FR2821600A1

FR2821600A1 - Appareil de controle automatique d'un train

Info

Publication number: FR2821600A1
Application number: FR0102950A
Authority: FR
Inventors: Jirou Arai; Shigenobu Nishida; Kiyoto Kubota
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2002-09-06
Anticipated expiration: 2021-03-05
Also published as: FR2821600B1

Abstract

La présente invention se rapporte à un appareil ATC d'un type de contrôle de freinage à étape unique. Il est prévu un dispositif à bord monté sur un train (10) comprenant un dispositif de contrôle de sécurité (21) qui crée un modèle de sécurité pour un contrôle de freinage d'urgence sur la base de diverses informations provenant séparément d'un dispositif de contrôle de marche (20) qui crée un modèle de marche pour un contrôle de freinage d'urgence sur la base des diverses informations. De la sorte, en marche normale, un contrôle de la vitesse est exécuté par le modèle de marche et en cas de défaillance du dispositif de contrôle d'opération, le contrôle de vitesse est réalisé par le modèle de sécurité. Quand la vitesse d'un train excède une vitesse autorisée par le modèle de sécurité, le train peut être freiné en urgence.

Description

APPAREIL DE CONTROLE AUTOMATIQUE D'UN TRAIN
La présente invention se rapporte à un appareil de contrôle automatique d'un train (ci-après désigné appareil CAT) qui, sur la base de la position du train de tête, permet automatiquement de contrôler le freinage du train qui suit, de contrôler

la marche du train qui suit. Elle se rapporte en particulier à une technologie qui augmente la fiabilité d'un appareil CAT dans lequel le contrôle de freinage est en une seule étape.

Un appareil CAT sert à fixer la vitesse autorisée pour un train qui suit un train de tête en fonction de l'intervalle entre le train de tête et le train qui suit, et à ralentir le train qui suit en appliquant automatiquement un freinage quand la vitesse du train qui suit excède la vitesse autorisée, afin de contrôler la vitesse du train qui suit.

Dans un des appareils CAT conventionnel, la détection du train est réalisée pour chaque circuit de voie déterminé pour une voie, et la vitesse autorisée est fixée au préalable par étape pour chaque circuit de voie qui se trouve à la suite du train de tête, sur la base de la position du train de tête. Par exemple, tel qu'on le

voit sur la figure 1, quand un train de tête est dans un circuit de voie 1T en avant du train qui le suit, les vitesses autorisées pour les circuits de voies 4T-2T en avant sont déterminées à l'avance à A km/h ou moins, B km/h ou moins, et C km/h ou moins, respectivement (A > B > C, A, B et C étant une vitesse à laquelle le train peut

être ralenti dans le circuit de voie en appliquant un freinage), et des informations respectives de vitesse autorisée (signaux CAT) sont envoyées aux circuits respectifs de la voie. De la sorte, quand le train qui suit entre dans le circuit de voie situé devant et reçoit l'information de vitesse autorisée sur le côté, la vitesse réelle du train et la vitesse reçue autorisée sont comparées et une action de freinage se déclenche automatiquement de façon à ce que la vitesse du train ne dépasse pas la vitesse autorisée. De la sorte, dans l'appareil conventionnel CAT, le train présente un modèle de marche en étapes tel que représenté sur la figure 1.

Comme cela est indiqué ci-dessus, dans un appareil conventionnel CAT, la vitesse du train est contrôlée pour chaque circuit de voie et la vitesse du train doit donc être abaissée à la vitesse autorisée ou moins à chaque circuit de voie. De la sorte, pour atteindre la sécurité désirée, on détermine une longueur de

circuit de voie qui correspond aux pires performances de freinage du train. Ici, l'intervalle entre le temps où la vitesse est devenue inférieure à la vitesse autorisée et la frontière du circuit de voie en avant est appelé territoire de vitesse constante (en fait, un conducteur contrôle l'accélération et le ralentissement). Etant donné que, pour un train ayant une bonne performance de freinage, la distance entre la position où une action de freinage est appliquée et la position où la vitesse du train revient à la vitesse autorisée ou moins est courte, le territoire de vitesse constante de chaque circuit de voie devient plus long. Il en résulte que le temps de parcours, appelé temps de dérive, du train pour le territoire de vitesse constante devient plus long. De plus, à côté du temps de dérive pour chaque circuit de voie, puisqu'un appareil conventionnel CAT est du type à contrôle de freinage multi-étapes, l'opération de freinage étant appliquée à chaque moment où le train entre dans le circuit de voie, le temps entre la réception du signal CAT et le temps où le freinage est accompli, appelé temps de course libre, a lieu pour chaque circuit de voie. De la sorte, l'intervalle de marche entre un train et le train qui suit est perdu.

