FR3062103A1 - SYSTEM FOR AIDING THE DRIVING OF RAILWAY VEHICLES - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système (100) d'aide à la conduite d'un véhicule ferroviaire circulant dans un réseau ferroviaire, ledit système (100) comprenant au moins un moyen de détermination de la position (102; 104) dudit véhicule dans le réseau ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - une cartographie (106) dudit réseau ferroviaire mémorisant : • au moins une position, dite de balise, d'au moins une balise de signalisation dans ledit réseau ferroviaire, et • au moins une donnée de signalisation relative audit réseau ferroviaire, associée à ladite au moins une balise de signalisation, prévue pour être communiquée à un véhicule ferroviaire ; et -un module de traitement (108) pour déterminer une action de pilotage en fonction de la position du véhicule et de ladite cartographie (106). L'invention concerne aussi un véhicule ferroviaire comprenant un système d'aide à la conduite selon l'invention.The invention relates to a system (100) for assisting the driving of a railway vehicle traveling in a railway network, said system (100) comprising at least one means for determining the position (102; railway network, characterized in that it further comprises: a cartography (106) of said railway network memorizing: at least one beacon position of at least one signaling beacon in said railway network, and less a signaling data item relating to said railway network, associated with said at least one signaling beacon, intended to be communicated to a railway vehicle; and a processing module (108) for determining a steering action according to the position of the vehicle and said mapping (106). The invention also relates to a railway vehicle comprising a driving assistance system according to the invention.
Description
Titulaire(s) : MESSULAM PIERRE,GINOUX PIERRE JEAN, DUSSOUCHET PASCAL.Holder (s): MESSULAM PIERRE, GINOUX PIERRE JEAN, DUSSOUCHET PASCAL.
(® Mandataire(s) : IP TRUST.(® Agent (s): IP TRUST.
(54) SYSTEME D'AIDE A LA CONDUITE DE VEHICULES FERROVIAIRES.(54) AID SYSTEM FOR DRIVING RAIL VEHICLES.
FR 3 062 103 - A1 (57) L'invention concerne un système (100) d'aide à la conduite d'un véhicule ferroviaire circulant dans un réseau ferroviaire, ledit système (100) comprenant au moins un moyen de détermination de la position (102; 104) dudit véhicule dans le réseau ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comprend en outre:FR 3 062 103 - A1 (57) The invention relates to a system (100) for driving a railway vehicle traveling on a rail network, said system (100) comprising at least one means for determining the position (102; 104) of said vehicle in the rail network, characterized in that it further comprises:
- une cartographie (106) dudit réseau ferroviaire mémorisant:- a map (106) of said rail network storing:
au moins une position, dite de balise, d'au moins une balise de signalisation dans ledit réseau ferroviaire, et au moins une donnée de signalisation relative audit réseau ferroviaire, associée à ladite au moins une balise de signalisation, prévue pour être communiquée à un véhicule ferroviaire; etat least one position, known as a beacon, of at least one signaling beacon in said rail network, and at least one signaling data item relating to said rail network, associated with said at least one signaling beacon, intended to be communicated to a rail vehicle; and
-un module de traitement (108) pour déterminer une action de pilotage en fonction de la position du véhicule et de ladite cartographie (106).a processing module (108) for determining a piloting action as a function of the position of the vehicle and of said mapping (106).
L'invention concerne aussi un véhicule ferroviaire comprenant un système d'aide à la conduite selon l'invention.The invention also relates to a railway vehicle comprising a driving assistance system according to the invention.
100100
-1L'invention concerne un système d'aide à la conduite de véhicules ferroviaires.The invention relates to a system for assisting the driving of railway vehicles.
