FR2900381A1 - Systeme de gestion automatique du deplacement d'au moins un vehicule sur une ligne de circulation - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne les systèmes de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule 1 ... sur une ligne de circulation 4.Le système selon l'invention est essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de traitement automatique centraux 10 des informations permettant de gérer le déplacement du véhicule 1 sur la ligne 4, une pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires 21, 22, 23, 24 disposés le long de la ligne 4 et équidistants les uns des autres d'une distance Lt, les terminaux 21, 22, 23, 24, ... ayant tous le même lobe d'émission et de réception 121, 122, 123, 124, ..., chaque terminal étant disposé le long de ladite ligne de circulation 4 de façon que la longueur Lo qui est recouverte par son lobe d'émission soit comprise entre Lt et 2Lt, des moyens 30 pour connecter les terminaux 21, 22, 23, 24, ... aux moyens 10, des moyens d'élaboration 60 de signaux représentatifs de l'état du véhicule des moyens de traitement automatique 40 embarqués sur le véhicule aptes à traiter lesdits signaux représentatifs de l'état du dit véhicule, et des moyens de communication émetteurs-récepteurs radio 50 embarqués sur ledit véhicule agencés de façon à faire communiquer les moyens 40 avec toujours au moins deux terminaux 21, 22, 23, 24, ... quand le véhicule se déplace sur la ligne 4.Application notamment à la gestion automatique du déplacement des rames de métro.
Description
SYSTEME DE GESTION AUTOMATIQUE DU DEPLACEMENT D'AU MOINS UN VEHICULE SUR
UNE LIGNE DE CIRCULATION.
La présente invention concerne les systèmes de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation. Par gestion du déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation, on entend, au sens de la présente description, la gestion de tous les paramètres qui sont généralement élaborés sous forme de signaux de type informatique ou analogues, au moyen de capteurs ad-oc associés au véhicule dont la circulation doit être gérée, dans le but d'obtenir une circulation programmée et automatique avec, pour objectif, une très bonne sécurité et un bon confort des passagers empruntant ce véhicule quand il se déplace sur une ligne de circulation de toute nature mais, de façon préférentielle, sur une ligne définie par des rails ou analogues.
Ces paramètres sont bien entendu tous ceux qui sont nécessaires à une circulation automatisée d'un véhicule comme un train, une rame de métropolitain ou analogue sur une ligne comme une voie de chemin de fer ou analogue, et qui représentent par exemple la vitesse instantanée du véhicule, la distance entre deux véhicules comme deux rames de métro ou deux trains, les moments d'arrêt et de démarrage aux stations, les incidents de parcours, le chauffage des wagons ou analoguesä leur éclairage, l'ouverture et la fermeture des portes, les alertes, etc. Tous ces paramètres sont bien connus des hommes du métier et ne seront donc pas plus amplement décrits et définis ici dans l'unique souci de simplifier la présente description. Il existe déjà des systèmes qui permettent de gérer automatiquement le déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation notamment sur une ligne de chemin de fer ou analogue. Ces systèmes sont constitués par exemple par des moyens qui prennent des références au sol, par exemple sur un rail auxiliaire parallèle aux rails de circulation des trains, rames ou analogues. Cette technique donne de bons résultats mais n'est guère utilisable que sur des voies de circulation qui sont conçues à l'origine pour utiliser ce système, et elle est presque impossible à appliquer pour des voies de circulation qui sont déjà existantes. Il existe des systèmes qui utilisent d'autres moyens comme des guides d'ondes ou anallogues positionnés le long de la voie de circulation.