Récemment, le besoin d'un contrôle précis de la marche des trains pour atteindre une grande vitesse et une haute densité a fortement augmenté et on cherche un appareil CAT capable d'obtenir un contrôle de marche optimal même quand une pluralité de train ayant des wagons de performances différentes roulent ensemble sur la même ligne.

Ainsi, on propose un appareil CAT à type de contrôle de freinage à une étape au lieu d'un type de contrôle de freinage conventionnel à étapes multiples.

Dans l'appareil CAT du type de contrôle de freinage à étape unique, on détermine une position d'arrêt de consigne pour le train en fonction d'une information corrélée à la distance entre le train de tête et le train qui suit, aux informations de performance de freinage du train qui suit et autre, pour créer sur le côté du train qui suit un modèle de marche qui indique de façon continue la vitesse autorisée à laquelle le train qui suit peut être arrêté à la position d'arrêt de consigne.

Alors, le modèle de marche créé et la vitesse réelle du train sont comparés, et quand le train excède la vitesse autorisée par le modèle, on commande une force de freinage de façon optimale, en sorte que le train puisse être arrêté à la position d'arrêt de consigne.

Selon cet appareil CAT, le temps de dérive pour chaque circuit de voie qui accompagne un appareil conventionnel peut être évité et le temps de course libre n'intervient qu'une seule fois. Il en résulte que le point de départ du freinage du train qui suit peut être déplacé vers l'avant par rapport à la position de départ d'un freinage conventionnel (point à proximité du train de tête). De la sorte, l'intervalle de roulage entre le train de tête et le train qui suit peut être raccourci, et on peut obtenir une vitesse plus haute et des densités supérieures par rapport à ce qui est possible avec un appareil conventionnel.

Cependant, dans un tel appareil CAT du type à contrôle de freinage en une étape, s'il apparaît une malfonction dans le système de contrôle, il est probable que le train ne puisse pas être arrêté avant la position d'arrêt de consigne.

La présente invention, au vu des problèmes susmentionnés a pour objet d'augmenter la fiabilité d'un appareil CAT de type de contrôle de freinage à une étape.

L'appareil de contrôle automatique de train selon l'invention comprend sur un dispositif à bord de celui-ci, des moyens de réception qui reçoivent une information corrélée à la distance représentant la distance d'un train au train de tête, envoyée depuis le sol, des moyens de détection de vitesse et de position pour détecter la vitesse et la position du train, des moyens de stockage d'informations pour stocker au préalable une information de ligne particulière à la section de course du train et une information de performance de ralentissement inhérente au train, des moyens de contrôle de marche pour créer un modèle de marche représentant la vitesse autorisée du train depuis la position du train vers une première position d'arrêt de consigne du train, basée sur l'information reçue des moyens de réception, des informations de vitesse et de position reçues des moyens de réception de vitesse et de position, et de l'information de ligne et de l'information de performance de ralentissement reçues des moyens de stockage, pour contrôler la vitesse du train par une commande de freinage normale du dispositif de freinage

quand la vitesse du train excède la vitesse autorisée dans le modèle de marche, et des moyens de contrôle de sécurité pour créer un modèle de sécurité donnant la vitesse autorisée à partir de la position du train vers une deuxième position d'arrêt de consigne en avant de la première position d'arrêt de consigne, basée sur l'information reçue des moyens de réception, de la vitesse et de l'information de position reçues des moyens de détection de vitesse et de position, et de

l'information de ligne et de l'information de performance de ralentissement reçues des moyens de stockage d'informations, pour arrêter le train en urgence en commandant un freinage d'urgence par le dispositif de freinage quand la vitesse du train excède la vitesse autorisée par le modèle de sécurité.

