FR2955822A1

FR2955822A1 - Systeme d'information d'un usager a l'approche d'un passage a niveau

Info

Publication number: FR2955822A1
Application number: FR1050765A
Authority: FR
Inventors: Marc Heddebaut; Mohamed Ghazel; Fouzia Boukour; Jean Rioult
Original assignee: Institut National de Recherche sur les Transports et leur Securite INRETS
Current assignee: Institut Francais des Sciences et Technologirs des Transports de lAmenagement et des Reseaux
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-08-05
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: FR2955822B1

Abstract

Système d'information (1) d'un usager à l'approche d'un passage à niveau (3), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'information (2), monté au niveau d'un passage à niveau (3), et un équipement terminal de navigation (4) mobile, embarqué dans un véhicule (5) ou porté par un piéton, ledit dispositif d'information (2) comportant des moyens pour déterminer des données d'état dudit passage à niveau, et des moyens pour générer, à partir desdites données d'état, un message d'état du passage à niveau, ledit message d'état comportant en outre une géolocalisation dudit passage à niveau (3), ledit dispositif d'information (2) comportant des moyens de radiocommunication sans fil (10) aptes à transmettre ledit message d'état généré audit équipement terminal de navigation (4).

Description

1 La présente invention a pour objet un système d'information d'un usager à l'approche d'un passage à niveau. Un passage à niveau est un croisement à niveau d'une ligne ferroviaire avec une voie routière ou piétonne. Selon les Etats, différentes catégories de passages à niveau existent. En France, le Réseau Ferré National (RFN) exploite actuellement plus de dix huit mille passages à niveau. Des systèmes de transports urbains, par exemple de type tram-trains, aptes à circuler sur le RFN et en centre-ville, pourraient rendre nécessaires la création de nouveaux passages à niveau afin de protéger certaines traversées de carrefours. Les passages à niveau présentent un caractère potentiellement dangereux, et constituent donc un thème d'étude et d'intérêt pour de nombreuses commissions de sécurité et équipes dans de nombreux Etats, notamment en Europe.

Une solution pour augmenter la sécurité consiste à remplacer chaque passage à niveau par un autre type de croisement, par exemple un passage en dénivelé. Cependant, cet objectif ne peut pas être atteint à court terme. Une autre solution pour augmenter la sécurité consiste à informer le conducteur de l'approche d'un passage à niveau. Actuellement, cette information est réalisée par une signalisation routière fixe disposée sur la route. Selon les passages à niveau, elle peut comporter un panneau et/ou un signal rouge lumineux doublé d'un signal sonore, actifs à l'approche des trains.

En général, une signalisation amont passive est également mise en place sur la route, cette signalisation comportant des balises de signalisation de type J10 installées respectivement à 50 m, 100 m et 150 m avant le passage à niveau. Ces trois balises J10 disposent respectivement de une à trois bandes, selon la position amont considérée.

Certains passages à niveau disposent en outre d'un panneau à message variable disposé en amont afin de fournir une information complémentaire aux usagers de la route lorsque la visibilité optique du passage à niveau n'intervient qu'à proximité immédiate de celui-ci. Ces différents moyens de signalisation ne sont pas toujours suffisants pour bien informer un usager de l'approche d'un passage à niveau, de l'arrivée d'un train ou d'un encombrement des voies lié par exemple à la présence d'une file de véhicules à l'arrêt ou se déplaçant à vitesse lente. La présente invention a pour but de proposer un système d'information d'un usager à l'approche d'un passage à niveau qui évite au moins certains des inconvénients précités et qui permette d'augmenter la sécurité en informant efficacement un usager de l'approche d'un passage à niveau et de l'arrivée d'un train. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'information d'un usager à l'approche d'un passage à niveau, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'information, monté au niveau d'un passage à niveau, et un équipement terminal de navigation mobile, embarqué dans un véhicule ou porté par un piéton, ledit dispositif d'information comportant des moyens pour déterminer des données d'état dudit passage à niveau, et des moyens pour générer, à partir desdites données d'état, un message d'état du passage à niveau, ledit message d'état comportant en outre une géolocalisation dudit passage à niveau, ledit dispositif d'information comportant des moyens de radiocommunication sans fil aptes à transmettre ledit message d'état généré audit équipement terminal de navigation.

Avantageusement, lesdits moyens pour déterminer des données d'état dudit passage à niveau comprennent des moyens de perception de l'environnement. Avantageusement, ledit dispositif d'information comporte un panneau solaire.

Selon un mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens de radiocommunication sans fil transmettent ledit message d'état dans une cellule de diffusion de rayon sensiblement égal à quelques centaines de mètres autour dudit passage à niveau. Selon une première variante de ce mode de réalisation de 30 l'invention, ledit message d'état est transmis sous la forme d'une trame RDS-TMC. Selon une deuxième variante de ce mode de réalisation de l'invention, ledit message d'état est diffusé sur une fréquence appartenant à une gamme de fréquences correspondant à un standard de 35 communication véhicule-véhicule et infrastructure-véhicule.