Une voie de circulation existante peut parfois être adaptée à ces moyens, mais cette solution présente le désavantage d'être très onéreuse. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un système de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation qui, du fait de sa structure relativement simple et de sa souplesse d'utilisation, pallie au moins en grande partie les inconvénients mentionnés ci-dessus des systèmes de l'art antérieur comme ceux qui ont été schématiquement rappelés ci-dessus. Plus précisément, la présente invention a pour objet un système de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation, caractérisé par le fait qu'il comporte : • des moyens de traitement automatique centraux des informations permettant de gérer le déplacement du véhicule sur ladite ligne de circulation, • une pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires disposés le long de ladite ligne de circulation (4) et sensiblement équidistants les uns des autres d'une distance sensiblement égale à LA, lesdits terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires ayant tous sensiblement le même lobe d'émission et de réception, chaque terminal émetteur-récepteur radio primaire étant disposé le long de ladite ligne de circulation (4) de façon que la longueur Lo qui est recouverte par son lobe d'émission soit comprise entre Lt et 2Lt, • des moyens pour connecter ladite pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires aux dits moyens de traitement automatique centraux, • des moyens d'élaboration de signaux représentatifs de l'état du dit véhicule, • des moyens de traitement automatique embarqués sur ledit véhicule aptes à traiter lesdits signaux représentatifs de l'état du dit véhicule, et • des moyens de communication émetteurs-récepteurs radio embarqués sur ledit véhicule agencés de façon à faire communiquer lesdits moyens de traitement automatique embarqués avec toujours au moins deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs quand ledit véhicule se déplace le long de ladite ligne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au 10 cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels : Les figures 1 et 2 représentent deux schémas de principe d'un mode de réalisation d'un système selon l'invention, de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule sur une ligne de circulation, la figure 2 15 représentant plus particulièrement une rame de métro et, au-dessus de cette rame, des moyens entrant dans la structure du système selon l'invention, en soulignant que, bien que représentés en dehors de la rame pour une facilité de représentation, ces rnoyens sont embarqués sur la rame. Il est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références 20 désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à l'autre figure. 25 Il est aussi précisé que les figures représentent essentiellement un seul mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. Il est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, 30 l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement cornporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant-"au moins un" de ces éléments.
Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison totale et/ou partielle. Le système selon l'invention de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule 1, 2, 3, ... sur une ligne de circulation 4, est illustré dans son ensemble sur les figures 1 et 2 qui, de ce fait, doivent être prises en combinaison.
Ce système de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule 1, 2, 3, ... sur une ligne de circulation 4 comporte, figure 1, des moyens de traitement automatique centraux 10 des informations permettant de gérer le déplacement du véhicule sur la ligne de circulation, une pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires 21, 22, 23, 24, ... disposés le long de la ligne de circulation 4 et sensiblement équidistants les uns des autres d'une distance sensiblement égale à Lt, et ayant tous sensiblement le même lobe d'émission et de réception 121, 122, 123, 124, ..., chaque terminal émetteur-récepteur radio primaire étant disposé le long de la ligne de circulation 4 de façon que la longueur Lo qui est recouverte par son lobe d'émission soit comprise entre Lt et 2Lt, des moyens 30 pour connecter la pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires 21, 22, 23, 24, ... aux moyens de traitement automatique centraux 10, des moyens d'élaboration 60 de signaux représentatifs de l'état du véhicule 1, 2, 3,
., ainsi que, illustrés sur la figure 2, des moyens de traitement automatique 40 embarqués sur le véhicule aptes à traiter les signaux représentatifs de l'état du véhicule 1, 2, 3, ... et des moyens de communication émetteurs-récepteurs radio 50 embarqués sur le véhicule 1, 2, 3, ... agencés de façon à faire communiquer les moyens de traitement automatique embarqués 40 avec toujours au moins deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs 21, 22, 23, 24, ... quand le véhicule 1, 2, 3, ... se déplace le long de la ligne de circulation 4. Il est bien précisé que, au sens de la présente description, par l'expression "terminaux émetteurs-récepteurs radio", il est compris des appareil émetteurs/récepteurs de tout type aptes à émettre et/ou recevoir des signaux de toute nature, informatiques, analogiques, par ondes hertziennes, etc.. Dans une réalisation avantageuse, comme celle qui est illustrée, les moyens de traitement automatique centraux 10 comportent au moins deux pilotes de traitement automatique principaux identiques 11, 12, c'est-à-dire aptes à fonctionner tous les deux de façon identique pour élaborer et/ou traiter des signaux et pour délivrer sous la même forme les résultats obtenus...DTD: Quant aux moyens 30 pour connecter la pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires 21, 22, 23, 24, ... aux moyens de traitement automatique centraux 10, 11, 12, ils comportent au moins deux ensembles 13, 14 de moyens d'interface de connexion aptes à relier deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs 21, 22, 23, 24,
