FR3075144A1 - RAILWAY VEHICLE, RAIL SYSTEM AND ASSOCIATED RAIL VEHICLE COMPOSITION PROCESS - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un véhicule ferroviaire (12) comportant : - une pluralité de voitures (13) dont une voiture de tête (16) et un ensemble de voitures à guider (18) dont une voiture de queue (20), - un système de contrôle (15) de l'intégrité du véhicule ferroviaire (12) comprenant : + un émetteur (26) situé à bord de la voiture de queue (20) et configuré pour émettre un signal de contrôle ; + une unité de commande électronique (28) située à bord de la voiture de tête (16) et configurée pour recevoir le signal de contrôle et commander l'arrêt du véhicule ferroviaire (12) en cas d'absence de réception du signal de contrôle ; + un réseau de communication (29) pour acheminer le signal de contrôle ; Le signal de contrôle est constitué par un signal chiffré comprenant un code d'identification, l'unité de commande électronique (28) étant configurée pour déchiffrer le signal de contrôle. The present invention relates to a rail vehicle (12) comprising: - a plurality of cars (13) including a lead car (16) and a set of cars to be guided (18) including a tail car (20), - a control system (15) for the integrity of the rail vehicle (12) comprising: + a transmitter (26) located on board the tail car (20) and configured to transmit a control signal; + an electronic control unit (28) located on board the leading car (16) and configured to receive the control signal and control the stopping of the rail vehicle (12) in the event of failure to receive the control signal ; + a communication network (29) for routing the control signal; The control signal consists of an encrypted signal comprising an identification code, the electronic control unit (28) being configured to decrypt the control signal.
Description
Véhicule ferroviaire, système ferroviaire et procédé de composition de véhicule ferroviaire associésRail vehicle, rail system, and method of composing a rail vehicle
La présente invention concerne un véhicule ferroviaire comprenant une pluralité de voitures dont une voiture de tête définissant une extrémité de tête du véhicule ferroviaire, et un ensemble de voitures à guider reliées à la voiture de tête, l’ensemble de voitures à guider comprenant une voiture de queue située à une extrémité de queue du véhicule ferroviaire opposée à l’extrémité de tête, et un premier système de contrôle de l’intégrité du véhicule ferroviaire pour contrôler l’attachement de chaque voiture de l’ensemble de voitures à guider à la voiture de tête, le premier système de contrôle comprenant un émetteur configuré pour émettre un signal de contrôle, l’émetteur étant situé à bord de la voiture de queue ; une unité de commande électronique configurée pour recevoir le signal de contrôle et commander l’arrêt du véhicule ferroviaire en cas d’absence de réception du signal de contrôle, l’unité de commande électronique étant située à bord de la voiture de tête; et un réseau de communication pour acheminer le signal de contrôle jusqu’à l’unité de commande électronique, ledit réseau de communication comprenant une pluralité de nœuds réseaux, dont au moins un à bord de chaque voiture de l’ensemble de voitures à guider, le réseau de communication étant configuré de sorte que le signal de contrôle transite par au moins un nœud réseau à bord de chaque voiture de l’ensemble de voitures à guider avant de parvenir à l’unité de commande électronique,The present invention relates to a rail vehicle comprising a plurality of cars including a lead car defining a head end of the rail vehicle, and a set of guide cars connected to the lead car, the set of guide cars comprising a car. tail located at a tail end of the rail vehicle opposite the head end, and a first rail vehicle integrity control system for controlling the attachment of each car of the set of cars to be guided to the lead car, the first control system comprising a transmitter configured to transmit a control signal, the transmitter being located on board the tail car; an electronic control unit configured to receive the control signal and control the stopping of the rail vehicle in the event of failure to receive the control signal, the electronic control unit being located on board the leading car; and a communication network for routing the control signal to the electronic control unit, said communication network comprising a plurality of network nodes, at least one of which is on board each car in the set of cars to be guided, the communication network being configured so that the control signal passes through at least one network node on board each car in the set of cars to be guided before reaching the electronic control unit,
Le détachement d’une voiture du reste du véhicule ferroviaire peut avoir des conséquences importantes et entraîner des accidents graves. Le contrôle de l’intégrité du véhicule ferroviaire est donc un élément déterminant pour la sécurité ferroviaire. Ce contrôle d’intégrité du véhicule ferroviaire consiste à contrôler l’attachement mécanique des voitures constitutives du véhicule ferroviaire à la voiture de tête.Detaching a car from the rest of the rail vehicle can have serious consequences and lead to serious accidents. Checking the integrity of the railway vehicle is therefore a decisive element for railway safety. This rail vehicle integrity check consists of checking the mechanical attachment of the cars making up the rail vehicle to the lead car.
Ainsi, il est connu de contrôler l’intégrité du véhicule ferroviaire en temps réel et d’arrêter immédiatement le véhicule ferroviaire en cas de détection d’une rupture de son intégrité. L’arrêt immédiat permet de prévenir ainsi les accidents.Thus, it is known to control the integrity of the railway vehicle in real time and to immediately stop the railway vehicle in the event of detection of a breach of its integrity. Immediate stopping thus prevents accidents.
Un tel contrôle de l’intégrité d’un véhicule ferroviaire est décrit par exemple dans EP 1 465 358. Dans ce document, toutes les voitures d’un véhicule ferroviaire sont équipées de plusieurs nœuds réseaux aptes à émettre ou réceptionner un signal de contrôle. Un tel signal de contrôle est transmis en continu à travers le réseau formé par tous les nœuds réseaux. La rupture de l’intégrité du véhicule ferroviaire est détectée par l’absence de réception de signal par un des nœuds réseaux. L’arrêt du véhicule ferroviaire est alors déclenché.Such a control of the integrity of a rail vehicle is described for example in EP 1 465 358. In this document, all the cars of a rail vehicle are equipped with several network nodes capable of transmitting or receiving a control signal. Such a control signal is transmitted continuously through the network formed by all the network nodes. The breach of the integrity of the railway vehicle is detected by the absence of signal reception by one of the network nodes. The stop of the rail vehicle is then triggered.
Une telle solution ne permet toutefois pas de se protéger d’interférences avec d’autres véhicules ferroviaires circulant à côté dudit véhicule ferroviaire, ni contre d’éventuelles attaques informatiques contre ledit réseau. De plus, cette solution ne permet pas un accouplage rapide des différentes voitures composant le véhicule ferroviaire, la connexion de chaque module dans le réseau étant longue et compliquée.However, such a solution does not make it possible to protect oneself from interference with other rail vehicles traveling alongside said rail vehicle, nor against possible computer attacks against said network. In addition, this solution does not allow rapid coupling of the various cars making up the rail vehicle, the connection of each module in the network being long and complicated.
Un but de l’invention est de renforcer la sécurité du système de contrôle d’intégrité d’un véhicule ferroviaire, notamment de manière à éviter les interférences extérieures et les attaques informatiques. D’autres objectifs consistent à minimiser le coût d’un tel système, et à permettre un accouplage aisé et rapide des voitures dudit véhicule ferroviaire.An object of the invention is to strengthen the security of the integrity control system of a railway vehicle, in particular so as to avoid external interference and computer attacks. Other objectives consist in minimizing the cost of such a system, and in enabling easy and rapid coupling of the cars of said rail vehicle.