3 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens de radiocommunication sans fil transmettent ledit message d'état audit équipement terminal de navigation par le biais d'un opérateur de service d'information du trafic routier en charge de la diffusion des données nationales d'information. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue schématique simplifiée montrant, monté au niveau d'un passage à niveau, un dispositif d'information du système d'information selon un mode de réalisation de l'invention, et, embarqué dans un véhicule d'un usager, un terminal de navigation du système d'information ; et - la figure 2 est une vue schématique simplifiée montrant 20 l'écran du terminal de navigation. En se référant à la figure 1, on voit un système d'information 1 d'un usager à l'approche d'un passage à niveau. Le système d'information 1 comporte un dispositif d'information 2, monté au niveau du passage à niveau 3, et un terminal de navigation 4, embarqué dans le 25 véhicule 5 de l'usager. Le terminal de navigation 4 peut être un terminal de navigation routière installé en première monte sur le véhicule 5 de l'usager ou un terminal de navigation nomade installé momentanément dans un véhicule ou porté par un piéton. Le terminal de navigation 4 fonctionne, 30 de manière connue en soi, à l'aide d'une cartographie embarquée et de données de localisation reçues par satellites. Le terminal de navigation 4 est apte à recevoir des informations dynamiques, notamment des informations dynamiques de trafic routier en provenance d'un serveur de données distant. 35 Deux procédés de diffusion radio sont actuellement utilisés pour transmettre des informations dynamiques à un terminal de

4 navigation. L'un des procédés utilise un canal de données de radiotéléphonie mobile non connecté de type GPRS (General Packet Radio Service). L'autre des procédés utilise une transmission de données par un canal RDS-TMC (Radio Data System û Traffic Message Chanel).

Le dispositif d'information 2 est par exemple monté au-dessus d'un panneau de signalisation 6 équipant le passage à niveau 3. Le dispositif d'information 2 est apte à déterminer l'état du passage à niveau 3. Un cycle de passage à niveau 3 peut généralement se décomposer en trois étapes. Dans une première étape, un dispositif, situé sur la voie ferroviaire, en amont du passage à niveau, détecte le passage d'un train 7. A titre d'exemple, ce dispositif peut être une «pédale électromagnétique » de détection de présence des trains. Cette étape est effectuée suffisamment en avance pour permettre de réaliser la suite du cycle de passage à niveau avant l'arrivée du train. A titre d'exemple, sur le RFN, cette étape initiale de détection s'effectue environ 24 secondes avant le passage du train 7. Dans une deuxième étape, qui est déclenchée par l'étape de détection du train, et pour les passages à niveau qui en sont dotés, la signalisation sonore et le feu rouge associés au passage à niveau 3 sont activés. Puis, dans une troisième étape, les barrières 8 du passage à niveau 3 commencent à se baisser. A titre d'exemple, sur le RFN, les barrières 8 commencent à être baissées huit secondes après la détection et mettent approximativement huit secondes à être complètement baissées. Un nouveau délai d'environ huit secondes après la fin de la descente des barrières 8 correspond au temps s'écoulant avant le passage du train 7 circulant à sa vitesse nominale sur ce tronçon de voie ferroviaire.

Les données d'état du passage à niveau 3, c'est-à-dire les informations relatives à l'approche d'un train 7, au début de l'abaissement des barrières 8, à la fin de l'abaissement des barrières 8, au temps de l'arrivée du train 7, etc., sont disponibles dans le système de commande du passage à niveau 3.