. avec respectivement deux pilotes de traitement automatique principaux identiques 11, 12. Avantageusement, un ensemble de moyens d'interface de connexion 13, 14 comme défini ci-dessus comporte au moins deux moyens d'interface dits "frontaux" 15, 16, connus en eux-mêmes des hommes du métier, dont les entrées/sorties sont respectivement reliées aux deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs 21, 22, 23, 24,
., et dont les sorties/entrées sont reliées au moyen d'un double réseau Ethernet en parallèle 17, 18 respectivement aux entrées/sorties des deux pilotes de traitement automatique principaux identiques 11, 12...DTD: De plus, de façon tout à fait préférentielle, les moyens de traitement automatique 40 embarqués sur le véhicule 1, 2, 3, ..., figure 2, comportent deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques 41, 42. De façon avantageuse, les moyens de communication émetteurs- récepteurs radio embarqués 50 sur le véhicule 1, 2, 3, ... sont agencés de façon à toujours faire communiquer les deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques 41, 42 avec au moins deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs 21, 22, 23, 24, .... quand le véhicule se déplace sur la voie de circulation 4. A cette fin, les moyens de communication émetteurs-récepteurs radio embarqués 50 embarqués sur le véhicule 1, 2, 3, ... comportent deux terminaux émetteurs-récepteurs radio secondaires embarqués 51, 52, par exemple un à chacune des extrémité du véhicule, par exemple de la rame de métro, et des moyens 53 pour connecter les deux terminaux émetteurs-récepteurs radio secondaires embarqués respectivement aux deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques 41, 42. Ces moyens de connexion 53 comportent deux interfaces de connexion 153, 253 qui peuvent être de tout type et qui ne sont que schématiquement illustrés sur la figure 2, notamment un réseau Ethernet du type "en temps réel" ou analogue. Ce type de réseau est aussi connu en lui-même et ne sera pas plus amplement détaillé ici, dans l'unique souci de simplifier la présente description. Quant aux moyens d'élaboration 60 de signaux représentatifs de l'état du véhicule 1, 2, 3, ... définis auparavant, ils sont par exemple constitués d'une centrale de gestion embarquée sur le véhicule, comportant autant de capteurs que de données à traiter pour déterminer l'état de déplacement du véhicule 1, 2, 3, ..., ces capteurs pouvant, aussi eux, être redondés par sécurité.
Les entrées/sorties 61 de cette centrale de gestion embarquée 60 sont reliées aux interfaces de connexion 153, 253. La centrale 60 est conçue et comporte des capteurs ad-hoc pour être apte à gérer au moins l'un des paramètres suivants : la vitesse instantanée du véhicule, la distance entre le véhicule et le précédent ou le suivant sur la même ligne de circulation 4, les alertes, les moments d'arrêt et de démarrage aux stations, les incidents de parcours, le chauffage du véhicule, l'éclairage du véhicule, l'ouverture et la fermeture des portes de ce véhicule, etc.
Le système selon l'invention tel que décrit ci-dessus peut fonctionner et être utilisé de différentes façons. II est cependant précisé qu'il doit être apte à assurer les fonctions suivantes : assurer une communication transparente entre les différents équipements, respecter le protocole IP (abréviation de l'expression anglaise "Internet Protocol", soit en français "protocole par Réseau Internet") pour assurer la communication entre les différents équipements du véhicule 1, 2, 3, ..., assurer une supervision de type SNMP (abréviation de l'expression anglaise " Simple Network Management Protocol", soit en français "protocole simple de gestion de réseau") de l'ensemble en proposant par exemple une solution avec une parfaite redondance intrinsèque. Notamment, les contraintes applicables au système peuvent se décliner de la façon comme défini ci-après. Le système aussi doit pouvoir connecter un nombre important d'abonnés, par exemple nombre de véhicules, nombre de stations, postes centraux, etc... La transmission de données doit autoriser une communication vers un abonné ou plusieurs abonnés et/ou tous les abonnés. Tous les équipements constitutifs du système doivent supporter le protocole SNMP et ainsi autoriser une administration à distance. Le système doit aussi disposer de points en réserve dans chaque station de la ligne de circulation 4. De façon générale le système doit bien entendu assurer la sécurité de transmission des données et leur disponibilité à tout instant. Par exemple la constante de temps maximal le long de toute la ligne de circulation 4 peut être inférieure à 50 ms.