A cet effet, l’invention a pour objet un véhicule ferroviaire, du type précité, dans lequel le signal de contrôle est constitué par un signal chiffré comprenant un code d’identification, l’unité de commande électronique étant configurée pour déchiffrer le signal de contrôle de manière à obtenir le code d’identificationTo this end, the subject of the invention is a rail vehicle, of the aforementioned type, in which the control signal consists of an encrypted signal comprising an identification code, the electronic control unit being configured to decipher the signal checks to obtain the identification code
Suivant des modes particuliers de réalisation, le véhicule ferroviaire comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :According to particular embodiments, the rail vehicle comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or according to any technically possible combination:
- le véhicule ferroviaire comprend également un deuxième système de contrôle dont la composition est similaire à celle du premier système de contrôle mais pour lequel l’émetteur correspondant est situé à bord de la voiture de tête et l’unité de commande électronique correspondante est située à bord de la voiture de queue ;- the railway vehicle also comprises a second control system whose composition is similar to that of the first control system but for which the corresponding transmitter is located on board the leading car and the corresponding electronic control unit is located at edge of the tail car;
- les nœuds réseaux sont adaptés pour transmettre le signal de contrôle sans le déchiffrer ;- the network nodes are adapted to transmit the control signal without decrypting it;
- les nœuds réseaux comprennent des nœuds aérien, dont au moins un à bord de chaque voiture de l’ensemble de voitures à guider, chaque nœud aérien étant doté d’un module de communication sans fil et étant adapté pour dialoguer par voie aérienne avec le ou chaque autre nœud aérien se trouvant à l’intérieur d’un périmètre prédéterminé ;- the network nodes include air nodes, at least one of which is on board each car in the set of cars to be guided, each air node being provided with a wireless communication module and being suitable for communicating by air with the or each other air node located within a predetermined perimeter;
- pour chaque matériel roulant, au moins un nœud aérien est situé à chaque interface avec un autre matériel roulant ;- for each rolling stock, at least one air node is located at each interface with other rolling stock;
- le périmètre prédéterminé est inférieur à la longueur du matériel roulant, de préférence inférieur à 30 m ;- the predetermined perimeter is less than the length of the rolling stock, preferably less than 30 m;
- le module de communication sans fil est compatible avec le protocole Zigbee ou WiFi ou le standard Bluetooth ;- the wireless communication module is compatible with the Zigbee or WiFi protocol or the Bluetooth standard;
- chaque nœud aérien est configuré pour communiquer avec un terminal mobile d’un opérateur ;- each air node is configured to communicate with an operator's mobile terminal;
- un code d’identification est associé de manière unique à l’émetteur ;- an identification code is uniquely associated with the issuer;
- au moins un élément parmi l’émetteur, l’unité de commande électronique et les nœuds réseaux est alimenté électriquement de manière autonome par au moins une cellule photovoltaïque et/ou au moins une source d’énergie par vibrations ;- at least one element among the transmitter, the electronic control unit and the network nodes is electrically supplied autonomously by at least one photovoltaic cell and / or at least one energy source by vibration;
- le véhicule ferroviaire comprend une pluralité d’accéléromètres, chaque nœud réseau étant relié à un accéléromètre ;- the railway vehicle comprises a plurality of accelerometers, each network node being connected to an accelerometer;
- chaque nœud réseau est configuré pour émettre sur le réseau de communication une mesure d’accélération mesurée par l’accéléromètre relié audit nœud réseau ; l’unité de commande électronique est configurée pour recevoir la mesure d’accélération mesurée par chaque nœud réseau, et pour comparer lesdites mesures d’accélération entre elles ; et l’unité de commande électronique est configurée pour émettre un signal d’alerte et/ou déclencher l’arrêt du véhicule ferroviaire dans le cas où au moins deux desdites mesures d’accélération présentent un écart supérieur à une valeur seuil prédéterminée ;- each network node is configured to transmit an acceleration measurement measured on the communication network measured by the accelerometer connected to said network node; the electronic control unit is configured to receive the acceleration measurement measured by each network node, and to compare said acceleration measurements with each other; and the electronic control unit is configured to issue an alert signal and / or trigger the stopping of the rail vehicle in the event that at least two of said acceleration measurements have a deviation greater than a predetermined threshold value;
- l’unité de commande électronique est configurée pour émettre sur le réseau de communication une mesure d’accélération mesurée par au moins un accéléromètre situé dans la voiture de tête ; et chaque nœud réseau est configuré pour recevoir ladite mesure d’accélération et comparer cette mesure d’accélération à une mesure d’accélération mesurée par l’accéléromètre relié audit nœud réseau.- the electronic control unit is configured to transmit on the communication network an acceleration measurement measured by at least one accelerometer located in the leading car; and each network node is configured to receive said acceleration measurement and compare this acceleration measurement with an acceleration measurement measured by the accelerometer connected to said network node.
L’invention a également pour objet un système ferroviaire comprenant :The invention also relates to a rail system comprising:
- un véhicule de transport de marchandises, chaque nœud aérien dudit véhicule ferroviaire étant configuré pour émettre un identifiant unique associé ;- a goods transport vehicle, each air node of said rail vehicle being configured to issue an associated unique identifier;
- un serveur informatique comprenant une base de données, la base de données contenant des informations relatives à des marchandises transportées par le véhicule ferroviaire et, associé à chacune de ces informations, au moins un identifiant unique de nœud aérien ;a computer server comprising a database, the database containing information relating to goods transported by the rail vehicle and, associated with each of this information, at least one unique identifier of an air node;
- une infrastructure ferroviaire configurée pour permettre la circulation du véhicule ferroviaire, l’infrastructure ferroviaire comprenant au moins une station radio configurée pour recevoir au moins un identifiant unique transmis par au moins un nœud aérien et envoyer un signal d’information comprenant l’au moins un identifiant unique au serveur informatique, le serveur informatique étant apte à déduire de l’identifiant unique la position des marchandises dans l’infrastructure ferroviaire par comparaison avec la base de données.- a rail infrastructure configured to allow the circulation of the rail vehicle, the rail infrastructure comprising at least one radio station configured to receive at least one unique identifier transmitted by at least one air node and send an information signal comprising the at least an identifier unique to the computer server, the computer server being able to deduce from the unique identifier the position of the goods in the railway infrastructure by comparison with the database.
L’invention a également pour objet un procédé de composition de véhicule ferroviaire comprenant les étapes suivantes :The subject of the invention is also a method of composing a rail vehicle comprising the following steps:
- juxtaposition d’une voiture à guider à la voiture de tête ou à une voiture liée à la voiture de tête;- juxtaposition of a car to be guided with the lead car or a car linked to the lead car;
- liaison mécanique de la voiture à guider à la voiture de tête ou à la voiture liée à la voiture de tête;- mechanical connection of the car to be guided to the lead car or to the car linked to the lead car;
- connexion de chaque nœud aérien de la voiture à guider au réseau de communication par un opérateur au moyen d’un terminal mobile.- connection of each aerial node of the car to be guided to the communication network by an operator by means of a mobile terminal.
