone d'arrêt 11 (point final El), doit avoir atteint une vitesse minimale relativement élevée, mais que cette dernière peut devenir de plus en plus faible, lorsque le véhicule 2 s'approche de la zone d'arrêt 12 (point initial A2), puisque la distance

entre le véhicule 2 et la zone d'arrêt suivante 12 présélec-

tionnée et/ou autorisée se réduit progressivement.

Les lignes minimum 14 à 16, représentées par des droites,

peuvent être en réalité des courbes quelconques, qui affec-

tent une vitesse minimale à chaque point x, en fonction du

profil de ligne (rampes, déclivités, courbes), et en fonc-

tion de divers facteurs supplémentaires, d'un choix quelcon-

que (vent contraire imaginable de force maximale, frottement

maximal entre le véhicule et la voie, ou autres).

Sur la figure 1, la vitesse de régime du véhicule, prévue

pour le cas normal, est symbolisée par une ligne 7, parallè-

le à l'axe x pour plus de commodité, et qui représente donc une vitesse constante. Il peut s'agir, en réalité, d'une courbe quelconque, qui affecte une vitesse de régime donnée à chaque point x de la ligne 1, en fonction du profil de ligne et de divers facteurs. Entre les différents points finals E et les points initiaux A des zones d'arrêt successives 11 à 13, du moins, la vitesse de régime (ligne 7) en un point quelconque est constamment supérieure à la vitesse minimale, prédéfinie pour ce même point (lignes

minimum 14 à 16).

Pour éviter que la vitesse du véhicule ne dépasse une valeur

critique pour la charge admissible de la ligne ou du véhi-

cule, il est encore possible d'affecter, d'une manière connue en soi, une vitesse maximale (ligne maximum 8) à chaque point x de la ligne 1 (DE-OS 22 16 700 et 23 44 328, par exemple). La vitesse de régime prédéfinie est toujours

inférieure à la vitesse maximale.

A partir de la ligne maximum 8 (points d'intersection F1 à F3), les courbes de freinage 17, 18 et 19 mènent aux points finals El à E3. Ces courbes de freinage 17 à 19 représentent les ralentissements respectifs du véhicule jusqu'à l'arrêt, en cas de freinage et/ou d'arrêt d'urgence, un freinage d'urgence étant, par définition, une manoeuvre au cours de laquelle sont activés, avec une force intégrale, tous les freins disponibles, ou prévus à cet effet, du véhicule. De

telles courbes de freinage résultent, notamment, des condi-

tions de frottement respectives, dans la mesure o il s'agit de freins à friction, ou d'autres paramètres, dans la mesure o il s'agit d'autres freins, tels que freins électriques

(freins-moteurs) ou freins magnétiques. Les courbes de frei-

nage 17 à 19 font apparaître le point o il faut déclencher, au plus tard, un freinage d'urgence pour le véhicule, pour pouvoir encore stopper ce dernier à l'extrémité d'une zone d'arrêt 11 à 13, à partir d'une vitesse quelconque. Le point d'intersection F1 signifie ainsi que le freinage d'urgence doit être déclenché, au plus tard, au point correspondant B de la ligne 1, à partir de la vitesse maximale. En cas de marche à la vitesse de régime, le freinage d'urgence doit être amorcé, au plus tard, au point C correspondant à un point d'intersection G1; en cas de marche à la vitesse minimale, il doit être déclenché, au plus tard, au point D correspondant.-à un point d'intersection H1. La même remarque vaut pour les points d'intersection F2, F3, G2, G3, H2 et

H3, visibles sur la figure 1.

L'exécution du procédé, conforme à l'invention, résulte des figures 1 à 3: Si le véhicule 2 circule entre les points El et A2, à la vitesse de régime prédéfinie par la ligne 7, respectivement rapportée à l'extrémité du véhicule, et s'il doit être stoppé, par exemple, à l'intérieur de la zone d'arrêt 12, un freinage dirigé, le long d'une ligne 21, pourrait être déclenché en un point K par exemple, un freinage dirigé étant, par définition, une manoeuvre correspondante à la

marche normale, et qui s'achève en un point prédéfini inter-

ne à la zone d'arrêt 12. Si le véhicule 2 doit passer la zone d'arrêt 12, il est possible de maintenir sa vitesse suivant la ligne 7, ou de la faire varier, à une valeur

quelconque, entre la ligne maximum 8 et la ligne minimum 14.