Le domaine de l'invention est le domaine des dispositifs d'aide à la conduite de véhicules ferroviaires, en particulier pour assurer la sécurité du véhicule lors de la circulation du véhicule sur un réseau ferroviaire.The field of the invention is the field of devices for assisting in the driving of railway vehicles, in particular for ensuring the safety of the vehicle during the movement of the vehicle on a railway network.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
On connaît les véhicules ferroviaires équipés de système de sécurité pour la commande de freinage d'urgence et de la limitation de vitesse du véhicule. Ces systèmes comprennent des lecteurs de balises installées sur le réseau ferroviaire, des capteurs de vitesse en bout d'essieux du véhicule et un module de calcul dynamique du profil de vitesse de sécurité. Le module de calcul détermine des actions de pilotage en fonction des caractéristiques du véhicule et le cas échéant de l'infrastructure et du message de la balise et peut déclencher l'arrêt du véhicule en cas d'actions insuffisantes du conducteur du véhicule.Railway vehicles are known which are equipped with a safety system for emergency braking control and for limiting the speed of the vehicle. These systems include beacon readers installed on the rail network, speed sensors at the end of the vehicle axles and a module for dynamic calculation of the safety speed profile. The calculation module determines piloting actions as a function of the characteristics of the vehicle and, where appropriate, of the infrastructure and of the beacon message and can trigger the stopping of the vehicle in the event of insufficient actions by the driver of the vehicle.
Cependant, ces systèmes de sécurité sont complexes, et coûteux à intégrer dans des véhicules ferroviaires qui n'ont pas été conçus pour les intégrer dès la fabrication. En effet, l'intégration de ces systèmes, nécessite une modification profonde du câblage, du pupitre de conduite et parfois de la structure du châssis du véhicule. De plus, chacun de ces systèmes, du fait de sa conception, est prévu pour équiper un véhicule en particulier et rester dans ledit véhicule à tout moment.However, these safety systems are complex and costly to integrate into railway vehicles which were not designed to integrate them from the manufacturing stage. Indeed, the integration of these systems requires a profound modification of the wiring, the driving console and sometimes the structure of the vehicle chassis. In addition, each of these systems, due to its design, is intended to equip a particular vehicle and remain in said vehicle at all times.
Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients.An object of the present invention is to remedy these drawbacks.
Un autre but de la présente invention est de proposer un système d'aide à la conduite moins complexe à installer dans un véhicule ferroviaire.Another object of the present invention is to provide a less complex driving assistance system to be installed in a railway vehicle.
Un autre but de la présente invention est de proposer un système d'aide à la conduite dont l'intégration et l'installation dans un véhicule seraient à la fois plus flexible et moins chronophage.Another object of the present invention is to provide a driving assistance system whose integration and installation in a vehicle would be both more flexible and less time-consuming.
Un autre but de la présente invention est de proposer un système d'aide à la conduite moins coûteux à installer dans un véhicule.Another object of the present invention is to provide a less expensive driving assistance system to install in a vehicle.
-2Enfin, un autre but de la présente invention est de proposer un système d'aide à la conduite offrant plus de flexibilité en termes d'utilisation dans les véhicules ferroviaires.Finally, another object of the present invention is to propose a driving assistance system offering more flexibility in terms of use in railway vehicles.
EXPOSE DE L'INVENTIONSTATEMENT OF THE INVENTION
Au moins un des objectifs précités est atteint par un système d'aide à la conduite d'un véhicule ferroviaire circulant dans un réseau ferroviaire, ledit système comprenant au moins un moyen de détermination de la position dudit véhicule dans le réseau ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :At least one of the abovementioned objectives is achieved by a system for assisting the driving of a rail vehicle traveling in a rail network, said system comprising at least one means for determining the position of said vehicle in the rail network, characterized in that that it further includes:
- une cartographie dudit réseau ferroviaire mémorisant :- a map of said rail network storing:
• au moins une position, dite de balise, d'au moins une balise de signalisation dans ledit réseau ferroviaire, et • au moins une donnée de signalisation relative audit réseau ferroviaire, associée à ladite au moins une balise de signalisation, prévue pour être communiquée à un véhicule ferroviaire ; et• at least one position, called a beacon, of at least one signaling beacon in said rail network, and • at least one signaling data item relating to said rail network, associated with said at least one signaling beacon, intended to be communicated a railway vehicle; and
-un module de traitement pour déterminer une action de pilotage en fonction de la position du véhicule et de ladite cartographie.a processing module for determining a piloting action as a function of the position of the vehicle and of said mapping.