La structure générale du système permettant de converser entre tous les moyens tel que définis fonctionnellement ci-avant, est avantageusement basée sur l'utilisation d'un "BackBone" (qui peut se traduire par un coeur du réseau, une Dorsale, un réseau fédérateur) gigabit ou analogue qui est rebouclé et redondé. Ce re-bouclage permet de s'affranchir d'une simple coupure d'un des brins du réseau 17, 18 du BackBone. La redondance propose un second canal indépendant pour la transmission des données. Il est ainsi possible d'obtenir une structure robuste offrant une grande disponibilité pour la transmission des données.
Il semble pertinent, et cela pour respecter les contraintes applicables, de réaliser une solution commutée de niveau deux avec gestion de priorité suivant la norme 802 1.P ou 802 1Q. L'utilisation de VLAN (qui est l'abréviation de l'expression anglaise de " Virtual Area Network" et qui signifie en français "Réseau Local Virtuel") semble aussi un élément important car il est ainsi possible "d'encapsuler" toute la communication d'une fonctionnalité comme par exemple le pilotage automatique. A contrario, il est normalement nécessaire de disposer de routeur pour assurer la connexion du système à des entités distantes n'ayant pas besoin du même niveau de qualité de services. Cette structure peut ainsi offrir une grande souplesse d'utilisation tout en assurant une qualité de service en rapport avec les contraintes de l'application et elle respecte en tout point les standards et normes applicables à la communication. Cette structure du système permet en outre de connecter les équipements dits sensibles aux deux brins du réseau 17, 18. Dans ce cas, il est de la responsabilité des équipements de gérer la redondance qui peut aller jusqu'à la duplication des données pour obtenir une redondance active de bout en bout. Pour les équipements dits "moins sensibles", il est possible de les connecter que sur un seul brin du réseau. Dans ce cas, il est nécessaire de connecter tous les équipements participant à la réalisation d'une même fonctionnalité sur le même brin du réseau. Cette méthode permet de limiter le volume de données à transférer dans le système selon l'invention. Les moyens de traitement automatique centraux qui portent la référence 10 sur la figure 1, pour la gestion du système sont désignés ci-après pour la simplification de la description par PA 10 (11, 12) et sont connectés aux deux brins du réseau 17, 18 de préférence Ethernet. Du fait de la criticité de la fonction PA, des précautions doivent bien entendu être prises pour donner la priorité aux flux de données dans tout le système, les sécuriser et leur assurer une grande disponibilité de communication. La sécurité de transmission est rendue nécessaire par le fait que les données du PA vont transiter à la fois sur un médium partagé par d'autres applications et utiliser un médium radio. Les mécanismes mis en oeuvre doivent donc proposer une solution pour se protéger de bout en bout de toute malveillance tout en garantissant une haute disponibilité au système. L'encapsulation des données de l'application avec une heure de production et un CRC (qui est l'abréviation de l'expression anglaise de "Cyclic Redundancy Check" et qui signifie en français "Contrôle de redondance cyclique") de niveau transport fournit une solution qui parait suffisante pour garantir l'intégrité de la donnée tant au niveau spatiale que temporelle. Le contrôle de l'horizon d'action de la donnée permet de vérifier le vieillissement de la donnée. Enfin, et cela dans le but de limiter les risques d'intrusion, il est avantageux de disposer d'une fonction de codage des données PA pour certifier l'origine des informations. La disponibilité de communication doit de préférence offrir une grande robustesse vis-à-vis d'une panne simple et toujours proposer un chemin alternatif pour l'acheminement des données provenant du PA. Cette duplication de chemins renforcée par l'utilisation d'une redondance active de la transmission engendre une duplication des données dans le médium. Ceci implique de mettre en place des mécanismes de type estampille pour gérer l'ordonnancement et assurer l'unicité des données à fournir à l'application consommatrice.