Il convient seulement de veiller à ce que la vitesse réelle instantanée ait atteint ou dépassé, en un point L au plus

tard, la vitesse minimale définie par la ligne minimum 15.

Si une situation d'urgence, menaçante pour les passagers, survient entre les zones d'arrêt 11 et 12, un freinage d'urgence dirigé est déclenché. La seule différence avec le freinage dirigé le long de la ligne 21 réside, en principe, en ce que le freinage d'urgence dirigé provoque toujours un arrêt du véhicule dans la zone suivante 12 présélectionnée, indépendamment du fait que le véhicule, dans le cas normal, dût s'arrêter, ou non, dans la zone 12 précitée. Etant donné

que le véhicule, avant le déclenchement du freinage d'urgen-

ce dirigé, s'est déplacé au moins à la vitesse minimale, une telle manoeuvre est possible indépendamment du fait que la commande du véhicule 2 soit également compromise, par un incendie ou autres. Mais en aucun cas, le freinage d'urgence dirigé n'est assuré de manière à stopper le véhicule en

amont ou en aval de la zone d'arrêt i2.

Si la situation d'urgence survient, dans un parcours confor-

me à la figure 2, entre les points initial et final A1, El de la zone d'arrêt 11, diverses manoeuvres de freinage sont possibles, suivant la vitesse instantanée du véhicule 2 et le point, o il se situe précisément. Si le véhicule 2, par exemple, circulant à la vitesse de régime (ligne 7) , a atteint un point M, qui se situe en aval du point D dans le sens de marche, un freinage d'urgence dirigé, le long d'une ligne en tirets 22 par exemple, est assuré vers la zone d'arrêt suivante 12, car le véhicule 2, même par un freinage d'urgence, ne pourrait plus être stoppé à l'intérieur de la zone d'arrêt 11. En revanche, si le véhicule, qui circule à la vitesse de régime, se situe au point C ou en un point amont N, par exemple, il est mis à l'arrêt, de préférence, par un freinage d'urgence ou par un freinage d'urgence dirigé, le long de la ligne 17 par exemple ou d'une ligne en traits mixtes 23, à l'intérieur de la zone d'arrêt 11, précisément traversée. Mais il serait également concevable de stopper le véhicule, par un freinage d'urgence dirigé, dans la zone d'arrêt suivante 12 seulement, dans la mesure o sa vitesse,.comme représenté sur la figure 2, serait

supérieure, au point N comme au point C, à la vitesse mini-

male, indiquée par la ligne minimum 14 et/ou par son prolon-

15.gement au-delà du point d'intersection H1.

Les possibilités, décrites jusqu'à présent, valent pour le cas o le véhicule 2 doit traverser normalement la zone d'arrêt. Mais si le véhicule 2 a été stoppé dans une zone d'arrêt présélectionnée, puis est accéléré, à partir de l'arrêt, en vue d'atteindre la zone d'arrêt de station suivante, les possibilité offertes sont alors reproduites

sur la figure 3.

Le véhicule, à partir d'un point P par exemple, est normale-

ment accéléré à une vitesse telle, qu'il présente au point C une vitesse supérieure à la vitesse minimale. Ce cas normal est symbolisé par une ligne en tirets 24. Si une situation d'urgence se produit, il est possible, selon que le véhicule 2 peut être encore stoppé, ou non, le long de la ligne de freinage 17, de le remettre à l'arrêt à l'intérieur de la

même zone d'arrêt 11, ou de le laisser poursuivre son par-

cours, par suite de son énergie cinétique déjà disponible, jusqu'à la zone d'arrêt suivante, et de l'y stopper, l'arrêt

dans la même zone étant naturellement préférentiel.

La démarche peut être la même en cas de situation de dé-

faillance, qui n'est pas dangereuse pour la vie des passa-

gers, par rapport à une situation d'urgence, et qui se

caractérise, par exemple, par une défaillance de la comman-

de, une panne de l'alimentation en courant, ou autres. Mais dans ce cas, la commande automatique est agencée, de préfé- rence, de manière à permettre au véhicule de poursuivre son parcours, aussi longtemps que sa vitesse réelle reste encore supérieure à la vitesse minimale correspondante, car une telle situation de défaillance peut être maîtrisée et ne

doit pas obligatoirement déboucher sur un arrêt du véhicule.