L’invention a également pour objet un procédé de composition de véhicule ferroviaire comportant les étapes suivantes :The subject of the invention is also a method of composing a rail vehicle comprising the following steps:
- juxtaposition d’une voiture à guider à la voiture de tête ou à une voiture liée à la voiture de tête;- juxtaposition of a car to be guided with the lead car or a car linked to the lead car;
- liaison mécanique de la voiture à guider à la voiture de tête ou à la voiture liée à la voiture de tête;- mechanical connection of the car to be guided to the lead car or to the car linked to the lead car;
- émission, par l’unité de commande électronique, d’une mesure d’accélération mesurée par au moins un accéléromètre situé dans la voiture de tête;- emission, by the electronic control unit, of an acceleration measurement measured by at least one accelerometer located in the leading car;
- réception, par les nœuds réseaux de la voiture à guider, de ladite mesure de l’accélération émise par l’unité de commande électronique;- reception, by the network nodes of the car to be guided, of said measurement of the acceleration emitted by the electronic control unit;
- pour chaque nœud réseau de la voiture à guider, comparaison de ladite mesure d’accélération émise par l’unité de commande électronique à une mesure d’accélération mesurée par l’accéléromètre relié audit nœud réseau, et- for each network node of the car to be guided, comparison of said acceleration measurement emitted by the electronic control unit with an acceleration measurement measured by the accelerometer connected to said network node, and
- lorsque ladite mesure de l’accélération émise par l’unité de commande électronique est sensiblement égale à ladite mesure de l’accélération mesurée par l’accéléromètre relié audit nœud réseau, connexion dudit nœud réseau au réseau de communication.- when said acceleration measurement emitted by the electronic control unit is substantially equal to said acceleration measurement measured by the accelerometer connected to said network node, connection of said network node to the communication network.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and made with reference to the appended drawings, in which:
la Figure 1 est une vue de dessus d’un système ferroviaire selon l’invention ;Figure 1 is a top view of a rail system according to the invention;
- la Figure 2 est une vue schématique de côté d’un véhicule ferroviaire du système ferroviaire de la Figure 1 ;- Figure 2 is a schematic side view of a rail vehicle of the rail system of Figure 1;
- la Figure 3 est une vue schématique de côté d’une voiture équipant le véhicule ferroviaire de la Figure 2.- Figure 3 is a schematic side view of a car fitted to the rail vehicle of Figure 2.
Le système ferroviaire 10 illustré sur la Figure 1 comprend un serveur informatique 11, un véhicule ferroviaire 12 et une infrastructure ferroviaire 14.The rail system 10 illustrated in FIG. 1 comprises a computer server 11, a rail vehicle 12 and a rail infrastructure 14.
Le serveur informatique 11 comprend une base de données.The computer server 11 includes a database.
Le véhicule ferroviaire 12 comporte une pluralité de voitures 13 et un système 15 de contrôle de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12.The rail vehicle 12 comprises a plurality of cars 13 and a system 15 for monitoring the integrity of the rail vehicle 12.
Les voitures 13 sont composées d’une voiture de tête 16 définissant une extrémité de tête du véhicule ferroviaire 12 et d’au moins une, ici une pluralité, de voitures à guider 18, dont une voiture de queue 20 située à une extrémité de queue du véhicule ferroviaire 12. Avantageusement, le véhicule ferroviaire est un train de marchandises. La voiture de tête 16 est alors constituée par une locomotive et chaque voiture à guider 18 est constituée par un wagon.The cars 13 are composed of a lead car 16 defining a head end of the rail vehicle 12 and at least one, here a plurality, of guide cars 18, including a tail car 20 located at a tail end of the rail vehicle 12. Advantageously, the rail vehicle is a freight train. The lead car 16 is then constituted by a locomotive and each car to be guided 18 is constituted by a wagon.
Dans un mode de réalisation avantageux, le véhicule ferroviaire 12 est configuré pour circuler dans les deux sens. La voiture de queue 20 est alors également une locomotive apte à remorquer les autres voitures 13 constitutives du véhicule ferroviaireIn an advantageous embodiment, the rail vehicle 12 is configured to travel in both directions. The tail car 20 is then also a locomotive capable of towing the other cars 13 constituting the rail vehicle
12.12.
L’infrastructure ferroviaire 14 comprend des rails 22 et des stations radios 24. Les stations radios 24 sont situées sur le côté des rails 22.The railway infrastructure 14 includes rails 22 and radio stations 24. The radio stations 24 are located on the side of the rails 22.
Le véhicule ferroviaire 12 est situé sur les rails 22 et est apte à circuler sur les rails 22.The rail vehicle 12 is located on the rails 22 and is capable of running on the rails 22.
En référence à la Figure 2, le système de contrôle 15 est configuré pour contrôler l’attachement de la ou de chaque voiture à guider 18, dont la voiture de queue 20, à la voiture de tête 16. A cet effet, le système de contrôle 15 comporte un émetteur 26, une unité de commande électronique 28 et un réseau de communication 29.With reference to FIG. 2, the control system 15 is configured to control the attachment of the or each car to be guided 18, including the tail car 20, to the lead car 16. For this purpose, the control 15 comprises a transmitter 26, an electronic control unit 28 and a communication network 29.
L’émetteur 26 est situé dans la voiture de queue 20. Il est configuré pour émettre un signal de contrôle.The transmitter 26 is located in the tail car 20. It is configured to transmit a control signal.
Le signal de contrôle est avantageusement chiffré.The control signal is advantageously encrypted.
L’unité de commande électronique 28 est située dans la voiture de tête 16.The electronic control unit 28 is located in the lead car 16.
L’unité de commande électronique 28 est avantageusement un équipement autonome qui s’interface avec des équipements de contrôle et de signalisation du véhicule ferroviaire 12.The electronic control unit 28 is advantageously autonomous equipment which interfaces with control and signaling equipment of the rail vehicle 12.
En variante, l’unité de commande électronique 28 est intégrée directement dans les équipements de contrôle et/ou de signalisation du véhicule ferroviaire 12.As a variant, the electronic control unit 28 is integrated directly into the control and / or signaling equipment of the rail vehicle 12.
Selon une autre variante, l’unité de commande électronique 28 est configurée pour coopérer avec un dispositif de freinage du véhicule 12 et pour transmettre automatiquement des ordres de freinage au dispositif de freinage pour limiter les risques de rupture de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12.According to another variant, the electronic control unit 28 is configured to cooperate with a vehicle braking device 12 and to automatically transmit braking orders to the braking device to limit the risks of breaking the integrity of the rail vehicle 12 .
L’unité de commande électronique 28 est configurée pour recevoir le signal de contrôle et commander l’arrêt du véhicule ferroviaire 12 en cas d’absence de réception du signal de contrôle.The electronic control unit 28 is configured to receive the control signal and control the stopping of the rail vehicle 12 in the event that the control signal is not received.
En variante, l’émetteur 26 est situé dans la voiture de tête 16 et l’unité de commande électronique 18 est située dans la voiture de queue 20.Alternatively, the transmitter 26 is located in the lead car 16 and the electronic control unit 18 is located in the tail car 20.
Le réseau de communication 29 est apte à acheminer le signal de contrôle émis par l’émetteur 26 jusqu’à l’unité de commande électronique 28. A cet effet, il comprend une pluralité de nœuds réseaux 30. Chaque voiture 13 comprend au moins un de ces nœuds réseaux 30 et le réseau de communication 29 est configuré de sorte que le signal de contrôle transite par au moins un nœud réseau 30 à bord de chaque voiture 13 avant de parvenir à l’unité de commande électronique 28.The communication network 29 is able to route the control signal transmitted by the transmitter 26 to the electronic control unit 28. For this purpose, it comprises a plurality of network nodes 30. Each car 13 comprises at least one of these network nodes 30 and the communication network 29 is configured so that the control signal passes through at least one network node 30 on board each car 13 before reaching the electronic control unit 28.