La communication entre les équipements inhérents à la fonction PA doit donc de ce fait de façon préférentielle, garantir une complète indépendance entre application et communication, assurer une complète autonomie du système, tenir compte des propriétés applicables aux données afin de respecter les contraintes opérationnelles, garantir l'indépendance des données et ainsi protéger l'intégrité du système, proposer une structure assurant une gestion et une localisation continue de chaque véhicule 1, 2, 3, sur la ligne de circulation 4, garantir la sécurité des informations transmises, assurer la disponibilité du moyen de communication, obtenir une structure élastique, fournir une solution de communication capable, pour chaque véhicule, d'acheminer les données entre sol c mobiles avec un débit supérieur par exemple à 10kbits/sec et d'assurer un échantillonnage de chaque véhicule à une fréquence par exemple de 10 Hertz, fournir la possibilité de transmettre entre sol/mobiles soit en point à point, soit vers plusieurs véhicules, soit vers toutes les véhicules. De plus il faut souligner que du fait de la criticité de la fonction, il peut être nécessaire de dupliquer les équipements PA Sol 10 (11, 12) et de faire de même pour chaque PA Embarqué ci-après désigné par PAE portant les références 40 (41, 42). Ceci entraîne alors des contraintes applicables au système pour offrir la possibilité de redonder les équipements PA Sol 10, assurer une redondance de la communication émetteur-récepteurs radio entre le sol et le véhicule : un poste émetteur-récepteurs radio est prévu par exemple à chaque extrémité du véhicule, figure 2, pour assurer une meilleure couverture de la communication émetteur-récepteurs radio, offrir la possibilité de redonder les équipements PAE, proposer une redondance active de la communication avec gestion locale. De même la caractère critique de la fonction engendre des contraintes sur le niveau de qualité de service à apporter à la transmission des données de la fonction PA, à savoir garantir la disponibilité du système tant sur le plan communication sol que sur le plan communication émetteur-récepteurs radio, pour : éliminer les données dupliquées du fait de la redondance de certains des moyens du système, sécuriser les communications de bout en bout entre les différents équipements de la fonction du PA, vérifier le bon fonctionnement de tous les équipements participants à la fonction d'acheminement des données de façon à éliminer les pannes latentes, assurer via le protocole SNMP la gestion de tous les équipements du réseau.
Des fonctions complémentaires peuvent être nécessaires pour permettre une exploitation des véhicules 1, 2, 3, ... comme des rames de métro ou analogue. Celles-ci sont par exemple, le réveil à distance des équipements embarqués (wake-up mode), l'endormissement à distance des équipements embarqués (sleep mode).