Une situation de défaillance particulière pourrait résulter du fait que le véhicule 2, en démarrant à partir d'une zone d'arrêt, soit accéléré le long d'une ligne en traits mixtes 25 (figure 3), c'est-à-dire à une vitesse trop faible. Dans ce cas, il est possible de déclencher immédiatement un freinage d'urgence dirigé. Il convient toutefois d'amorcer un freinage d'urgence au point R,- au plus tard, o la courbe de vitesse réelle coupe la courbe de freinage 17, car il n'est plus possible de garantir, avec une certitude absolue, que le véhicule 2 présente, au point E1 au plus tard, la vitesse minimale requise pour atteindre la zone d'arrêt suivante. La démarche est analogue si le véhicule, pour une raison quelconque, traverse la zone d'arrêt à une vitesse

inférieure à la vitesse de régime (ligne 7).

En conséquence, pour que le véhicule 2 soit arrêté en toute sécurité dans l'une des zones d'arrêt, sa vitesse doit- être supérieure, entre deux zones d'arrêt seulement, à la vitesse

minimale prédéfinie par les lignes minimum 14 à 16. A l'in-

térieur d'une zone d'arrêt en revanche, la vitesse réelle du véhicule 2 peut être quelconque. Il convient uniquement de veiller, conformément à la présente invention, à ce qu'un freinage dans la zone d'arrêt précisément traversée soit toujours assuré, au plus tard, en cas de situation d'urgence ou de défaillance, lorsque la vitesse réelle du véhicule, au point o sa courbe de vitesse coupe la- ligne de freinage 17 à 19, est inférieure à la vitesse minimale requise (lignes

minimum 14 à 16).

Suivant le concept de sécurité, schématiquement décrit à l'aide des figures 1 à 3, le véhicule 2 est exclusivement

stoppé dans les zones d'arrêt, indépendamment de la situa-

tion d'urgence ou de défaillance. Pour éviter des temps de

parcours excessifs entre deux zones d'arrêt présélec-

tionnées, les distances retenues entre ces dernières, en fonction des vitesses de régime normalement accessibles, sont suffisamment faibles, si bien que les zones d'arrêt auxiliaires, prévues entre les zones d'arrêt de stations,

sont suffisamment nombreuses, et qu'un arrêt rapide du véhi-

cule 2 est possible, même en cas de situations d'urgence relativement graves. Pour un tel concept de sécurité, il est indifférent qu'il s'agisse d'un véhicule rail-roue, d'un

aéroglisseur normal, d'un véhicule à sustentation magnéti-

que, ou d'un autre véhicule guidé, car la distance entre deux zones d'arrêt dépend essentiellement et exclusivement de la longueur d'une ligne, que le véhicule peut encore parcourir après avoir atteint sa vitesse de régime, même en cas de défaillance totale de sa commande, compte tenu du profil de ligne correspondant et/ou de divers paramètres. Il

en résulte cet avantage de pouvoir fixer la vitesse mini-

male, en règle générale, à une valeur suffisamment élevée

pour que le véhicule puisse passer tous les tunnels disponi-

bles, ponts, ou autres, par ses propres moyens, et qu'il soit donc inutile de prévoir des zones d'arrêt dans et/ou

sur ces derniers.

La longueur des zones d'arrêt peut être librement choisie, en principe, dans la seule mesure o elle est suffisamment supérieure à la longueur correspondante du véhicule, pour permettre encore un arrêt d'urgence dans la même zone

d'arrêt, après un démarrage à partir de cette dernière.

Dans l'application de la stratégie de sauvetage, conforme à l'invention, aux voies à sustentation magnétique, il est judicieusement garanti, par une redondance élevée, que l'état de sustentation reste maintenu, même en cas d'urgence ou de défaillance, c'est-à-dire que le véhicule n'est pas abaissé par des dysfonctionnements des aimants de sustenta-

tion, et n'est pas déposé, avec ses patins, sur les rails-

supports prévus à cet effet, afin qu'il puisse parcourir encore une section relativement importante, par ses propres moyens, même après la coupure ou une défaillance de sa commande. Mais une autre solution possible serait de munir les patins et les rails-supports de garnitures d'un faible coefficient de frottement, ou de remplacer les patins par des rouleaux ou des roues, afin d'abaisser les vitesses

minimales, respectivement requises.