Chaque voiture 13 compte avantageusement une multitude de nœuds réseaux 30 permettant une redondance des nœuds réseaux 30. Ainsi, en cas de défaillance d’un nœud réseau 30, le réseau de communication 29 est toujours apte à acheminer le signal de contrôle.Each car 13 advantageously has a multitude of network nodes 30 allowing redundancy of the network nodes 30. Thus, in the event of failure of a network node 30, the communication network 29 is always able to route the control signal.
Avantageusement, les nœuds réseaux 30 sont adaptés pour transmettre le signal de contrôle émis par l’émetteur 26 sans le déchiffrer ni le modifier, les nœuds réseaux 30 ne comprenant pas d’algorithme de déchiffrage du signal de contrôle.Advantageously, the network nodes 30 are adapted to transmit the control signal sent by the transmitter 26 without decrypting or modifying it, the network nodes 30 not comprising an algorithm for decrypting the control signal.
Les nœuds réseaux 30 peuvent ainsi être formés par des nœuds simples et standardisés, ne nécessitant pas de dispositifs de chiffrement et de déchiffrement. Les nœuds réseaux 30 ne nécessitent également pas d’un système de sécurité informatique, le signal de contrôle transitant de manière chiffré dans chaque nœud réseau 30. Le coût d’approvisionnement et d’installation des nœuds réseaux 30 est donc faible. De plus, les nœuds réseaux 30 étant standardisés, une grande flexibilité dans la composition des véhicules ferroviaires 12 est possible.The network nodes 30 can thus be formed by simple and standardized nodes, not requiring encryption and decryption devices. The network nodes 30 also do not require a computer security system, the control signal passing encrypted through each network node 30. The cost of supplying and installing the network nodes 30 is therefore low. In addition, the network nodes 30 being standardized, great flexibility in the composition of the rail vehicles 12 is possible.
Avantageusement, l’émetteur 26, l’unité de commande 28 et les nœuds réseaux 30 sont alimentés électriquement de manière autonome. Le réseau de communication 29 ne dépend alors pas de l’alimentation électrique du véhicule ferroviaire 12, ce qui rend le réseau de communication 29 plus robuste. L’ajout d’un tel système de contrôle 15 à un véhicule ferroviaire 12 non-équipé est également ainsi simplifié.Advantageously, the transmitter 26, the control unit 28 and the network nodes 30 are supplied electrically independently. The communication network 29 then does not depend on the power supply of the rail vehicle 12, which makes the communication network 29 more robust. The addition of such a control system 15 to an unequipped railway vehicle 12 is also thus simplified.
A cet effet, chaque voiture 13 contient avantageusement, comme illustré sur la Figure 3, au moins une cellule photovoltaïque 32 apte à alimenter électriquement les éléments qui, parmi l’émetteur 26, l’unité de commande 28 et les nœuds réseaux 30, sont à bord de ladite voiture 13.To this end, each car 13 advantageously contains, as illustrated in FIG. 3, at least one photovoltaic cell 32 able to supply electrically the elements which, among the transmitter 26, the control unit 28 and the network nodes 30, are on board said car 13.
En variante ou en option, chaque voiture 13 contient au moins une source d’énergie par vibrations 34 apte à alimenter électriquement les éléments qui, parmi l’émetteur 26, l’unité de commande 28 et les nœuds réseaux 30, sont à bord de ladite voiture 13. La source d’énergie par vibrations 34 transforme l’énergie des vibrations de la voiture 13 en énergie électrique. La source d’énergie par vibrations 34 est par exemple un transducteur piézoélectrique.As a variant or as an option, each car 13 contains at least one source of energy by vibration 34 capable of electrically supplying the elements which, among the transmitter 26, the control unit 28 and the network nodes 30, are on board said car 13. The source of energy by vibrations 34 transforms the energy of the vibrations of car 13 into electrical energy. The vibration energy source 34 is for example a piezoelectric transducer.
Les nœuds réseaux 30 comprennent avantageusement des nœuds aériens 36. Chaque voiture 13 comprend au moins un nœud aérien 36. Chaque nœud aérien 36 est doté d’un module de communication sans fil et est adapté pour dialoguer par voie aérienne avec le ou chaque nœud aérien 36 se trouvant à l’intérieur d’un périmètre prédéterminé. L’utilisation d’un système GPS entre les nœuds réseaux 30 et au moins un satellite n’est pas donc nécessaire, les nœuds aériens 36 communiquant directement entre eux. La connexion des nœuds réseaux 30 est donc assurée en permanence, y compris lors d’un passage du véhicule ferroviaire 12 dans un tunnel par exemple.The network nodes 30 advantageously include overhead nodes 36. Each car 13 includes at least one overhead node 36. Each overhead node 36 is provided with a wireless communication module and is suitable for communicating by air with the or each overhead node 36 located within a predetermined perimeter. The use of a GPS system between the network nodes 30 and at least one satellite is therefore not necessary, the aerial nodes 36 communicating directly with each other. The connection of the network nodes 30 is therefore ensured permanently, including when the rail vehicle 12 passes through a tunnel for example.
Dans un mode réalisation avantageux, le périmètre prédéterminé a globalement une forme sphérique centrée sur le nœud aérien 36 et de rayon avantageusement inférieur à 30 m.In an advantageous embodiment, the predetermined perimeter generally has a spherical shape centered on the aerial node 36 and of radius advantageously less than 30 m.
En variante, le périmètre prédéterminé a globalement une forme ellipsoïdale orientée selon la direction du véhicule ferroviaire 12 et/ou une forme ellipsoïdale orientée orthogonalement à la direction du véhicule ferroviaire 12.As a variant, the predetermined perimeter generally has an ellipsoidal shape oriented in the direction of the railway vehicle 12 and / or an ellipsoidal shape oriented orthogonally to the direction of the railway vehicle 12.
Avantageusement, pour chaque voiture 13, au moins un nœud aérien 36, de préférence un seul nœud aérien 36 est situé à chaque interface avec une autre voitureAdvantageously, for each car 13, at least one air node 36, preferably only one air node 36 is located at each interface with another car
13.13.
Avantageusement, le module de communication sans fil de chaque nœud aérien 36 est compatible avec le protocole Zigbee ou WiFi ou le standard Bluetooth.Advantageously, the wireless communication module of each air node 36 is compatible with the Zigbee or WiFi protocol or the Bluetooth standard.
Chaque nœud aérien 36 est configuré pour communiquer avec un terminal mobile d’un opérateur. Le terminal mobile est par exemple un téléphone portable ou une tablette numérique.Each air node 36 is configured to communicate with an operator's mobile terminal. The mobile terminal is for example a mobile phone or a digital tablet.
Chaque nœud aérien 36 est apte à se connecter ou se déconnecter du réseau de communication 29 par commande de l’opérateur au moyen dudit terminal mobile.Each air node 36 is able to connect or disconnect from the communication network 29 by command of the operator by means of said mobile terminal.