Les hypothèses ci-dessous sont données à titre indicatif. Elles fixent les performances minimales à partir desquelles il est possible d'obtenir une solution d'structure répondant à l'ensemble des besoins : • Dans le mode TDMA (qui est l'abréviation de l'expression anglaise de "Time Division Multiple Access" et qui signifie en français un moyen d'accès multiple en temps partagé) avec une communication de type simplex en alternat et • Iso fréquence sur la totalité de la ligne La structure émetteur-récepteurs radio doit donc permettre une optimisation de la bande passante, une effectivité de la transmission qui est liée à la présence effective d'un véhicule dans la zone couverte par la émetteur-récepteurs radio, des contraintes applicables à la communication véhicule c=> Sol sont alors liées au mouvement des véhicules sur la ligne de circulation selon la vitesse de déplacement du véhicule quand par exemple elle est de 100 kmh maximum avec un intervalle dynamique de 30 secondes. Le fait de respecter une structure en couches (cf. modèle OSI) est le moyen d'assurer une communication de bout en bout entre le PA Sol et les PA Embarqués (mise en place d'un tunnel de communication). Cette structure en couches du modèle doit aussi se décliner au niveau de la structure afin de ne pas remonter les contraintes inhérentes à la gestion de la émetteur-récepteurs radio vers le BackBone. II est ainsi judicieux de recourir à une notion de grappe constituée de terminaux émetteur-récepteurs radio qui s'interconnectent, via un frontal, au BackBone. Les contraintes émetteur-récepteurs radio sont alors traitées au niveau de la grappe et non aucune influence sur le fonctionnement du BackBone. Il faut aussi de façon préférentielle qu'il soit défini • des tables de commutation statique au niveau des commutateurs de niveau deux afin d'éliminer les "overheads" (traduction en français) de reconstruction des tables locales du fait du traitement de la mobilité. Il faut aussi • tenir compte des propriétés des données afin de garantir les contraintes opérationnelles lors de leur transmission dans le système (qualité de services, temps de latence de bout en bout garanti, sécurité de la transmission). • assurer la localisation des véhicules sur la ligne de circulation 4 et être capable d'assurer une communication Sol Bord du véhicule quelque soit la position de celui-ci sur la ligne 4. Le traitement de la mobilité est par exemple réalisé directement au niveau des terminaux émetteur-récepteurs radio sans recourir à des fonctions applicatives (PA Sol par exemple). • paralléliser les dialogues entre sol véhicules du fait de la structure arborescente. La synchronisation des terminaux émetteur-récepteurs radio et l'utilisation de la méthode de type TDMA permet par exemple une augmentation de la bande passante émetteur-récepteurs radio d'un facteur cinq pour une portée émetteur-récepteurs radio de l'ordre par exemple du Km : elle peut être supérieure à dix pour des portées émetteur-récepteurs radio inférieures. Ce facteur dit "d'accélération", est un facteur très intéressant permettant d'augmenter de façon significative la qualité de service offerte et in fine la pertinence de la solution.
La description ci-dessous montre que la structure sol proposée respecte l'énoncée des contraintes et règles défini ci-dessus. En particulier, la structure arborescente est une réponse au problème de la dissociation des contraintes liées au BackBone et à la transmission émetteur-récepteurs radio.
Chaque grappe est organisée autour d'un réseau Ethernet temps réel redondant apte à gérer la synchronisation des terminaux émetteur-récepteurs radio et met en exergue les différents équipements participants au fonctionnement du système et plus particulièrement à la transmission des données liées à la fonction PA : Le frontal 15, 16 assure l'interface de la grappe émetteur-récepteurs radio avec le BackBone. Le terminal émetteur-récepteurs radio gère la transmission émetteur-récepteurs radio sol mobile Elle montre aussi les éléments de la couverture émetteur-récepteurs radio et met en évidence le fait que plusieurs terminaux émetteur-récepteurs radio peuvent émettre de façon simultanée. Dans la structure présentée, il a été privilégié un frontal abonné 15, 16 sur les deux brins du réseau Ethernet 17, 18. Il est aussi possible de façon très préférentielle de redonder ce frontal comme illustré sur la figure 1. Cette structure offre alors une redondance complète de la chaîne de transmission puisque du fait du recouvrement deux-à deux des terminaux émetteur-récepteurs radio-sol, il est ainsi possible d'assurer une communication avec un véhicule 1, 2, 3 même en cas de panne d'un terminal émetteur-récepteurs radio 21-24 et/ou d'un frontal 15, 16 et/ou d'une perte d'un des brins du BackBone ou du réseau temps réel 17, 18 et/ou l'un des commutateurs de niveau deux. Pour couvrir tous les cas de panne croisée, il peut être utile si nécessaire d'assurer la connexion de chaque frontal aux deux brins du BackBone comme ce qui est réalisé pour la connexion de ladite grappe, figure 1. La structure embarquée peut en outre être conçue soit à partir d'un réseau privé dédié à la fonction PA, soit à partir d'un réseau existant sur le véhicule. Cette structure entièrement redondée (2 PAE, 2 terminaux émetteur-récepteurs radio, un réseau redondant) offre un taux de couverture important aux simples pannes. Dans l'exemple, le système peut rester fonctionnel malgré la panne d'un PAE et/ou d'un terminal émetteur-récepteurs radio et/ou d'un des brins du réseau.