Le procédé décrit présuppose naturellement une aptitude au fonctionnement intégrale de quelques systèmes, des freins utilisés en cas de situations d'urgence et de défaillance, par exemple, de la voie, ou autres, ce qu'une redondance élevée permet de garantir, pour les voies à sustentation magnétique notamment. Sur ce point, l'invention ne diffère

pas des autres concepts de sécurité.

En cas d'aiguillages, de sémaphores, ou autres, prévus sur le parcours, il est judicieux d'aménager une zone d'arrêt présélectionnée, en amont de chacun de ces appareils dans le sens de marche, afin de pouvoir exclure tout risque de

franchissement d'une aiguille mal positionnée, ou autres.

L'application du procédé conforme à l'invention sera décrite ci-dessous, à l'exemple d'une installation adaptée à des

véhicules à sustentation magnétique.

Les véhicules sont guidés, d'une manière connue, au moyen de systèmes de sustentation et de commande (DE-OS 22 38 403 et 22 57 773, par exemple), sur une voie supportée par des

piliers au-dessus du sol. La voie est de préférence enve-

loppée en U par les véhicules, afin d'éviter des déraille- ments, même à grandes vitesses. Le système de commande et de freinage

comporté, par exemple, un moteur linéaire à stator longitudinal. L'ensemble de la commande des véhicules est assurée automatiquement, à partir d'un poste central, à l'aide de systèmes de contr6le et de surveillance disposés à

l'intérieur et/ou à l'extérieur des véhicules ("Internatio-

nal Conference on Maglev and Linear Motors", Las Vegas, 19 -

21 mai, 1987, pages 171 - 188; "Séminaire sur les lignes à grandes vitesses, Technique rail-roue et de la sustentation magnétique", Nuremberg, juin 1985; "Le moteur synchrone à

stator longitudinal et à fer pour l'installation expérimen-

tale Transrapide Emsland TVE", Annales ZEV-Glaser, 105ème

année, 1981, Nr. 7/8, pages 225 - 232).

Des barres de mesure, prévues le long de la voie pour la saisie incrémentielle de la valeur réelle respective de la position du véhicule, présentent des codages de position,

balayés par des systèmes de détection montés sur les véhi-

cules. A partir des signaux de position ainsi obtenus, des signaux, qui indiquent le sens de marche instantané et la

vitesse réelle respective des véhicules, sont déduits simul-

tanément au moyen d'un circuit d'interprétation (DE-OS 33 03 961). Tous ces signaux sont transmis, par radio par exemple,

à des récepteurs montés sous la voie, puis véhiculés jus-

qu'au poste central.

Une installation, adaptée à la réalisation du procédé con-

forme à l'invention, est schématisée grossièrement sur la

figure 4.

Un système courant de commande et de freinage 31, comportant le moteur linéaire à stator longitudinal et réalisé sous forme d'équipement de contrôle, est relié à son entrée à un comparateur 32, dont une entrée se situe à la sortie d'un

calculateur de marche 33. Un système de détection 34 men-

tionné ci-dessus, monté sur le véhicule et enregistrant la position de ce dernier, transmet ses signaux de sortie à un circuit d'interprétation 35, dont une sortie 36 délivre un signal, correspondant à la vitesse réelle du véhicule et envoyé *à une deuxième entrée du comparateur 32. Les vitesses de régime recherchées pour chaque point et/ou chaque posi-

tion du véhicule, et prédéfinies pour un mode de fonctionne-

ment normal, en fonction du profil de ligne correspondant, entre autres, sont mémorisées dans le calculateur de marche

33. Le calculateur 33 reçoit par ailleurs un signal, indi-

quant la position respective du véhicule (valeur réelle) et disponible sur la sortie 42 du circuit d'interprétation 35, et un signal, indiquant le sens de marche réel et disponible

sur une sortie 43 du circuit d'interprétation 35. Le calcu-

lateur de marche 33 est donc capable d'affecter à chaque position réelle du véhicule, pour un mode de fonctionnement normal, un signal de consigne pour la vitesse de régime, dépendant du sens de marche et du profil de ligne respectif,

et/ou de transmettre ce signal au comparateur 32.