Avec le système selon l'invention, l'utilisation d'une cartographie du réseau ferroviaire et d'un moyen de positionnement permet de connaître la donnée de signalisation de la balise à proximité du train sans nécessiter l'installation d'un lecteur de balise encombrant et complexe à intégrer. Le système selon l'invention est ainsi moins complexe à intégrer dans un véhicule ferroviaire. Par ailleurs, le système selon l'invention comprenant des composants facile à intégrer, son installation du système selon l'invention nécessite moins de modification au niveau du véhicule comparé aux systèmes de l'état de l'art. Le système selon l'invention est ainsi moins coûteux et chronophage à intégrer dans un véhicule. Enfin, la simplicité d'intégration du système selon l'invention permet une plus grande flexibilité d'utilisation dans les véhicules ferroviaires.With the system according to the invention, the use of a cartography of the rail network and of a positioning means makes it possible to know the signaling data of the beacon near the train without requiring the installation of a beacon reader bulky and complex to integrate. The system according to the invention is thus less complex to integrate into a rail vehicle. Furthermore, the system according to the invention comprising components which are easy to integrate, its installation of the system according to the invention requires less modification at the level of the vehicle compared to the systems of the state of the art. The system according to the invention is thus less expensive and time-consuming to integrate into a vehicle. Finally, the simplicity of integration of the system according to the invention allows greater flexibility of use in railway vehicles.
-3Dans une version avantageuse de réalisation du système selon l'invention, l'action de pilotage peut comprendre :In an advantageous version of the system according to the invention, the piloting action may include:
-un affichage d'une consigne de conduite à destination d'un conducteur du véhicule ferroviaire, et/ou-a display of a driving instruction intended for a driver of the railway vehicle, and / or
-une commande d'un organe dudit véhicule en vue de modifier la vitesse dudit véhicule.a command from an organ of said vehicle in order to modify the speed of said vehicle.
L'action de pilotage déterminée par le module de traitement peut être affichée au conducteur dans un premier temps. Dans le cas d'une intervention insuffisante de la part du conducteur, l'action de pilotage peut être la commande d'un organe du véhicule pour sécuriser la trajectoire du véhicule.The control action determined by the processing module can be displayed to the driver at first. In the event of insufficient intervention on the part of the driver, the piloting action may be the control of a member of the vehicle to secure the trajectory of the vehicle.
Préférentiellement, l'action de pilotage peut être relative à :Preferably, the steering action may relate to:
- une diminution de vitesse du véhicule ferroviaire,- a decrease in the speed of the rail vehicle,
- une augmentation de vitesse du véhicule ferroviaire,- an increase in the speed of the rail vehicle,
- une courbe de vitesse du véhicule ferroviaire,- a rail vehicle speed curve,
- une commande de décélération d'urgence du véhicule ferroviaire,- an emergency deceleration command for the rail vehicle,
- une commande de coupure de traction du véhicule ferroviaire, et/ou- a traction cut-off command for the rail vehicle, and / or
- une commande de freinage d'urgence du véhicule ferroviaire.- an emergency brake control of the rail vehicle.
Dans une version de réalisation du système selon l'invention, le moyen de détermination de la position du véhicule peut comprendre :In an embodiment of the system according to the invention, the means for determining the position of the vehicle can comprise:
- un dispositif de positionnement par satellite, et/ou- a satellite positioning device, and / or
- un dispositif de positionnement par odométrie inertielle.- a positioning device by inertial odometry.
En particulier, la position du véhicule peut être déterminée par un dispositif de positionnement par satellite GNSS.In particular, the position of the vehicle can be determined by a GNSS satellite positioning device.