Dans cette construction, même si une anomalie intervient dans le dispositif de contrôle de marche et qu'ainsi la fonction de contrôle de la vitesse par le modèle de marche n'agit pas, le dispositif de freinage peut être automatiquement actionné pour arrêter le train en urgence si la vitesse du train excède le modèle de sécurité, puisque le modèle de sécurité exécute un contrôle de vitesse.

De plus, les moyens de réception peuvent délivrer une commande de freinage d'urgence quand ils sont dans l'incapacité de recevoir depuis le sol l'information corrélée à la distance, après un temps prédéterminé.

Selon cette construction, on peut obtenir la sécurité quand, par exemple, on n'arrive pas à déterminer la position du train de tête.

Les moyens de détection de vitesse et de position peuvent corriger la position du train détecté sur la base d'un signal provenant d'un tacho-générateur. De façon spécifique, la construction peut être telle que, selon une pluralité de points déterminés au préalable sur la section de parcours du train, par exemple, à proximité de la frontière de chaque circuit de voie, un bobinage est placé sur le côté qui envoie une information de position absolue de ce point au train qui passe de telle sorte que, chaque fois que les moyens de vitesse et de position reçoivent l'information de position absolue du bobinage de côté, la position du train est corrigée.

Selon cette construction, étant donné qu'une erreur de détection due à un parcours dans le vide ou au glissement des roues est corrigée chaque fois que le train entre dans un circuit de voie, la position du train peut être détectée avec une grande précision.

De même, les moyens de vitesse et de position peuvent être constitués pour délivrer une commande de freinage d'urgence quand l'information de position absolue provenant du bobinage de côté ne peut être reçue de façon continue pendant un nombre de fois prédéterminées. Selon cette construction, on peut éviter le danger dû à une erreur de détection de la position du train.

Les moyens de réception peuvent être équipés d'une fonction qui envoie une commande de freinage d'urgence quand elle reçoit un signal d'arrêt depuis le sol. De plus, il est préférable que le signal d'arrêt provenant du sol soit envoyé via les moyens de réception vers au moins un des moyens de contrôle de marche et que ce soit les moyens de contrôle de sécurité qui envoient la commande de pilotage du freinage de secours.

Les moyens de contrôle de marche et les moyens de contrôle de sécurité peuvent être, respectivement, réalisés par des matériels et des logiciels différents les uns des autres.

Selon cette construction, étant donné que le danger que les moyens de contrôle de marche et les moyens de contrôle de sécurité tombent en panne en même temps est extrêmement faible, la fiabilité de l'appareil CAT peut être encore améliorée.

La figure 1 est un diagramme expliquant les problèmes rencontrés dans un appareil CAT conventionnel.

La figure 2 est un diagramme schématique du dispositif à bord selon une forme d'exécution d'un appareil CAT selon l'invention.

La figure 3 est un diagramme donnant un modèle de marche et un modèle de sécurité de la forme d'exécution ci-dessus.

La figure 4 est un diagramme agrandi de la partie représentée en traits mixtes sur la figure 3.

On va maintenant expliquer une forme d'exécution de l'appareil CAT selon la présente invention en référence aux dessins annexés.

La figure 2 montre une construction d'un dispositif à bord dans l'appareil CAT selon la forme d'exécution.

Dans la figure 2, le dispositif à bord 10 de l'appareil CAT, c'est-à-dire monté sur un train, selon la présente forme d'exécution, comprend un dispositif de réception 13 qui décode les signaux d'entrée CAT provenant d'une paire de récepteurs électriques 11,12 qui reçoivent chacun par induction électromagnétique un signal digital CAT parcourant la paire de rails constituant les circuits de voie