Le terminal mobile de l’opérateur est apte à afficher l’état du réseau de communication 29 permettant ainsi de diagnostiquer un nœud réseau 30 défectueux.The operator’s mobile terminal is capable of displaying the state of the communication network 29, thereby making it possible to diagnose a faulty network node 30.
Chaque nœud aérien 36 est associé à un identifiant unique associé et est configuré pour émettre l’identifiant unique par voie aérienne.Each air node 36 is associated with an associated unique identifier and is configured to transmit the unique identifier by air.
Le véhicule ferroviaire 12 comporte avantageusement une interface hommemachine portée, par exemple, par l’unité de commande électronique 28. L’état de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12 est communiqué au conducteur du véhicule ferroviaire 12 ou à un opérateur au moyen de l’interface homme-machine.The rail vehicle 12 advantageously comprises a man-machine interface carried, for example, by the electronic control unit 28. The state of the integrity of the rail vehicle 12 is communicated to the driver of the rail vehicle 12 or to an operator by means of the 'Human Machine Interface.
Le signal de contrôle est constitué par un signal chiffré comprenant un code d’identification. L’unité de commande électronique 28 est configurée pour déchiffrer le signal de contrôle de manière à obtenir le code d’identification.The control signal consists of an encrypted signal comprising an identification code. The electronic control unit 28 is configured to decrypt the control signal so as to obtain the identification code.
Ainsi, le chiffrement du signal de contrôle permet au réseau de communication 29 d’être protégé contre les attaques extérieures. Le signal de contrôle émis par l’émetteur 26 ne peut pas être lu par une personne tierce se connectant sur le réseau de communication 29. La personne tierce ne peut donc pas récupérer le code d’identification et falsifier le signal de contrôle.Thus, the encryption of the control signal allows the communication network 29 to be protected against external attacks. The control signal emitted by the transmitter 26 cannot be read by a third person connecting to the communication network 29. The third person cannot therefore recover the identification code and falsify the control signal.
Dans un mode réalisation avantageux, le signal de contrôle est chiffré par un code tournant dans lequel la clef de chiffrement échangée entre l’émetteur 26 et l’unité de commande électronique 28 réceptrice du signal n’est pas unique mais change à chaque émission d’un nouveau signal de contrôle. Cette technique de chiffrement empêche toute tentative d’attaque par rejeu. En effet, en cas d’enregistrement et de répétition du signal de contrôle sur le réseau de communication 29 par un utilisateur extérieur, l’unité de commande électronique 28 détecte la mauvaise clef de chiffrement et ne considère pas le signal reçu.In an advantageous embodiment, the control signal is encrypted by a rotating code in which the encryption key exchanged between the transmitter 26 and the electronic control unit 28 receiving the signal is not unique but changes with each transmission d 'a new control signal. This encryption technique prevents any replay attack attempt. Indeed, in case of recording and repetition of the control signal on the communication network 29 by an external user, the electronic control unit 28 detects the wrong encryption key and does not consider the received signal.
Avantageusement le code d’identification est associé de manière unique à l’émetteur 26.Advantageously, the identification code is uniquely associated with the transmitter 26.
Ainsi, le réseau de communication 29 du véhicule ferroviaire 12 ne peut pas interférer avec un véhicule ferroviaire 12 additionnel situé à proximité dudit véhicule ferroviaire 12. En effet, même si les nœuds réseau 30 du véhicule ferroviaire 12 et du véhicule ferroviaire 12 additionnel sont aptes à se connecter entre eux et à transmettre les signaux de contrôle respectifs à l’autre véhicule ferroviaire 12, en cas de réception du signal de contrôle du véhicule ferroviaire 12 additionnel par un des nœuds aériens 36 dudit véhicule ferroviaire 12, l’unité de commande électronique 28 détecte le mauvais code d’identification et ne considère pas le signal de contrôle reçu comme valide.Thus, the communication network 29 of the rail vehicle 12 cannot interfere with an additional rail vehicle 12 located near said rail vehicle 12. Indeed, even if the network nodes 30 of the rail vehicle 12 and of the additional rail vehicle 12 are capable to connect to each other and to transmit the respective control signals to the other rail vehicle 12, in the event of reception of the control signal of the additional rail vehicle 12 by one of the air nodes 36 of said rail vehicle 12, the control unit electronics 28 detects the wrong identification code and does not consider the received control signal to be valid.
Avantageusement, le véhicule ferroviaire 12 comprend une pluralité d’accéléromètres 38 dispersés avantageusement entre les voitures 13 de sorte que chaque voiture 13 soit équipée d’au moins un accéléromètre 38. Chaque nœud réseau 30 est relié à un accéléromètre 38, ledit accéléromètre 38 étant de préférence embarqué à bord de la même voiture 13 que le nœud réseau 30.Advantageously, the rail vehicle 12 comprises a plurality of accelerometers 38 advantageously dispersed between the cars 13 so that each car 13 is equipped with at least one accelerometer 38. Each network node 30 is connected to an accelerometer 38, said accelerometer 38 being preferably on board the same car 13 as the network node 30.
Les accéléromètres 38 sont configurés pour fonctionner durant la phase d’accouplage des différentes voitures 13 ainsi que pendant la circulation du véhicule ferroviaire 12 sur les rails 22.The accelerometers 38 are configured to operate during the coupling phase of the various cars 13 as well as during the movement of the rail vehicle 12 on the rails 22.
Chaque nœud réseau 30 est configuré pour émettre sur le réseau de communication 29 une mesure d’accélération mesurée par l’accéléromètre 38 relié audit nœud réseau 30.Each network node 30 is configured to transmit over the communication network 29 an acceleration measurement measured by the accelerometer 38 connected to said network node 30.
La mesure d’accélération est constituée par une mesure instantanée d’une valeur d’accélération ou par un profil d’accélération sur une période de temps donnée.The acceleration measurement consists of an instantaneous measurement of an acceleration value or by an acceleration profile over a given period of time.
Avantageusement, l’unité de commande électronique 28 est configurée pour recevoir directement la mesure d’accélération émise par chaque accéléromètre 38.Advantageously, the electronic control unit 28 is configured to directly receive the acceleration measurement emitted by each accelerometer 38.
En variante, l’émetteur 26 est configuré pour recevoir la mesure d’accélération émise par chaque nœud réseau 30. L’émetteur 26 est également configuré pour inclure cette mesure d’accélération dans le signal de contrôle. L’unité de commande électronique est alors configurée pour récupérer, à partir du signal de contrôle, la mesure d’accélération mesurée par chaque nœud réseau 30.Alternatively, the transmitter 26 is configured to receive the acceleration measurement sent by each network node 30. The transmitter 26 is also configured to include this acceleration measurement in the control signal. The electronic control unit is then configured to recover, from the control signal, the acceleration measurement measured by each network node 30.
L’unité de commande 28 est également configurée pour comparer lesdites mesures d’accélérations entre elles.The control unit 28 is also configured to compare said acceleration measurements with one another.