La position du véhicule peut aussi être déterminée par un dispositif de positionnement par odométrie inertielle qui mesure la vitesse et l'accélération du véhicule. Cette position peut être calibrée en utilisant la position retournée par le dispositif de positionnement par satellite. De plus, dans le cas de perte du signal des satellites, la position du véhicule peut être déterminée par le dispositif de positionnement par odométrie inertielle.The position of the vehicle can also be determined by a positioning device by inertial odometry which measures the speed and acceleration of the vehicle. This position can be calibrated using the position returned by the satellite positioning device. In addition, in the event of loss of the satellite signal, the position of the vehicle can be determined by the positioning device by inertial odometry.
-4Dans un mode de réalisation du système selon l'invention, pour au moins une balise, au moins une donnée de signalisation peut comprendre des données de pente, de rampe, de dénivelé et/ou de vitesse maximale, des données d'identification et de chaînage des balises, des données de connexion par radio aux installations de signalisation au sol et/ou des ordres d'arrêt conditionnels et/ou la liste des systèmes de signalisation utilisables.In an embodiment of the system according to the invention, for at least one beacon, at least one signaling data item may include slope, ramp, elevation and / or maximum speed data, identification data and chaining of beacons, radio connection data to ground signaling installations and / or conditional stop orders and / or the list of usable signaling systems.
En particulier, l'action de pilotage peut être un freinage, et le module de traitement peut déterminer une consigne ou une commande de freinage en fonction d'une position d'un point d'arrêt souhaité et :In particular, the control action can be braking, and the processing module can determine a braking setpoint or command as a function of a position of a desired stopping point and:
- d'une distance de sécurité prédéterminée par rapport à la position dudit point d'arrêt,- a predetermined safety distance from the position of said stopping point,
-et éventuellement, d'une vitesse maximale d'approche prédéterminée dudit point d'arrêt, en particulier sur ladite distance de sécurité.-and possibly, a predetermined maximum approach speed of said stopping point, in particular over said safety distance.
De plus, la consigne de freinage peut être affichée au conducteur du véhicule à une distance fixe du point d'arrêt. Cette distance est déterminée en fonction de la vitesse maximale aux alentours du point d'arrêt.In addition, the braking instruction can be displayed to the driver of the vehicle at a fixed distance from the stopping point. This distance is determined according to the maximum speed around the stopping point.
La distance de sécurité peut être inférieure à 400 m, en particulier égale à 200m.The safety distance can be less than 400 m, in particular equal to 200 m.
En particulier, la vitesse maximale d'approche peut être égale ou inférieure à 30 km/h, en particulier égale à 15 km/h.In particular, the maximum approach speed may be equal to or less than 30 km / h, in particular equal to 15 km / h.
Le module de traitement peut déterminer une consigne ou une commande de freinage en fonction de la distance de sécurité en plus de la distance de sécurité classique généralement utilisée dans le calcul de consigne ou de commande de freinage d'urgence.The processing module can determine a setpoint or a braking command as a function of the safety distance in addition to the conventional safety distance generally used in the calculation of the setpoint or emergency braking command.
Dans un mode de réalisation, le système selon l'invention peut comprendre au moins une interface de connexion, prévue pour coopérer avec une interface prévue au niveau dudit véhicule de manière amovible, de sorte qu'il peut être interchangeable d'un véhicule à l'autre.In one embodiment, the system according to the invention can comprise at least one connection interface, designed to cooperate with an interface provided at the level of said vehicle in a removable manner, so that it can be interchangeable from vehicle to vehicle. 'other.
L'interface de connexion peut comprendre une connexion pour l'alimentation du système selon l'invention. L'interface de connexion peutThe connection interface may include a connection for supplying the system according to the invention. The connection interface can
-5aussi relier le système selon l'invention au dispositif de freinage du véhicule en vue de commander le freinage du véhicule en cas de besoin.-5also connect the system according to the invention to the vehicle braking device in order to control the braking of the vehicle if necessary.