respectifs 1T, 2T isolés l'un de l'autre (voir figure 3) et qui envoient le résultat décodé à un dispositif de contrôle de marche 20 et un dispositif de contrôle de sécurité 21 respectivement, décrits plus tard, et un dispositif de détection de vitesse et de position 15 qui détecte la vitesse et la position du train en recevant un signal à impulsions proportionnel au nombre de rotations d'une roue mesuré par un tachogénérateur 14, une unité de réception de position absolue 18 qui décode l'information de position absolue reçue par une antenne 17 quand le train passe à travers un bobinage de côté 16 (voir figure 3) disposé sur une pluralité de points déterminés à l'avance sur la section du parcours du train, par exemple, une pluralité de points déterminés à l'avance à proximité de la frontière de chaque circuit de voie 1T, 2T,..., qui délivre l'information décodée au dispositif de détection de vitesse et de position 15, le dispositif de contrôle de marche 20 qui crée le modèle de marche P1 pour un contrôle régulier de freinage en calculant la vitesse autorisée pour le train sur la base des différentes informations reçues du dispositif de réception 13, du dispositif de détection de vitesse et de position 15, et d'une unité de gestion de données 19, et qui délivre au dispositif de freinage 22 une commande FN de freinage régulier quand la vitesse réelle du train excède le modèle de marche P1, et un dispositif de contrôle de sécurité 21 qui crée un modèle de sécurité P2 pour un contrôle de freinage d'urgence en calculant la vitesse autorisée du train sur la base des différentes informations venant du dispositif de réception 13, du dispositif de détection de vitesse et de position 15, et de l'appareil de gestion de données 19, qui délivre au dispositif de freinage 22 une commande de freinage FU de freinage d'urgence, quand la vitesse du train réelle excède le modèle de sécurité.

Les informations sur la distance comprises dans le signal CAT reçu par le dispositif de réception 13 à partir du sol comprennent une information de circuit de voie ID agissant comme information de circuit de voie indiquant le circuit de voie où se trouve le train, une information de trajet agissant comme information de la route dans laquelle entre le train de tête, et une information de nombre de sections de tête ouvertes dans lequel le train peut entrer en tant qu'information du nombre de circuits de voie ouverts en direction du train de tête. Quand une limitation temporaire de vitesse est établie, par exemple, lorsque des ouvriers entrent sur la ligne ou lorsque les conditions météorologiques s'aggravent, une information de limitation temporaire de vitesse est reçue depuis le sol en utilisant un canal de transmission différent de celui de l'information régulière décrite ci-dessus.

L'information de limitation temporaire de vitesse comprend une information de limite de vitesse, une information de point de départ du circuit de voie ID dans laquelle la limitation de vitesse commence et une information sur le nombre de sections contrôlées. Le dispositif récepteur 13 détecte une erreur sur le signal CAT par une inspection CRC. Lorsque le dispositif de réception 13 détecte une erreur sur le signal CAT, il supprime cette information ; de même, quand le signal CAT ne peut pas être reçu pendant une période minimum donnée, le dispositif de réception 13 juge qu'il s'agit d'une réception anormale et envoie au dispositif de freinage 22 une commande de freinage d'urgence FU. De plus, quand le dispositif de réception 13 reçoit un signal d'arrêt depuis le sol, il envoie au dispositif de freinage 22 une commande de freinage d'urgence FU. Les moyens de réception sont constitués des récepteurs électriques 11,12 et du dispositif de réception 13.

Le dispositif détectant la vitesse et la position 15 comprend une unité de détection de vitesse 15A et une unité de détection de position 15B. L'unité de détection de vitesse 15A détecte la vitesse d'un train basée sur le nombre d'impulsions par unité de temps provenant d'un tacho-générateur 14 et du diamètre de la roue, et envoie son résultat à un dispositif de contrôle de marche 20 et un appareil de contrôle de sécurité 21. L'unité de détection de position 15B calcule une distance de parcours basée sur le nombre d'impulsions provenant du tachogénérateur 14 et du diamètre de la roue, et calcule la position du train sur la base des données de longueur des circuits de voie provenant de l'unité de gestion de données 19, et envoie le résultat au dispositif de contrôle de marche 20 et au dispositif de contrôle de sécurité 21. De plus, l'unité de détection de position 15B corrige la position du train avec les données de distance de parcours calculées sur la base de l'information de position absolue provenant de l'unité de réception de position absolue 18. Ici, les moyens de détection de vitesse et de position sont constitués du dispositif de détection de vitesse et de position 15 et de l'unité de réception de position absolue 18.

Chaque fois que l'unité de réception de position absolue 18 reçoit l'information de position absolue de chaque bobinage de côté 16, elle inspecte l'information d'erreur par une inspection CRC, détecte qu'aucune information n'est reçue en comparant l'information reçue avec les données de position de chaque bobinage de côté 16 stockées dans l'unité de gestion de données 19. Quand

aucune information n'est détectée de façon continue sur un nombre de fois prédéterminé, par exemple deux fois, une commande de freinage d'urgence FU est envoyée au dispositif de freinage 22.