Le dispositif d'information 2 récupère les données d'état en interrogeant le système de commande. En variante, le dispositif d'information 2 comporte des moyens de perception de l'environnement 9, qui ont été symbolisés sur la figure 1 par un faisceau lumineux. Les moyens de perception de l'environnement 9 comportent par exemple une caméra ou un autre 5 dispositif d'imagerie (laser, ou autre). Dans cette variante, le dispositif d'information 2 détermine lui-même les données d'état du passage à niveau 3 en analysant les images fournies par les moyens de perception de l'environnement 9. Lorsque le dispositif d'information 2 a récupéré les données d'état, via le système de commande du passage à niveau 3 ou via les moyens de perception de l'environnement 9, il les regroupe et les traite, afin de générer un message d'état du passage à niveau 3. Le message d'état comporte, outre les données d'état, une localisation du passage à niveau 3, exprimée dans le même référentiel que celui utilisé par la cartographie routière exploitée par le terminal de navigation 4 (en général WGS 84 - World Geodetic System 1984 : Système géodésique mondial, révision de 1984) ou à l'aide d'un localisant normalisé de type «point RDS ». Le dispositif d'information 2 comporte des moyens de radiocommunication sans fil 10, qui ont été symbolisés sur la figure 1 par des cercles. Les moyens de radiocommunication sans fil 10 sont aptes à transmettre périodiquement les messages d'état générés. Les moyens de radiocommunication 10 comportent un émetteur radio faible puissance (< 2 W). L'émetteur peut être activé en permanence, ou encore uniquement lorsqu'une situation potentiellement dangereuse est perçue. L'émetteur comporte une antenne permettant de diffuser les messages d'état dans toutes les directions, ou, en variante, dans certaines directions correspondant à des accès routiers 11 privilégiés. Le dispositif d'information 2 peut être alimenté en énergie 30 électrique depuis le sol, ou, en variante, comporter des panneaux solaires qui assurent son alimentation. Les messages d'état sont transmis par voie radio dans une cellule de diffusion de rayon égal à quelques centaines de mètres autour du passage à niveau 3, et en particulier au-delà de la dernière balise J10 35 située 150 m en amont du passage à niveau 3. Les messages d'état sont donc aptes à être reçus par tous les terminaux de navigation 4 présents dans cette cellule. Cependant, seuls les terminaux de navigation dont l'itinéraire calculé emprunte effectivement le passage à niveau restitueront cette information à l'usager. Pour améliorer la transmission, le dispositif d'information 2 est installé à une hauteur de quelques mètres au-dessus du sol. Cette disposition minimise les masques radioélectriques et optiques et facilite également la perception globale de l'environnement du passage à niveau 3 par les moyens de perception de l'environnement 9. La transmission d'un message d'état depuis le dispositif 10 d'information 2 peut être réalisée de plusieurs manières. Selon un premier mode de réalisation, le dispositif d'information 2 utilise des données RDS-TMC et les transmet sur un canal de fréquence de la bande FM (87,5 à 108 MHz en Europe) diffusant déjà des informations RDS-TMC nationales par un réseau 15 d'émetteurs à couvertures régionales. Le message d'état est transmis sous la forme d'une trame RDS-TMC comportant la localisation du passage à niveau 3 ainsi que le message d'état. Cette trame est conforme au protocole en vigueur (protocole ALERT-C ou DATEX) afin d'être reconnue par les récepteurs RDS-TMC équipant les terminaux de 20 navigation routière 4. On notera que, pour les terminaux de navigation 4 exploitant les données RDS-TMC, la transmission locale à la même fréquence de la bande FM du message d'état supplante les données RDS-TMC diffusées au niveau national par l'émetteur distant à couverture régionale et qui 25 parviennent donc à l'usager à un niveau de puissance radioélectrique inférieur. Par effet de capture du démodulateur FM inclus dans le terminal de navigation routière 4, seul le message d'état du passage à niveau 3 subsiste. Le message d'état est reçu par le terminal de navigation 4 dans toute la cellule de diffusion autour du passage à niveau 30 3. Le terminal de navigation routière 4 associe alors au passage à niveau 3, référencé dans la base de données cartographiques du terminal 4, le message d'état reçu. Il restitue ensuite de façon sonore et/ou visuelle ce message d'état via l'interface homme-machine 12 (figure 2) du terminal de navigation 4, aux usagers en phase d'approche du passage à niveau. 35 Par exemple, le terminal de navigation routière 4 indique à l'usager que les barrières 8 sont baissées et élabore une vitesse d'approche, que le 7 passage à niveau 3 soit déjà visible ou non. Cette information de vitesse peut être recalculée périodiquement lors de la phase d'approche du passage à niveau 3. Au-delà des limites de la cellule de diffusion, le retour à la 5 réception des données RDS-TMC nationales s'effectue rapidement, et automatiquement. Le premier mode de réalisation présente l'avantage d'être directement applicable. Un inconvénient est que, pour les riverains du passage à niveau 3 se trouvant dans la cellule de diffusion, l'émission 10 d'un message d'état inhibera l'écoute du programme audio provenant de l'émetteur à couverture régionale portant les données RDS-TMC nationales. En d'autres termes, l'auditeur à l'écoute de ce programme national, n'entendra pratiquement plus aucun son pendant les phases d'émission du dispositif d'information 2, la trame RDS étant inaudible 15 pour l'usager et aucun message sonore analogique n'étant émis localement. Pour les passages à niveau 3 situés en zone rurale, l'utilisation d'une antenne directive concentrant le rayonnement du dispositif d'information 2 vers les voies d'accès 11 au passage à niveau 3 peut 20 suffire à limiter cet impact. Pour les passages à niveau 3 situés en zone urbaine, une solution permettant de pallier cet inconvénient consiste à récupérer la partie audio du signal du programme radio et à l'ajouter sur le message d'état émis par le dispositif d'information 2, c'est-à-dire que le dispositif 25 d'information 2 émet la trame RDS-TMC d'état du passage à niveau et le contenu audio du programme radio national. Puisque le programme radio ne peut être capté au niveau du passage à niveau 3 lorsque l'émetteur du dispositif d'information 2 est actif, le signal audio doit être récupéré par un autre procédé. Un exemple d'un tel procédé consiste à 30 disposer un équipement de réception radio par satellites dans le dispositif d'information 2 et à extraire la partie audio correspondant au programme radio. En effet, les chaines de radio diffusant des données RDS-TMC bénéficient également d'une diffusion nationale et au-delà par satellite. Selon un deuxième mode de réalisation, les fréquences utilisées 35 pour la diffusion du message d'état appartiennent à une gamme de fréquences autorisée par exemple, la gamme de fréquences paneuropéenne arrêtée par la Commission Européenne pour la communication infrastructure-véhicule (5,875-5,925 GHz). Dans ce mode de réalisation, le dispositif d'information 2 peut être assimilé à un point d'accès de réseau sans fil de type WLAN (Wireless Local Area Network) diffusant périodiquement, tel une balise, les messages d'état du passage à niveau 3. Dans le deuxième mode de réalisation, le terminal de navigation routière 4 reçoit habituellement les messages dynamiques d'information routière par l'intermédiaire d'un téléphone portable fonctionnant en mode GPRS situé à proximité. Le transfert des données GPRS reçues par le téléphone portable s'effectue via un réseau radio personnel sans fil de type WPAN (Wireless Personal Area Network). Dans ce deuxième mode de réalisation, un équipement de type communication véhicule-infrastructure dont la norme est en émergence (protocole WAVE û Wireless Access in Vehicle Environment) est disposé à proximité du terminal de navigation routière 4 et reçoit le message d'état. Cet équipement de communication se connecte sans fil, comme un téléphone portable, au réseau WPAN et fournit au terminal de navigation routière 4 le message d'état reçu, en complément aux messages d'information routière reçus via le téléphone portable. Le deuxième mode de réalisation nécessite d'équiper les véhicules 5 et les usagers avec un équipement de réception de ces données. Selon un troisième mode de réalisation, les messages d'état ne sont pas transmis par voie radio dans une cellule de diffusion, mais sont remontés à l'opérateur de service d'information du trafic routier en charge de la diffusion des données nationales d'information. Dans le troisième mode de réalisation, l'information est donc centralisée. Les messages d'état transmis par le dispositif d'information 2 sont intégrés par l'opérateur de service au flot de données à diffuser, puis sont acheminés vers les terminaux de navigation 4 par RDS-TMC, GPRS, ou autre. La transmission de données depuis le dispositif d'information 2 jusqu'à l'opérateur de service peut être réalisée via un équipement de communication cellulaire implanté dans le dispositif d'information 2.