L'interface de connexion étant simplifiée comparé aux systèmes de l'état de l'art, le système selon l'invention peut être interchangeable d'un véhicule à l'autre en cas de besoin.The connection interface being simplified compared to state of the art systems, the system according to the invention can be interchangeable from one vehicle to another if necessary.
Par ailleurs, le système selon l'invention peut comprendre un moyen d'alimentation embarqué en cas de coupure d'alimentation au niveau du véhicule.Furthermore, the system according to the invention may comprise on-board power supply means in the event of a power cut at the vehicle.
Avantageusement, le module de traitement peut être configuré, de façon automatique ou manuelle, en fonction d'au moins une caractéristique relative au véhicule qu'il équipe.Advantageously, the processing module can be configured, automatically or manually, as a function of at least one characteristic relating to the vehicle which it equips.
En particulier, le module de traitement peut être configuré pour prendre en compte les performances de freinage du véhicule et les caractéristiques du véhicule telles que sa longueur, son poids, etc. La configuration du module de traitement peut s'effectuer au moment de l'installation du système selon l'invention et/ou en cas de modification d'une caractéristique relative au véhicule.In particular, the processing module can be configured to take into account the braking performance of the vehicle and the characteristics of the vehicle such as its length, weight, etc. The configuration of the processing module can be carried out at the time of installation of the system according to the invention and / or in the event of a modification of a characteristic relating to the vehicle.
Le système selon l'invention peut comprendre un moyen de communication, intégré dans l'interface de connexion, pour recevoir des données relative à une caractéristique du véhicule, en vue de la configuration du module de traitement.The system according to the invention can comprise a means of communication, integrated in the connection interface, for receiving data relating to a characteristic of the vehicle, with a view to the configuration of the processing module.
Alternativement, le système selon l'invention peut comprendre un moyen de communication sans fil, utilisé pour une transmission de données entre le module de traitement et au moins un organe du véhicule.Alternatively, the system according to the invention may comprise a wireless communication means, used for data transmission between the processing module and at least one member of the vehicle.
Les données peuvent être relatives à une caractéristique du véhicule et utilisées dans la configuration du module de traitement.The data may relate to a characteristic of the vehicle and used in the configuration of the processing module.
Dans une version de réalisation, le système selon l'invention peut comprendre au moins un moyen de communication, en particulier par uneIn one embodiment, the system according to the invention may comprise at least one means of communication, in particular by a
- 6liaison radio, avec un dispositif externe de régulation de la circulation sur le réseau ferroviaire.- 6 radio link, with an external device for regulating traffic on the rail network.
En particulier, le dispositif externe peut transmettre au véhicule une vitesse à respecter par le véhicule en un point donné du réseau ferroviaire.In particular, the external device can transmit to the vehicle a speed to be respected by the vehicle at a given point on the rail network.
Préférentiellement, le système selon l'invention peut comprendre un moyen d'affichage d'au moins une consigne de conduite.Preferably, the system according to the invention may comprise means for displaying at least one driving instruction.
Le moyen d'affichage, tel que par exemple un écran tactile ou non, peut être agencé sur un pupitre de commande du véhicule. Le moyen d'affichage peut aussi être utilisé pour entrer des commandes ou configurer le module de traitement par le conducteur du véhicule.The display means, such as for example a touch screen or not, can be arranged on a vehicle control console. The display means can also be used to enter commands or configure the processing module by the driver of the vehicle.
Dans un mode de réalisation avantageux, le système selon l'invention peut comprendre un moyen, amovible, d'enregistrement des actions de pilotage du véhicule.In an advantageous embodiment, the system according to the invention may comprise a removable means for recording the actions of piloting the vehicle.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un véhicule ferroviaire comprenant un système d'aide à la conduite selon l'invention.According to another aspect of the invention, a rail vehicle is proposed comprising a driving assistance system according to the invention.