Dans l'unité de gestion de données 19 agissant comme moyen de stockage d'informations sont stockées les données particulières à la route relative à la section de parcours du train (la position des données de chaque bobinage de côté 16, les données de longueur de chaque circuit de voie, inaison et la courbure de la voie et son profil) et les données de performances inhérentes aux wagons (performance de ralentissement et autre).

Le dispositif de contrôle de marche 20 agissant comme moyen de contrôle de marche comprend une unité de création du modèle de marche 20A, une unité de contrôle de la vitesse 20B, et une unité de contrôle de la force de freinage 20C.

L'unité de création du modèle de marche 20 détermine, agissant comme première position d'arrêt de consigne, une position X à distance déterminée avant la position d'arrêt de consigne Y dans le modèle de sécurité P2 décrit plus tard, sur la base de l'information de circuit de voie ID, de l'information de profil et de l'information du nombre de sections de parcours ouvertes provenant du dispositif de réception 13, et des données de longueur du circuit de voie, des données de route et des données de performance des wagons provenant de l'unité de gestion de données 19 et calcule aussi une vitesse autorisée en fonction de la performance de freinage prévue avec une dérive déterminée pour créer le modèle de marche P1 donnant la vitesse autorisée. Le modèle de marche P1 présente une certaine largeur entre une valeur limite inférieure PL et une valeur limite supérieure PU, tel qu'illustré à la figure 4, dans laquelle la partie entourée de traits mixtes sur la figure 3 est agrandie. La valeur limite supérieure PU correspond à un modèle dans lequel

un train peut être arrêté à une position X quand on applique la force de freinage normale maximum et est crée sur la base des données d'entrée. La valeur limite inférieure PL est établie en soustrayant une valeur déterminée préalablement à la valeur limite supérieure crée. Ce modèle de marche P1 est renouvelé selon des cycles prédéterminés, l'un après l'autre. L'unité de contrôle de vitesse 20B envoie

un résultat de comparaison entre le modèle de marche P1 et la vitesse réelle du train. L'unité de contrôle de la force de freinage 20C contrôle sélectivement la force de freinage normale de façon à ce que la vitesse du train puisse être ralentie dans

la fenêtre comprise entre les valeurs des limites supérieures et inférieures du modèle de marche P1, sur la base du résultat de comparaison de l'unité de contrôle de vitesse 20B, et envoie une commande de freinage normal FN au dispositif de freinage 22. Le dispositif de contrôle de marche 20 a pour fonction de délivrer la commande de freinage d'urgence FU au dispositif de freinage 22 quand le signal d'arrêt provenant du sol est envoyé à travers le dispositif de réception 13.

Le dispositif de contrôle de sécurité 21 agissant comme moyen de contrôle de sécurité comprend une unité de création du modèle de sécurité 21A et une unité de contrôle de vitesse 21 B. L'unité de création du modèle de sécurité 21A détermine comme deuxième position d'arrêt de consigne un point de frontière du circuit de voie Y (voir figure 3) du train de tête 1 en avant de la position d'arrêt de consigne X du modèle de marche P1, sur la base de l'information de circuit de voie ID, de l'information de cheminement, et de l'information du nombre de sections de voyage ouvertes provenant du dispositif de réception 13, de l'information de vitesse et de position du train provenant de l'unité de détection de position 15B et des données de longueur de circuit de voie, des données de route, des données de performance des wagons provenant de l'unité de gestion de données 19, et calcule

une vitesse autorisée pour le train vers le point frontière du circuit de voie Y, pour créer le modèle de sécurité P2 donnant la vitesse autorisée. Le modèle de sécurité P2 est également renouvelé selon un cycle prédéterminé l'un après l'autre comme l'est le circuit de marche P1. L'unité de contrôle de vitesse 21 B compare le modèle de sécurité P2 avec la vitesse réelle du train, et envoie une commande de freinage d'urgence FU quand la vitesse réelle du train excède le modèle de sécurité P2. Le dispositif de contrôle de sécurité 21 a également pour fonction de délivrer au dispositif de freinage 22 une commande de freinage d'urgence FU quand le signal d'arrêt provenant du sol est reçu à travers le dispositif de réception 13.