Cette structure offre de plus l'avantage de garantir l'indépendance de la fonction PA par rapport au système embarqué. Les données échangées sont des données entièrement banalisées indépendantes de tout protocole de communication. Afin de limiter les développements, il est avantageusement fait appel 25 à la même technologie pour les équipements embarqués et leséquipements sol. La structure présentée s'appuie sur la couche d'accès au réseau et propose une distribution des données grâce au mécanisme de mirroring fourni par le coprocesseur de communication comme celui qui est décrit 30 dans le FR-A-2 875 361 qui assure une réplication des données partout ou cela est nécessaire. Le réseau temps réel permet de distribuer toutes les informations provenant du BackBone vers les terminaux émetteur-récepteurs radio rendant ainsi disponibles en tout point du système l'ensemble des données destinées au véhicule. Dans le sens contraire (véhicule 4 équipements connectés au BackBone), le réseau assure une fonction de réassemblage des informations au niveau de la base de données du Frontal.
Le réseau émetteur-récepteurs radio remplit, de façon entièrement autonome, plusieurs rôles, il assure la transmission bidirectionnelle des données entre le sol et les véhicules, gère la mobilité des véhicules, met en oeuvre un mécanisme de localisation des véhicules sur la ligne, contrôle la gestion temporelle des postes émetteur-récepteurs radio de façon à éviter des émissions simultanées de postes adjacents, assure la synchronisation des Terminaux Émetteur-récepteurs radio rendant ainsi possible une parallélisation des transmissions de données. Le rôle de ce réseau est d'assurer une distribution des données des Terminaux Émetteur-récepteurs radio Embarqués vers les PAE (et réciproquement) assurant ainsi une consolidation locale des bases de données PAE (réciproquement des Terminaux Émetteur-récepteurs radio Embarqués). Le principe de communication décrit est basé sur une redondance active avec diffusion des informations sur les brins du BackBone et des différents réseaux temps réel. Cette dernière solution basée sur l'usage du coprocesseur de communication du dispositif selon le FR-A référencé ci-dessus, intègre de base l'ensemble des éléments permettant la distribution des données dans une structure système. Le Frontal de communication qui a été défini, joue un rôle de passerelle entre le BackBone et les Terminaux Émetteur-récepteurs radio Sol. Il utilise les objets de communication comme celui qui est décrit dans le FR-A référencé ci-avant . Il est entièrement paramétrable à distance via les tables générées à partir de l'outil de configuration. En outre il faut souligner du fait du recouvrement au moins deux à deux des zones émetteurrécepteurs radio il est tout à fait envisageable de paralléliser les communications train a sol en utilisant une structure à plusieurs anneaux virtuels. Le nombre de ces anneaux spécifie le facteur d'accélération utilisé pour le réseau émetteur-récepteurs radio.
Claims (9)
1. Système de gestion automatique du déplacement d'au moins un véhicule (1, 2, 3, ...) sur une ligne de circulation (4), caractérisé par le fait qu'il comporte : • des moyens de traitement automatique centraux (10) des informations permettant de gérer le déplacement du véhicule (1, 2, 3, ...) sur ladite ligne de circulation (4), • une pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires (21, 22, 23, 24, ...) disposés le long de ladite ligne de circulation (4) et sensiblement équidistants les uns des autres d'une distance sensiblement égale à Lt, lesdits terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires (21, 22, 23, 24, ...) ayant tous sensiblement le même lobe d'émission et de réception (121, 122, 123, 124, ...), chaque terminal émetteur-récepteur radio primaire étant disposé le long de ladite ligne de circulation (4) de façon que la longueur Lo qui est recouverte par son lobe d'émission soit comprise entre Lt et 2U, • des moyens (30) pour connecter ladite pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires (21, 22, 23, 24, ...) aux dits moyens de traitement automatique centraux (10), • des moyens d'élaboration (60) de signaux représentatifs de l'état du dit véhicule (1, 2, 3, ...) • des moyens de traitement automatique (40) embarqués sur ledit véhicule aptes à traiter lesdits signaux représentatifs de l'état du dit véhicule (1, 2, 3, ...), et • des moyens de communication émetteurs-récepteurs radio (50) embarqués sur ledit véhicule (1, 2, 3, ...) agencés de façon à faire communiquer lesdits moyens de traitement automatique embarqués (40) avec toujours au moins deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs (21, 22, 23, 24, ...) quand ledit véhicule (1, 2, 3, ...) se déplace le long de ladite ligne (4).