DESCRIPTION DES FIGURES ET MODES DE REALISATIONDESCRIPTION OF THE FIGURES AND EMBODIMENTS
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un exemple de réalisation nullement limitatif, en référence à la FIGURE 1 qui donne une représentation schématique d'un exemple du système selon l'invention.Other advantages and characteristics will appear on examining the detailed description of an exemplary embodiment which is in no way limitative, with reference to FIGURE 1 which gives a schematic representation of an example of the system according to the invention.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détail structurel, ou avec seulement une partieIt is understood that the embodiments which will be described below are in no way limiting. It is possible in particular to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described hereinafter isolated from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art. This selection includes at least one feature that is preferably functional without structural detail, or with only a portion
-7des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.Structural details if this part alone is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art.
La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple du système selon l'invention.FIGURE 1 is a schematic representation of an example of the system according to the invention.
Le système 100 de la FIGURE 1 peut être intégré dans un véhicule ferroviaire circulant dans un réseau ferroviaire. Le système 100 comprend un dispositif de positionnement 102 par satellite GNSS qui détermine la position du véhicule ferroviaire dans le réseau ferroviaire à partir de signaux reçus par satellites. Le système 100 comprend aussi une centrale à inertie 104 pour mesurer la vitesse et l'accélération du véhicule. La position de ce dernier peut être mesurée à partir de sa vitesse et de son accélération.The system 100 of FIGURE 1 can be integrated into a rail vehicle traveling in a rail network. The system 100 includes a positioning device 102 by GNSS satellite which determines the position of the rail vehicle in the rail network from signals received by satellites. The system 100 also includes an inertial unit 104 for measuring the speed and acceleration of the vehicle. The latter's position can be measured from its speed and acceleration.
Le système 100 comprend une cartographie 106 comprenant des positions de balises de signalisation dans le réseau ferroviaire, et les données de signalisation relatives au réseau ferroviaire, associées à chaque balise de signalisation.The system 100 comprises a map 106 comprising positions of signaling beacons in the rail network, and the signaling data relating to the rail network, associated with each signaling beacon.
Le système 100 comprend en outre un module de traitement 108 pour déterminer une action de pilotage en fonction de la position du véhicule et de la cartographie 106.The system 100 further comprises a processing module 108 for determining a piloting action as a function of the position of the vehicle and of the map 106.
L'action de pilotage peut être affichée à un conducteur du véhicule à travers un écran d'affichage 110. L'écran d'affichage 110 est un écran tactile et peut être utilisé pour entrer une commande de conduite par le conducteur.The driving action can be displayed to a driver of the vehicle through a display screen 110. The display screen 110 is a touch screen and can be used to enter a driving command by the driver.
Le module de traitement 108 est relié à un moyen de stockage 112 amovible prévu pour enregistrer les actions de pilotage déterminées par le module de traitement 108.The processing module 108 is connected to a removable storage means 112 provided for recording the control actions determined by the processing module 108.
Le module de traitement 108 est relié à une radio 114 GSM-R pour communiquer avec un récepteur distant, en particulier pour réguler la circulation sur le réseau ferroviaire.The processing module 108 is connected to a radio 114 GSM-R to communicate with a remote receiver, in particular for regulating traffic on the rail network.
Le système 100 comprend une interface 116 prévue pour transmettre des données à un organe du véhicule. L'interface 116 permet aussi l'alimentation électrique du système 100.The system 100 includes an interface 116 designed to transmit data to an organ of the vehicle. The interface 116 also allows the power supply to the system 100.
Le système 100 comprend aussi un moyen d'alimentation électrique 118 pour alimenter le système 100 en cas de coupure de courant dans le véhicule.The system 100 also includes an electrical supply means 118 for supplying the system 100 in the event of a power failure in the vehicle.
-8Bien sûr, l'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit et de nombreux aménagements peuvent être apportés à cet exemple sans sortir du cadre de l'invention.Of course, the invention is not limited to the example which has just been described and numerous modifications can be made to this example without departing from the scope of the invention.
Claims (13)
Priority Applications (3)
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