Le signal différentiel entre les signaux de consigne et réel respectifs, déterminé par le comparateur 32, est traité par le système de commande et de freinage 31, de manière que le véhicule ait une vitesse réelle la plus proche possible de la valeur de consigne et/ou de la vitesse de régime normale,

symbolisée par la ligne 7 sur les figures 1 à 3.

La vitesse de consigne respective est modifiée dans le calculateur de marche 33, à l'aide d'un signal qui indique

la zone d'arrêt suivante présélectionnée. Il s'agit en géné-

ral d'une zone d'arrêt de station, prédéfinie à partir du poste central au moyen d'un appareil de commande 37. Le signal émis par l'appareil 37 est transmis au calculateur de marche 33 par l'intermédiaire d'un organe de commutation 38, réalisé sous forme d'interrupteur mécanique avec un contact mobile 39 et deux contacts fixes 40, 41, mais composé, de

préférence, d'un contacteur électronique. En cas de fonc-

tionnement normal, sans dérangement, le contact 39 est relié au contact fixe 40, si bien que le signal, indiquant la zone d'arrêt de station suivante, est transmis au calculateur de marche 33. Le véhicule est donc freiné, le long de la ligne 21 par exemple (figure 1), et stoppé dans la zone d'arrêt de station prédéfinie.

Un système de surveillance 44, affecté au système de comman-

de et de freinage 31, présente un calculateur de profil limite 45, auquel sont transmis les signaux disponibles sur les sorties 36, 42 et 43 du circuit d'interprétation 35. Les vitesses minimales requises et/ou les vitesses maximales

admissibles pour chaque point et/ou chaque position du véhi-

cule, en fonction du profil de ligne respectif, entre au-

tres, étant mémorisées dans le calculateur de profil limite

45, ce dernier affecte à chaque point du parcours, contrai-

rement au calculateur de marche 33, aussi bien une vitesse maximale suivant la ligne maximum 8 des figures 1 à 3, qu'une vitesse minimale correspondante aux lignes minimum 14 à 16 des figures précitées. Un signal indiquant la vitesse maximale apparaît sur la sortie 46 du calculateur de profil limite 45, et un signal indiquant la vitesse minimale est

disponible sur la sortie 47, les vitesses maximale et mini-

male dépendant de la position réelle du véhicule (valeur

réelle), du sens de marche et du profil de ligne respectifs.

Les deux sorties 46 et 47, ainsi que la sortie 36 du circuit

d'interprétation 35, sont reliées à un calculateur de sur-

veillance 49, qui présente trois blocs d'interprétation 50,

51 et 52.

Dans le bloc 50, la vitesse réelle du véhicule est comparée en permanence à la vitesse maximale admissible et à la vitesse minimale requise. Si la vitesse réelle du véhicule reste entre ces deux valeurs, une sortie 53 délivre un

signal, qui indique l'état de marche "correct".

Dans le bloc 51, la vitesse réelle du véhicule est comparée en permanence à la vitesse maximale admissible. Si cette dernière est-atteinte, une sortie 54 délivre un signal

pilote, indiquant l'état de marche "trop rapide" et trans-

mis, par l'intermédiaire d'un circuit 55, au système de commande et de freinage 31, qu'il déconnecte. Un signal pilote, qui apparait simultanément sur une sortie 56, est transmis, par l'intermédiaire d'un circuit 57, à un système de freinage auxiliaire 58, qu'il active, jusqu'à ce que la vitesse réelle du véhicule retombe au-dessous de la vitesse maximale admissible, les signaux pilotes disparaissent sur

les sorties 54 et 56 et la conduite normale est reprise.

Dans le bloc 52, la vitesse réelle du véhicule est comparée à la vitesse minimale requise. Si la vitesse réelle est supérieure à la vitesse minimale; aucun signal pilote n'apparaît sur les sorties 59 et 60. En revanche, si la vitesse réelle s'abaisse.à la vitesse minimale, un signal pilote, disponible sur la sortie 59 et indiquant l'état de marche "trop lent", coupe le système de commande et de freinage 31, par l'intermédiaire du circuit 55, tandis qu'un signal pilote, disponible sur la sortie 60, est tranmis à un calculateur de commande de freinage 61. Les autres entrées de ce calculateur 61 sont reliées aux sorties 36, 42 et 43

du circuit d'interprétation 35, et à une sortie 62 du calcu-

lateur de profil limite 45. Cette sortie 62, par ailleurs reliée au contact fixe 41 de l'organe de commutation 38, délivre un signal indiquant la zone d'arrêt de station ou auxiliaire suivante, dans laquelle le véhicule peut être stoppé. Les données requises pour l'exécution de freinages d'urgence ou de freinages d'urgence dirigés, en fonction du

profil de ligne respectif, sont mémorisées dans le calcula-

teur de commande de freinage 61-.