L’unité de commande électronique 28 est ainsi apte à détecter une rupture de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12 dans le cas où au moins deux desdites mesures d’accélération mesurées par au moins deux nœuds réseaux 30 divergent significativement. On considère notamment que deux mesures d’accélération divergent lorsque l’écart entre deux mesures d’accélération est supérieur à un seuil prédéterminé, par exemple égal à 10% de la plus grande des deux valeurs d’accélération mesurées. L’unité de commande électronique 28 est également configurée pour émettre un signal d’alerte et/ou pour déclencher l’arrêt du véhicule ferroviaire 12 lorsqu’une telle rupture d’intégrité est détectée. Avantageusement, l’unité de commande électronique 28 est propre à transmettre le signal d’alerte à un central de contrôle du trafic ferroviaire sur les rails 22, qui est alors propre à prendre des mesures de sécurité appropriées, telles que l’arrêt de la circulation de véhicule sur les rails 22 de l’infrastructure.The electronic control unit 28 is thus able to detect a breach of the integrity of the rail vehicle 12 in the case where at least two of said acceleration measurements measured by at least two network nodes 30 diverge significantly. In particular, it is considered that two acceleration measurements diverge when the difference between two acceleration measurements is greater than a predetermined threshold, for example equal to 10% of the greater of the two measured acceleration values. The electronic control unit 28 is also configured to emit an alert signal and / or to trigger the stopping of the railway vehicle 12 when such a breach of integrity is detected. Advantageously, the electronic control unit 28 is capable of transmitting the alert signal to a central station for controlling rail traffic on the rails 22, which is then capable of taking appropriate safety measures, such as stopping the vehicle traffic on the rails 22 of the infrastructure.
La détection de la rupture de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12 se fait ainsi très rapidement et donc permet une sécurité ferroviaire renforcée.The detection of the breach of the integrity of the railway vehicle 12 is thus done very quickly and therefore allows enhanced rail safety.
L’unité de commande électronique 28 est configurée pour émettre sur le réseau de communication 29 une mesure d’accélération mesurée par au moins un accéléromètre 38 situé dans le voiture de tête 16.The electronic control unit 28 is configured to transmit over the communication network 29 an acceleration measurement measured by at least one accelerometer 38 located in the leading car 16.
Chaque nœud réseau 30 est configuré pour recevoir ladite mesure d’accélération émise par l’unité de commande électronique 28.Each network node 30 is configured to receive said acceleration measurement sent by the electronic control unit 28.
Chaque nœud réseau 30 est également configuré pour comparer ladite mesure d’accélération émise par l’unité de commande électronique 28 à la mesure d’accélération mesurée par l’accéléromètre 38 relié audit nœud réseau 30.Each network node 30 is also configured to compare said acceleration measurement emitted by the electronic control unit 28 with the acceleration measurement measured by the accelerometer 38 connected to said network node 30.
Chaque nœud réseau 30 est apte à se connecter au réseau de communication 29 si la mesure d’accélération émise par l’unité de commande électronique 28 est compatible avec la mesure d’accélération mesurée par l’accéléromètre 38 associé au nœud réseau 30.Each network node 30 is able to connect to the communication network 29 if the acceleration measurement sent by the electronic control unit 28 is compatible with the acceleration measurement measured by the accelerometer 38 associated with the network node 30.
Selon une variante préférée de l’invention, le véhicule ferroviaire 12 est un train de transport de marchandises.According to a preferred variant of the invention, the rail vehicle 12 is a freight transport train.
La base de données du serveur informatique 11 contient alors des informations relatives à des marchandises transportées, lesdites informations étant chacune associée à au moins un identifiant unique d’un nœud aérien 36 du véhicule ferroviaire 12.The database of the computer server 11 then contains information relating to the goods transported, said information each being associated with at least one unique identifier of an air node 36 of the rail vehicle 12.
Chaque station radio 24 située sur le côté des rails 22 est par ailleurs configurée pour recevoir l’identifiant unique émis par au moins un nœud aérien 36 du véhicule ferroviaire 12 lorsque la station radio 24 se trouve dans le périmètre prédéterminé de l’au moins un nœud aérien 36.Each radio station 24 located on the side of the rails 22 is also configured to receive the unique identifier transmitted by at least one aerial node 36 of the rail vehicle 12 when the radio station 24 is within the predetermined perimeter of the at least one aerial node 36.
La station radio 24 est également configurée pour, lorsqu’elle a reçu un tel identifiant unique, envoyer au serveur informatique 11 un signal d’information comprenant cet identifiant unique.The radio station 24 is also configured to, when it has received such a unique identifier, send to the computer server 11 an information signal comprising this unique identifier.
Le serveur informatique 11 est alors apte à déduire de ce signal d’information, par comparaison du ou de chaque identifiant unique compris dans ce signal avec la base de données, la position de marchandises dans l’infrastructure ferroviaire 14.The computer server 11 is then able to deduce from this information signal, by comparison of the or each unique identifier included in this signal with the database, the position of goods in the rail infrastructure 14.
Un premier procédé de composition du véhicule ferroviaire 12 va maintenant être décrit.A first method of composing the rail vehicle 12 will now be described.
Cette composition comprend deux étapes : la création du réseau de communication 29 à partir des différents nœuds réseaux 30 puis le couplage de l’émetteur 26 et de l’unité de commande électronique 28.This composition includes two stages: the creation of the communication network 29 from the different network nodes 30 and then the coupling of the transmitter 26 and the electronic control unit 28.
La création du réseau de communication 29 se déroule de la manière suivante.The creation of the communication network 29 takes place in the following manner.
Initialement, une voiture de tête 16 est située sur les rails 22.Initially, a leading car 16 is located on the rails 22.
Un opérateur créé un réseau de communication regroupant l’unité de commande électronique 28 et les nœuds aérien 36 de la voiture de tête 16 au moyen d’une application dédiée installée sur son terminal mobile.An operator created a communication network grouping together the electronic control unit 28 and the overhead nodes 36 of the lead car 16 by means of a dedicated application installed on his mobile terminal.
Avantageusement, l’opérateur associe à ce réseau de communication un identifiant unique qu’il communique à tous les nœuds du réseau.Advantageously, the operator associates with this communication network a unique identifier which it communicates to all the nodes of the network.
Une voiture à guider 18 est alors juxtaposée à la voiture de tête 16.A guide car 18 is then juxtaposed with the lead car 16.
La voiture à guider 18 est ensuite liée mécaniquement à la voiture de tête 16.The car to be guided 18 is then mechanically linked to the lead car 16.
Puis l’opérateur équipé d’un terminal mobile se place à proximité de la voiture à guider 18. Lorsque l’opérateur se situe dans le périmètre prédéterminé d’un nœud aérien 36 de la voiture à guider 18, l’opérateur se connecte au nœud aérien 36 au moyen du terminal mobile. L’opérateur reçoit du nœud aérien 36 son identifiant unique associé et un numéro d’identification associé à la voiture 13 comprenant ledit nœud aérien 36. Si les informations reçues par l’opérateur sont cohérentes, il connecte ledit nœud aérien 36 au réseau de communication de la voiture de tête 16 au moyen du terminal mobile et lui communique d’identifiant unique associé audit réseau de communication.Then the operator equipped with a mobile terminal is placed near the car to be guided 18. When the operator is within the predetermined perimeter of an air node 36 of the car to be guided 18, the operator connects to the air node 36 by means of the mobile terminal. The operator receives from the air node 36 his associated unique identifier and an identification number associated with the car 13 comprising said air node 36. If the information received by the operator is consistent, he connects said air node 36 to the communication network of the leading car 16 by means of the mobile terminal and communicates to it a unique identifier associated with said communication network.