Le dispositif de contrôle de marche 20 et le dispositif de contrôle de sécurité 22 comprennent chacun un micro-ordinateur. Cependant, le matériel et le logiciel du dispositif de contrôle de marche 20 sont différents de celui du dispositif de contrôle de sécurité 21. Par une telle construction, le risque que les deux appareils de contrôle 20,21 tombent en panne en même temps est éliminé, augmentant ainsi la fiabilité de l'appareil CAT.

La marche du dispositif à bord 10 selon la présente forme d'exécution va être expliquée comme suit sur la base des figures 2 à 4.

On considère que le train de tête 1 est sur le circuit de voie 1T et qu'un train 2 est sur le circuit de voie 5T. Le dispositif 10 à bord du train 2 reçoit les signaux digitaux CAT provenant du circuit de voie 5T au moyen d'une paire de récepteurs électriques 11,12 qui envoient leurs signaux au dispositif de réception 13. Le dispositif de réception 13 décode les signaux d'entrée digitaux CAT et, à ce moment, inspecte si oui ou non les données reçues sont normales en exécutant un processus d'inspection CRC et envoie la donnée reçue au dispositif de contrôle de marche 20 et au dispositif de contrôle de sécurité 21 si tout est normal.

Le dispositif 15 de détection de vitesse et de position calcule la vitesse du train dans l'unité de détection de vitesse 15A en utilisant l'entrée des signaux à impulsions provenant d'un tacho-générateur 14 qui accompagne le train qui roule.

De même, l'unité de détection de position 15B calcule la position de roulage présente dans le circuit de voie 5T sur la base du nombre d'impulsions d'entrée, et des données de longueur de circuit de voie du circuit de voie 5T provenant de l'unité de gestion de données 19. L'information de position de l'unité de détection de position 15B est corrigée par une information de position absolue qui provient de l'unité de réception de position absolue 18 si l'information de position absolue est reçue quand le train 2 passe à travers les bobinages de côté 16 placés sur les côtés d'entrée de chaque circuit de voie. Ainsi, on corrige une erreur de données de position sur le train qui pourrait provenir d'un glissement ou du patinage des roues en roulement sur chaque circuit de voie, chaque fois que le train entre dans le circuit d'entrée de tête, permettant ainsi une donnée de position du train très précise. Les données de vitesse du train et les données de position du train calculées respectivement sont envoyées au dispositif de contrôle de marche 20 et au dispositif de contrôle de sécurité 21.

Dans l'unité de contrôle de marche 20 et l'unité de contrôle de sécurité 21, l'unité 20A créant le modèle de marche et l'unité 21A créant le modèle de sécurité créent le modèle de marche P1 pour un contrôle de freinage normal et le modèle de sécurité P2 pour un contrôle de freinage d'urgence, tel qu'illustré à la figure 3, afin que le train puisse être arrêté aux positions d'arrêt de consignes respectives X, Y, basés sur les informations de côté provenant du sol et reçues du dispositif de réception 13, de l'information de position et de vitesse du train reçue de l'unité de détection de position 15B, et des données de côté reçues sur le train du dispositif de l'unité de gestion de données 19. Ces modèles respectifs P1, P2 sont

corrigés si l'information de position de train reçue de l'unité de détection de position 15B est corrigée quand le train passe à proximité d'une frontière du circuit de voie.

Dans la figure 3, l'information du circuit de voie ID est l'information ID du circuit de voie 5T et l'information du nombre de sections ouvertes concerne trois sections, les trois sections de 2T à 4T. En donnant une information sur le profil dans lequel le train va entrer (par exemple en passant une ligne principale, entrant dans une première ligne et autre), une différence dans la distance de parcours causée par un profil d'entrée peut être réfléchie vers un modèle à créer, produisant ainsi un circuit de marche P1 très précis et un circuit de sécurité P2 très précis.

L'unité de contrôle de vitesse 20B compare le modèle de marche crée P1 avec la vitesse réelle du train 2. L'unité de contrôle de vitesse 21B compare le modèle de sécurité P2 avec la vitesse réelle du train 2.