2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de traitement automatique centraux (10) comportent au moins deux pilotes de traitement automatique principaux identiques (11, 12).
3. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (30) pour connecter ladite pluralité de terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires (21, 22, 23, 24, ...) aux dits moyens de traitement automatique centraux (10, 11, 12) comportent au moins deux ensembles (13, 14) de moyens d'interface de connexion aptes à relier deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs (21, 22, 23, 24, ...) avec respectivement deux pilotes de traitement automatique principaux identiques (11, 12).
4. Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'un ensemble de moyens d'interface de connexion (13, 14) comporte au moins deux moyens d'interface dits "frontaux" (15, 16) dont les entrées/sorties sont respectivement reliées aux deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs (21, 22, 23, 24, ...), et dont les sorties/entrées sont reliées au moyen d'un double réseau Ethernet en parallèle (17, 18) respectivement aux entrées/sorties des deux pilotes de traitement automatique principaux identiques (11, 12).
5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens de traitement automatique (40) embarqués sur ledit véhicule (1, 2, 3, ...) comportent deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques (.41, 42).
6. Système selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de communication émetteurs-récepteurs radio embarqués (50) sur ledit véhicule (1, 2, 3, ...) sont agencés de façon à toujours faire communiquer les deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques (41, 42) avec au moins deux terminaux émetteurs-récepteurs radio primaires consécutifs (21, 22, 23, 24, ...).
7. Système selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens de communication émetteurs-récepteurs radio embarqués (50) sur ledit véhicule (1, 2, 3, ...) comportent deux terminaux émetteurs-récepteurs radio secondaires embarqués (51, 52) et des moyens (53) pour connecter les deux dits terminaux émetteurs-récepteurs radio secondaires embarqués respectivement aux deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques (41, 42).
8. Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens (53) pour connecter les deux dits terminaux émetteurs-récepteurs radio secondaires embarqués (51, 52) respectivement aux deux pilotes de traitement automatique secondaires embarqués identiques (41, 42), comportent deux interfaces de connexion (153, 253).
9. Système selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens d'élaboration (60) de signaux représentatifs de l'état du dit véhicule (1, 2, 3, ...) sont constitués par une centrale de gestion embarquée sur ledit véhicule, dont les entrées/sorties (61) sont reliées aux interfaces de connexion (153, 253), ladite centrale étant apte à gérer au moins l'un des paramètres suivants : la vitesse instantanée du véhicule, la distance entre le véhicule et le précédent ou le suivant sur la même ligne de circulation (4), les alertes, les moments d'arrêt et de démarrage aux stations, les incidents de parcours, le chauffage du véhicule, l'éclairage du véhicule, l'ouverture et la fermeture des portes de ce véhicule.
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| FR2187591A1 (fr) * | 1972-06-14 | 1974-01-18 | British Railways Board | |
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- 2007-04-24 EP EP07731347A patent/EP2013066A1/fr not_active Withdrawn
- 2007-04-24 WO PCT/FR2007/000688 patent/WO2007128900A1/fr active Application Filing
Patent Citations (4)
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| REISSNER F ET AL: "FUNKFAHRBETRIEB TECHNISCHES KONZEPT", SIGNAL + DRAHT, TELZLAFF VERLAG GMBH. DARMSTADT, DE, vol. 89, no. 9, September 1997 (1997-09-01), pages 28 - 34, XP000779785, ISSN: 0037-4997 * |
Also Published As
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