Ensuite, une nouvelle voiture à guider 18 est juxtaposée à la voiture à guider 18 précédemment rattachée. Elle est alors liée mécaniquement à la voiture de tête 16 par l’intermédiaire de la voiture à guider 18 précédemment rattachée, puis ses noeuds aériens sont connectés au réseau de communication précédemment évoqué au moyen du procédé décrit ci-dessus.Then, a new guide car 18 is juxtaposed with the guide car 18 previously attached. It is then mechanically linked to the lead car 16 via the guide car 18 previously attached, then its overhead nodes are connected to the communication network previously mentioned by means of the method described above.
Cette étape est répétée pour un nombre quelconque de voitures à guider 18, jusqu’à rattacher une voiture de queue 20. Le réseau de communication ainsi obtenu par l’adjonction des noeuds aériens 36 des différentes voitures 16, 18, 20 constitue le réseau de communication 29.This step is repeated for any number of cars to be guided 18, until a tail car 20 is attached. The communication network thus obtained by the addition of the aerial nodes 36 of the different cars 16, 18, 20 constitutes the network of communication 29.
Tous les noeuds aérien 36 du réseau de communication 29 sont ainsi connectés et peuvent communiquer entre eux. Avantageusement, chaque nœud aérien 36 ajoute l’identifiant du réseau de communication 29 dans les signaux que le nœud aérien 36 émet sur le réseau. Chaque nœud aérien 36 reçoit les signaux émis par d’autres nœuds aérien 36 mais ne transmet le signal reçu au reste du réseau de communication 29 que si l’identifiant lu dans le signal correspond à l’identifiant unique associé audit réseau de communication 29.All the aerial nodes 36 of the communication network 29 are thus connected and can communicate with each other. Advantageously, each air node 36 adds the identifier of the communication network 29 in the signals that the air node 36 transmits on the network. Each air node 36 receives the signals transmitted by other air nodes 36 but transmits the received signal to the rest of the communication network 29 only if the identifier read in the signal corresponds to the unique identifier associated with said communication network 29.
Une fois la voiture de queue 20 rattachée, l’émetteur 26 de ladite voiture de queue 20 est couplé à l’unité de commande électronique 28 afin que l’unité de commande électronique 28 identifie le code d’identification de l’émetteur 26 et l’associe à l’émetteur 26. Cette étape constitue le couplage de l’émetteur 26 et de l’unité de commande électronique 28.Once the tail car 20 is attached, the transmitter 26 of said tail car 20 is coupled to the electronic control unit 28 so that the electronic control unit 28 identifies the identification code of the transmitter 26 and associates it with the transmitter 26. This step constitutes the coupling of the transmitter 26 and the electronic control unit 28.
Pour ce faire, l’opérateur réalise par exemple le couplage de l’émetteur 26 et de l’unité de commande électronique 28 en branchant l’émetteur 26 directement sur l’unité de commande électronique 28. Une fois le couplage de l’émetteur 26 et de l’unité de commande électronique 28 établi, l’émetteur 26 est débranché de l’unité de commande électronique 28 et positionné dans la voiture de queue 20. Avantageusement, l’émetteur 26 est fixé physiquement sur un nœud réseau 30 de la voiture de queue 20.To do this, the operator performs for example the coupling of the transmitter 26 and the electronic control unit 28 by connecting the transmitter 26 directly to the electronic control unit 28. Once the coupling of the transmitter 26 and the electronic control unit 28 established, the transmitter 26 is disconnected from the electronic control unit 28 and positioned in the tail car 20. Advantageously, the transmitter 26 is physically fixed on a network node 30 of the tail car 20.
En variante, l’opérateur réalise le couplage de l’émetteur 26 et de l’unité de commande électronique 28 au moyen du terminal mobile, l’émetteur 26 restant situé dans la voiture de queue 20.As a variant, the operator couples the transmitter 26 and the electronic control unit 28 by means of the mobile terminal, the transmitter 26 remaining located in the tail car 20.
Selon une autre variante, l’unité de commande électronique 28 est configurée pour être couplée avec un seul émetteur 26 afin d’éviter des problèmes de sécurité dans le cas où des voitures supplémentaires sont ajoutées au véhicule et que l’émetteur 26 n’est pas supprimé.According to another variant, the electronic control unit 28 is configured to be coupled with a single transmitter 26 in order to avoid safety problems in the case where additional cars are added to the vehicle and the transmitter 26 is not not deleted.
La composition du véhicule ferroviaire 12 se fait donc de façon aisée, l’obtention du réseau de communication 29 se faisant rapidement au moyen d’un terminal mobile.The composition of the railway vehicle 12 is therefore easy, obtaining the communication network 29 quickly by means of a mobile terminal.
Un deuxième procédé de composition d’un véhicule ferroviaire 12 va maintenant être décrit.A second method of composing a rail vehicle 12 will now be described.
Initialement, une voiture à guider 18 est juxtaposée à la voiture de tête 16.Initially, a guide car 18 is juxtaposed with the lead car 16.
La voiture à guider 18 est ensuite liée mécaniquement à la voiture de tête 16.The car to be guided 18 is then mechanically linked to the lead car 16.
L’unité de commande électronique 28 émet sur le réseau de communication 29 la mesure d’accélération mesurée au moment de la liaison mécanique par au moins un accéléromètre 38 situé dans la voiture de tête 16.The electronic control unit 28 transmits on the communication network 29 the acceleration measurement measured at the time of the mechanical connection by at least one accelerometer 38 located in the leading car 16.
La mesure d’accélération est une valeur instantanée ou un profil d’accélération sur une période de temps donnée.The acceleration measurement is an instantaneous value or an acceleration profile over a given period of time.
Cette mesure d’accélération est diffusée par au moins un nœud aérien 36 de la voiture de tête 16 et est captée par au moins un nœud aérien 36 de la voiture à guider 18. Ce dernier nœud aérien 36 compare la mesure d’accélération ainsi reçue à la mesure d’accélération mesurée par l’accéléromètre 38 associé audit nœud aérien 36 et se connecte au réseau de communication 29 si lesdites mesures d’accélération sont compatibles.This acceleration measurement is broadcast by at least one air node 36 of the lead car 16 and is picked up by at least one air node 36 of the car to be guided 18. This last air node 36 compares the acceleration measurement thus received to the acceleration measurement measured by the accelerometer 38 associated with said air node 36 and connects to the communication network 29 if said acceleration measurements are compatible.
En variante, chaque accéléromètre 38 émet sur le réseau de communication 29 la mesure d’accélération mesurée au moment de la liaison mécanique.As a variant, each accelerometer 38 transmits on the communication network 29 the acceleration measurement measured at the time of the mechanical connection.
Chaque nœud aérien 36 de la voiture à guider 18 se connecte au réseau de communication 29 si une des mesures d’accélération reçues est compatible avec la mesure d’accélération mesurée par l’accéléromètre 38 lié au dit nœud aérien 36.Each aerial node 36 of the car to be guided 18 connects to the communication network 29 if one of the acceleration measurements received is compatible with the acceleration measurement measured by the accelerometer 38 linked to said aerial node 36.
En variante, la connexion de chaque nœud aérien au réseau de communication 29 doit être validée/approuvée par l’opérateur avec son terminal.Alternatively, the connection of each air node to the communication network 29 must be validated / approved by the operator with his terminal.