Quand le dispositif de contrôle de marche 20 est normal, le contrôle de vitesse est réalisé par le modèle de marche P1. Dans ce cas, si la vitesse de train excède la vitesse autorisée dans le modèle de marche P1, la force de freinage est contrôlée comme illustré dans la figure 4 correspondant à la vitesse du train. Cela veut dire qu'à un point où la vitesse du train excède la valeur limite inférieure PL du modèle de marche P1, une commande de freinage normal FN est générée depuis l'unité de contrôle de la force de freinage 20C. Il y a une temporisation entre la génération de la commande de pilotage FN et le fonctionnement du dispositif de freinage 22, et pendant ce temps, la course est libre. Par la suite, le train est contrôlé par une force de freinage choisie (moyenne), et quand la vitesse du train excède la valeur limite supérieure PU, la force de freinage est augmentée. Par la suite, lorsque la vitesse du train devient inférieure à la valeur limite inférieure PL, la force de freinage est diminuée. De la sorte, la force de freinage normale est contrôlée sélectivement et de façon optimale en fonction du degré de ralentissement du train, et la vitesse du train est ralentie selon un modèle de marche pour rester à l'intérieur des valeurs limites supérieures et inférieures du modèle de marche P1, afin d'arrêter le train à la première position de consigne X.

Etant donné qu'habituellement la vitesse du train est contrôlée selon le modèle de marche P1, la vitesse du train n'atteint pas la vitesse autorisée du modèle de sécurité P2.

D'autre part, si le dispositif de contrôle de marche 20 est défaillant, la fonction de contrôle de vitesse du modèle de marche P1 ne fonctionne pas, et la vitesse du train excède la vitesse autorisée pour le modèle de marche P1 ; il est alors considéré que cela est anormal et une commande de freinage d'urgence FU est envoyée au dispositif de freinage 22 depuis l'unité de contrôle de vitesse 21 B du dispositif de contrôle de sécurité 21, pour arrêter le train en urgence.

Comme décrit plus haut, selon l'appareil CAT utilisant un dispositif à bord 10 selon la présente forme d'exécution, en adoptant un type de contrôle de freinage à une étape, le point de départ de freinage selon la présente forme

d'exécution peut être déplacé vers l'avant, tel qu'illustré dans la figure (vers la droite de la figure), et de même, le temps de dérive de chaque circuit de voie (le temps quand un train circule en phase d'accélérationtralentissement vers la vitesse autorisée ou en dessous) peut être supprimé en comparaison avec le point de départ du freinage d'un type de freinage à multi-étapes. De même, étant donné qu'il y a une seule fois un temps de course libre (un temps compris entre la génération de la commande de freinage et le fonctionnement du dispositif de freinage), l'intervalle de parcours entre les trains peut être grandement raccourci. De la sorte, on peut réaliser des parcours de trains à haute vitesse et à haute densité et l'efficacité de la gestion des trains peut être améliorée. Le contrôle de freinage est également rendu plus doux, et le confort des usagers est augmenté.

Même si le dispositif de contrôle de marche 20 fait défaillance, étant donné qu'il y a un modèle de sécurité P2 pour un arrêt d'urgence, la sûreté et la fiabilité de l'appareil CAT sont augmentées beaucoup plus, comparativement aux appareils conventionnels. Si le dispositif de contrôle de l'opération 20 et le dispositif de contrôle de sécurité 21 sont construits de façon à avoir des matériels et des logiciels différents respectivement, la probabilité qu'à la fois le dispositif de contrôle de marche et le dispositif de contrôle de sécurité tombent en panne au même moment est extrêmement faible et en outre les deux appareils peuvent être d'une construction redondante. De la sorte, la fiabilité de l'appareil CAT est encore améliorée. De plus, si les constructions du dispositif de réception 13 au dispositif de contrôle de sécurité 21 illustrées à la figure 2 à l'exception de l'antenne 17 sont faites d'une manière multiplex, la fiabilité de l'appareil CAT peut être encore améliorée.