* L'installation suivant la figure 4 fonctionne essentielle-

ment comme suit: En cas de marche normale, le seul système en fonctionnement est essentiellement le système de commande et de freinage 31, l'appareil de commande 37 prédéfinissant la zone d'arrêt de station suivante, dans laquelle le véhicule doit être stoppé. Par suite de la régulation, la vitesse réelle est asservie en permanence à la vitesse de consigne, prédéfinie par le calculateur de marche. Le calculateur de surveillance

49 contrôle que la vitesse de régime prédéfinie est essen-

tiellement respectée, et que les vitesses minimale et maxi-

male ne sont pas atteintes.

En cas de situation d'urgence, d'incendie notamment, ou autres, l'organe de commutation 38 est actionné, afin de permuter le contact mobile 39 sur le contact fixe 41. Cette manoeuvre peut être assurée à l'aide d'un mécanisme de

commande 63, réalisé sous forme de levier d'urgence, ac-

tionné par le personnel ou par les passagers du véhicule,

par exemple, ou sous forme de dispositif indiquant automati-

quement la situation d'urgence. La conséquence de la permu-

tation est que le signal, disponible sur la sortie 62 du calculateur de profil limite 45, est transmis au calculateur de marche 33. Ce signal indique, lors du parcours entre deux zones d'arrêt, la zone d'arret suivante, en aval dans le sens de marche. Le calculateur de marche 33 déclenche donc, par l'intermédiaire du système de commande et de freinage 31, un freinage d'urgence dirigé, le long d'une ligne 21 de la figure 1 par exemple, en direction de la zone d'arrêt la plus proche, et non en direction de la zone d'arrêt de station, prédéfinie par l'appareil de commande 37, qui peut

être beaucoup plus éloignée. Si le véhicule se situe préci-

sément à l'intérieur d'une zone d'arrêt quelconque, la sor-

tie 62 délivre un signal, indiquant la zone justement tra-

versée, aussi longtemps, de préférence, que le véhicule peut être encore stoppé en temps opportun, en fonction de sa vitesse réelle, de sa position instantanée et du profil de ligne, par un freinage d'urgence du moins, réalisé au moyen du calculateur de marche 33 et du système de commande et de freinage 31, le long des lignes 23, 17 par exemple (figure

2). Dès que cet arrêt devient impossible, le signal indi-

quant la zone d'arrêt suivante apparait sur la sortie 62.

Une programmation appropriée du calculateur de profil limite peut garantir la génération des signaux souhaités sur la sortie 62. Il serait par ailleurs possible de transmettre au calculateur de commande de freinage 61 un signal généré par le mécanisme de commande 63, afin d'activer le système de

freinage auxiliaire 58 en cas d'urgence.

Si la situation d'urgence s'accompagne d'une défaillance ou d'un dysfonctionnement du système de-commande et de freinage 31, le seul système disponible pour freiner le véhicule, en temps opportun et en toute sécurité, est le système de freinage auxiliaire 58. Il peut donc être judicieux, en

règle générale, de supprimer totalement l'organe de commuta-

tion 38 et de relier l'appareil de commande 37 à l'entrée du calculateur de marche 33. Dans ce cas, un signal pilote, généré par le mécanisme de commande 63 active, est utilisé pour couper le système de commande et de freinage 31, par l'intermédiaire du circuit 55, d'une part, est transmis, par un circuit 64, au calculateur de commande de freinage 61,

d'autre part, qui est alors activé et déclenche l'indispen-

sable freinage d'urgence, ou le freinage d'urgence dirigé, si, bien que le système de commande et de freinage 31 et le

système de freinage auxiliaire 58 sont respectivement utili-

sés en cas de marche normale et de situations d'urgence.