Dans les trois modes de réalisation, les messages d'état ne sont effectivement relayés qu'aux seuls usagers dont l'itinéraire calculé emprunte le passage à niveau. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Système d'information (1) d'un usager à l'approche d'un passage à niveau (3), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'information (2), monté au niveau d'un passage à niveau (3), et un équipement terminal de navigation (4) mobile, embarqué dans un véhicule (5) ou porté par un piéton, ledit dispositif d'information (2) comportant des moyens pour déterminer des données d'état dudit passage à niveau, et des moyens pour générer, à partir desdites données d'état, un message d'état du passage à niveau, ledit message d'état comportant en outre une géolocalisation dudit passage à niveau (3), ledit dispositif d'information (2) comportant des moyens de radiocommunication sans fil (10) aptes à transmettre ledit message d'état généré audit équipement terminal de navigation (4).
2. Système d'information selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour déterminer des données d'état dudit passage à niveau comprennent des moyens de perception de l'environnement (9).
3. Système d'information selon la revendication 1 ou 2, 20 caractérisé en ce que ledit dispositif d'information (2) comporte un panneau solaire.
4. Système d'information selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de radiocommunication sans fil (10) transmettent ledit message d'état dans 25 une cellule de diffusion de rayon sensiblement égal à quelques centaines de mètres autour dudit passage à niveau (3).
5. Système d'information selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit message d'état est transmis sous la forme d'une trame RDS-TMC. 30
6. Système d'information selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit message d'état est diffusé sur une fréquence appartenant à une gamme de fréquences correspondant à un standard de communication véhicule-véhicule et infrastructure-véhicule.
7. Système d'information selon l'une quelconque des 35 revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de radiocommunication sans fil (10) transmettent ledit message d'état audit11 équipement terminal de navigation (4) par le biais d'un opérateur de service d'information du trafic routier en charge de la diffusion des données nationales d'information.