Selon la présente invention, la sécurité et la fiabilité de l'appareil CAT peuvent être augmentées et la sécurité du trafic peut être remarquablement améliorée. De la sorte, l'application industrielle de l'invention est beaucoup plus grande.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil de contrôle automatique de train comprenant sur un dispositif à bord de celui-ci, des moyens de réception qui reçoivent une information corrélée à la distance représentant la distance d'un train au train de tête, envoyée depuis le sol, des moyens de détection de vitesse et de position pour détecter la vitesse et la position du train, des moyens de stockage d'informations pour stocker au préalable une information de ligne particulière à la section de course du train et une information de performance de ralentissement inhérente au train, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle de marche pour créer un modèle de marche représentant la vitesse autorisée du train depuis la position du train vers une première position d'arrêt de consigne du train, basée sur l'information reçue des moyens de réception, des informations de vitesse et de position reçues des moyens de réception de vitesse et de position, et de l'information de ligne et de l'information de performance de ralentissement reçues des moyens de stockage, pour contrôler la vitesse du train par une commande de freinage normale du dispositif de freinage quand la vitesse du train excède la vitesse autorisée dans le modèle de marche, et des moyens de contrôle de sécurité pour créer un modèle de sécurité donnant la vitesse autorisée à partir de la position du train vers une deuxième position d'arrêt de consigne en avant de la première position d'arrêt de consigne, basée sur l'information reçue des moyens de réception, de la vitesse et de l'information de position reçues des moyens de détection de vitesse et de position, et de l'information de ligne et de l'information de performance de ralentissement reçues des moyens de stockage d'informations, pour arrêter le train en urgence en commandant un freinage d'urgence par le dispositif de freinage quand la vitesse du train excède la vitesse autorisée par le modèle de sécurité.

2. Appareil de contrôle automatique de train selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de contrôle de marche créent un modèle de marche présentant une valeur limite supérieure et une valeur limite inférieure pour contrôler la vitesse du train entre les valeurs limites supérieures et inférieures.

3. Appareil de contrôle automatique de train selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de contrôle de marche déterminent la valeur limite supérieure sur la base de chaque information et détermine la valeur limite inférieure en soustrayant une valeur préalablement déterminée de la valeur limite supérieure.

4. Appareil de contrôle automatique de train selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'information corrélée à la distance reçue du dispositif de réception comprend au moins une information de circuit de voie où se trouve le train, et une information sur le nombre de circuit de voie ouvert en direction du train de tête.

5. Appareil de contrôle automatique de train selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de réception envoie un signal de commande de freinage d'urgence quand l'information corrélée à la distance provenant du sol ne peut pas être reçue pendant un temps prédéterminé.

6. Appareil de contrôle automatique de train selon l'une des revendications 1 à

5, caractérisé en ce que les moyens de détection de vitesse et de position détectent la position du train sur la base d'un signal à impulsions provenant d'un tacho-générateur proportionnellement au nombre de rotations des roues du train et au diamètre des roues.

7. Appareil de contrôle automatique de train selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de détection de vitesse et de position corrigent la position détectée du train par une information de position absolue provenant du sol.

8. Appareil de contrôle automatique de train selon la revendication 7, caractérisé en ce que, sur une pluralité de points préalablement déterminés sur la section de parcours du train, des bobinages de côté sont placés pour envoyer une information de position absolue de ce point au train qui passe, et que les moyens de détection de vitesse et de position corrigent la position du train chaque fois que les moyens de vitesse et de position reçoivent l'information de position absolue provenant des bobinages de côté.

9. Appareil de contrôle automatique de train selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bobinage de côté est placé à proximité de la frontière de chaque circuit de voie.

10. Appareil de contrôle automatique de train selon les revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les moyens de vitesse et de position envoient un signal de commande de freinage d'urgence quand l'information de position absolue venant du bobinage de côté ne peut pas être reçue en continu pendant un nombre de fois prédéterminé.

11. Appareil de contrôle automatique de train selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens de réception sont équipés d'une fonction qui provoque une commande de freinage d'urgence quand il reçoit un signal d'arrêt provenant du sol.

12. Appareil de contrôle automatique de train selon la revendication 11, caractérisé en ce que le signal d'arrêt provenant du sol est envoyé via les moyens de réception à au moins un des moyens de contrôle de marche et des moyens de contrôle de sécurité, pour envoyer la commande au freinage d'urgence.

13. Appareil de contrôle automatique de train selon l'une des revendications 1à12, caractérisé en ce que les moyens de contrôle de marche et les moyens de contrôle de sécurité sont constitués, respectivement, de matériels et logiciels différents les uns des autres.