En cas de situation d'urgence et/ou de défaillance provo-

quée, par exemple, par un dysfonctionnement dans le système de commande et de freinage 31, ou par la défaillance de l'énergie motrice, et dont la conséquence est une perte de vitesse du véhicule, le calculateur de commande de freinage 61 est activëi dès que la vitesse minimale est atteinte, si bien qu'un freinage d'urgence, ou un freinage d'urgence dirigé, est déclenché, par l'intermédiaire du système de freinage auxiliaire 58, de manière à stopper le véhicule dans la zone d'arrêt de station ou auxiliaire, précisément traversée, ou dans la zone suivante. A cet effet, -un signal indiquant la zone d'arrêt traversée ou la zone suivante est transmis au calculateur de commande de freinage 61, à partir de la sortie 62 du calculateur de profil limite 45, de sorte que le calculateur 61 peut calculer, à l'appui des autres données (profil de ligne, position du véhicule, vitesse réelle et sens de marche), les signaux pilotes requis pour l'arrêt dans cette zone, en vue d'activer le système de freinage auxiliaire 58. La démarche peut être la même en cas

de dérangement d'autres systèmes du véhicule ou de l'ins-

tallation, d'une aiguille mal positionnée par exemple, des

organes de surveillance 65, affectés à ces systèmes, indi-

quant, indépendamment de la vitesse réelle respective, qu'un arrêt du véhicule est souhaitable ou indispensable dans la

zone d'arrêt suivante. Une autre démarche, également possi-

ble, est que le calculateur de commande de freinage 61 ne

déclenche un freinage d'urgence dirigé, qu'à partir du mo-

ment o la vitesse réelle a déjà atteint la vitesse mini-

male, tandis que l'objectif poursuivi, si la vitesse réelle reste suffisamment élevée, est d'atteindre la zone d'arrêt de station suivante, prédéfinie par l'appareil de commande 37. Le système de freinage auxiliaire 58 est judicieusement réalisé sous forme de système hautement redondant, composé de plusieurs freins 66, dont l'un au moins peut être activé,

en cas d'urgence ou de défaillance, pour assurer la manoeu-

vre de freinage respectivement requise. Dans une forme de construction préférentielle, chaque frein est représenté par un frein à mâchoires (DEPS 30 04 705), ou par un frein à courants de Foucault, et a une réalisation telle, qu'un

freinage d'urgence incontrôlé n'est pas exécuté automatique-

ment, même en cas de défaillance de l'un ou de plusieurs de

ces freins.

L'invention n'est pas limitée aux exemples de construction

décrits, dont les modifications possibles sont multiples.

Cette remarque vaut pour le type de véhicule guidé, car l'invention peut être également appliquée à des véhicules

courants rail-roue, ou autres, au lieu de véhicules,à sus-

tentation magnétique. Par ailleurs, tous les systèmes de -commande et de freinage connus en soi (DE-OS 26 26 617 et 30 26 400) peuvent être prévus pour déclencher et réaliser les manoeuvres de freinage décrites,. et peuvent être contrôlés et/ou surveillés comme précédemment décrit. Il est en outre judicieux de choisir pour la vitesse minimale une valeur légèrement supérieure, à la vitesse minimale effectivement requise pour atteindre la zone d'arrêt suivante, afin de créer une réserve de vitesse suffisamment importante pour des cas imprévus, et de permettre le freinage d'urgence, ou le freinage d'urgence dirigé, impératif dès que la vitesse minimale est atteinte, le long d'une courbe qui n'a pas à être identique aux lignes minimum 14 à 16, symbolisées sur

les figures 1 à 3. Il est enfin possible de réaliser diffé-

remment les équipements, représentés à titre d'exemple sur la figure 4, de les regrouper, en partie du moins, ou de les

intégrer à un système de conduite complexe.

Claims (9)

Revendications.

1. Procédé pour la commande automatique d'un véhicule guidé, d'un véhicule à sustentation magnétique par exemple, déplacé dans son parcours le long d'une ligne prédéfinie avec une force motrice, qui dépend du profil de ligne, et traversant des zones d'arrêt successives, caractérisé en ce que le véhicule (2), entre les zones d'arrêt (11, 12, 13), est exploité au moins à une vitesse telle, qu'il peut encore au moins atteindre une zone d'arrêt présélectionnée, en aval dans le sens de marche, à partir d'un point quelconque de la ligne, par suite de son énergie cinétique instantanée, même en cas de suppression de la force motrice, et en ce que le

véhicule (2) est mis à l'arrêt dans cette zone présélec-

15.tionnée, par le déclenchement d'un freinage d'urgence ou d'un freinage d'urgence dirigé, en cas de survenance d'une

situation d'urgence.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le véhicule (2), lorsque la situation d'urgence se produit pendant son parcours dans une zone d'arrêt présélectionnée (11), est mis à l'arrêt dans cette zone, dans la mesure o le déclenchement d'un freinage d'urgence ou d'un freinage d'urgence dirigé le permet, ou le freinage dans cette zone d'arrêt (11) est tel, qu'il lui permet encore d'atteindre, par suite de son énergie cinétique résiduelle, la zone

d'arrêt présélectionnée suivante (12), par ses propres mo-

yens, même en cas de suppression de la force motrice.

3. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caracté-

risé en ce que la démarche est analogue en cas de situation de défaillance, ou le véhicule (2) est autorisé à poursuivre

son parcours, jusqu'à une autre zone d'arrêt présélec-

tionnée, en aval dans le sens de marche, tant que sa vitesse

instantanée est suffisante pour qu'il puisse encore attein-

dre cette zone présélectionnée, par ses propres moyens, même

en cas de suppression de la force motrice.

4. Installation avec une ligne, sur laquelle circulent des

véhicules guidés, dotés d'une possibilité de commande auto-

matique, des véhicules à sustentation magnétique par exem-

ple, avec des zones d'arrêt aménagées le long de la ligne et avec un dispositif pour la commande automatique des véhi-

cules, caractérisée en ce que le dispositif a une réalisa-

tion telle que les véhicules (2), entre des zones d'arrêt (11, 12, 13) sélectionnées, sont exploités à une vitesse suffisante pour pouvoir encore au moins atteindre, en cas de

suppression de la force motrice, une zone d'arrêt présélec-

tionnée, en aval dans le sens de marche, à partir d'un point quelconque de la ligne, par suite de leur énergie cinétique

spécifique, les distances entre les zones d'arr&t présélec-

tionnées étant choisies de manière que cette vitesse soit inférieure à la vitesse de régime des véhicules, normale en raison du profil' de ligne, et en ce que le dispositif a une réalisation telle, qu'un arrêt automatique des véhicules, en cas de situation d'urgence, est réalisable dans la zone d'arrêt présélectionnée, en aval dans le sens de marche, par le déclenchement d'un freinage d'urgence ou d'un freinage

d'urgence dirigé.

5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les zones d'arrêt présélectionnées se composent de zones d'arrêt de stations et de zones d'arrêt auxiliaires, aménagées entre ces dernières et munies d'équipements pour l'évacuation des passagers et l'intervention des services de secours.

6. Installation suivant l'une des revendications 4 et 5,

caractérisée 'en ce que la vitesse des véhicules, à l'inté-

rieur des zones d'arrêt présélectionnées, est contrôlée en permanence de manière que les véhicules, à l'extrémité de la zone d'arrêt, aient atteint la vitesse requise pour parvenir

dans la zone d'arrêt suivante, ou aient été mis à l'arrêt.

7. Installation suivant l'une quelconque des revendications

4 à 6, caractérisée en ce qu'une zone d'arrêt présélec-

tionnée est aménagée en amont de chaque aiguillage et/ou

sémaphore, prévus sur le parcours.

8. Installation suivant l'une quelconque des revendications

4 à 7, caractérisée en ce que le dispositif présente un système de freinage auxiliaire (58), prévu pour l'exécution

du freinage d'urgence ou du freinage d'urgence dirigé.

9. Installation suivant l'une quelconque des revendications

4 à 8, caractérisée en ce que le dispositif présente un calculateur de surveillance (49), prévu pour le contr6le de la vitesse réelle du véhicule et déclenchant le freinage d'urgence ou le freinage d'urgence dirigé, vers la zone d'arrêt suivante dans le sens de marche, lorsque la vitesse du véhicule, entre deux zones d'arrêt, s'abaisse à une valeur minimale, prédéfinie en fonction du profil de ligne

et de la distance par rapport à la zone d'arrêt suivante.