Ensuite, une nouvelle voiture à guider 18 est juxtaposée à la voiture à guider 18 précédemment rattachée. Elle est alors liée mécaniquement à la voiture de tête 16 par l’intermédiaire de la voiture à guider 18 précédemment rattachée, puis ses nœuds aériens 36 sont connectés au réseau de communication 29 au moyen du procédé décrit cidessus.Then, a new guide car 18 is juxtaposed with the guide car 18 previously attached. It is then mechanically linked to the lead car 16 by means of the guide car 18 previously attached, then its overhead nodes 36 are connected to the communication network 29 by means of the process described above.
Cette étape est répétée pour un nombre quelconque de voitures à guider 18, jusqu’à rattacher une voiture de queue 20.This step is repeated for any number of cars to be guided 18, until a tail car 20 is attached.
Une fois la voiture de queue 20 rattachée, l’émetteur 26 de ladite voiture de queue 20 est couplé à l’unité de commande électronique 28 afin que l’unité de commande électronique 28 associe le code d’identification avec l’émetteur 26. Ce couplage se fait typiquement de manière similaire à ce qui a été décrit pour le premier procédé de composition.Once the tail car 20 is attached, the transmitter 26 of said tail car 20 is coupled to the electronic control unit 28 so that the electronic control unit 28 associates the identification code with the transmitter 26. This coupling is typically done in a similar manner to that which has been described for the first composition process.
La composition du véhicule ferroviaire 12 se fait ainsi de façon très simple, aucune action d’opérateur n’étant nécessaire afin d’obtenir le réseau de communication 29.The composition of the railway vehicle 12 is thus very simple, no operator action being necessary in order to obtain the communication network 29.
Un procédé de fonctionnement du système de contrôle de l’intégrité 15 va maintenant être décrit.A method of operating the integrity control system 15 will now be described.
Initialement, le véhicule ferroviaire 12 circule sur les rails 22, l’intégrité du véhicule ferroviaire 12 étant assurée.Initially, the rail vehicle 12 travels on the rails 22, the integrity of the rail vehicle 12 being ensured.
L’émetteur 26 émet en continu un signal de contrôle chiffré comprenant un code d’identification unique associé à l’émetteur 26. Avantageusement, le code d’identification unique est modifié à chaque nouvelle transmission d’information par un algorithme à code tournant.The transmitter 26 continuously transmits an encrypted control signal comprising a unique identification code associated with the transmitter 26. Advantageously, the unique identification code is modified with each new transmission of information by a rolling code algorithm.
Le réseau de communication 29 achemine ce signal de contrôle jusqu’à l’unité de commande électronique 28, le signal de contrôle transitant par au moins un nœud réseau 30 de chaque voiture 13. L’unité de commande électronique 28 reçoit et déchiffre le signal de contrôle. L’unité de commande électronique 29 vérifie que le code d’identification unique reçu correspond à celui de l’émetteur 26 avec lequel l’unité de commande électronique 28 est couplé.The communication network 29 routes this control signal to the electronic control unit 28, the control signal passing through at least one network node 30 of each car 13. The electronic control unit 28 receives and decrypts the signal control. The electronic control unit 29 verifies that the unique identification code received corresponds to that of the transmitter 26 with which the electronic control unit 28 is coupled.
Optionnellement, chaque nœud réseau 30 émet dans le même temps sur le réseau de communication 29 une mesure d’accélération mesurée par l’accéléromètre 38 relié audit nœud réseau 30. L’unité de commande électronique 28 récupère la mesure d’accélération mesurée par l’accéléromètre 38 relié chaque nœud réseau 30 et compare lesdites mesures d’accélération entre elles.Optionally, each network node 30 transmits at the same time on the communication network 29 an acceleration measurement measured by the accelerometer 38 connected to said network node 30. The electronic control unit 28 recovers the acceleration measurement measured by l accelerometer 38 connected to each network node 30 and compares said acceleration measurements with one another.
Tant que l’unité de commande électronique 28 reçoit le code d’identification unique associé à l’émetteur 26 et tant que les mesures d’accélération restent compatibles, l’intégrité du véhicule ferroviaire 12 est assurée.As long as the electronic control unit 28 receives the unique identification code associated with the transmitter 26 and as long as the acceleration measures remain compatible, the integrity of the rail vehicle 12 is ensured.
En cas de rupture de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12, la distance augmente entre les deux voitures 13 de chaque côté de l’interface rompue. Quand la distance entre les nœuds réseaux aériens 36 situés des deux côtés de l’interface rompue dépasse la longueur du rayon du périmètre prédéterminé, la transmission du signal de contrôle entre les deux nœuds réseaux aériens 36 est interrompue. L’unité de commande électronique 28 ne recevant plus le code d’identification unique de l’émetteur 26, elle en déduit la rupture de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12 et commande l’arrêt du véhicule ferroviaire 12.In the event of a breach of the integrity of the rail vehicle 12, the distance increases between the two cars 13 on each side of the broken interface. When the distance between the overhead network nodes 36 located on both sides of the broken interface exceeds the radius length of the predetermined perimeter, the transmission of the control signal between the two overhead network nodes 36 is interrupted. The electronic control unit 28 no longer receiving the unique identification code from the transmitter 26, it deduces therefrom the breach of the integrity of the rail vehicle 12 and commands the stopping of the rail vehicle 12.
La rupture de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12 a également pour conséquence que les mesures d’accélération d’au moins deux nœuds réseau 30 situés de part et d’autres de l’interface rompue vont diverger. Cette divergence va être détectée par l’unité de commande électronique 28 lorsqu’elle compare ces deux mesures d’accélération, laquelle va là aussi en déduire la rupture de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12 et commander en conséquence l’arrêt du véhicule ferroviaire 12.The breakdown of the integrity of the rail vehicle 12 also has the consequence that the acceleration measurements of at least two network nodes 30 located on either side of the broken interface will diverge. This divergence will be detected by the electronic control unit 28 when it compares these two acceleration measures, which again will deduce therefrom the breakdown of the integrity of the rail vehicle 12 and consequently order the stopping of the rail vehicle 12.
Cette comparaison des mesures d’accélérations permet ainsi une détection plus rapide de la rupture d’intégrité qu’au moyen de la seule rupture de transmission du signal de contrôle. En outre, elle permet une redondance des moyens de contrôle de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12.This comparison of the acceleration measurements thus allows faster detection of the integrity break than by means of the only break in transmission of the control signal. In addition, it allows a redundancy of the means of checking the integrity of the railway vehicle 12.
En variante, l’unité de commande électronique 28 émet seulement un signal d’alerte au moment de la détection de la rupture de l’intégrité du véhicule ferroviaire 12 par comparaison des mesures d’accélération. L’arrêt du véhicule ferroviaire 12 n’est alors déclenché qu’au moment de la détection de la rupture d’intégrité par l’absence de réception du code d’identification.As a variant, the electronic control unit 28 only emits an alert signal at the time of detection of the breach of the integrity of the rail vehicle 12 by comparison of the acceleration measurements. The stopping of the railway vehicle 12 is then triggered only when the breach of integrity is detected by the failure to receive the identification code.
Grâce à l’invention décrite ci-dessus, il est ainsi possible de renforcer la sécurité du système de contrôle d’intégrité 15 d’un véhicule ferroviaire 12, notamment de manière à éviter les interférences extérieures et les attaques informatiques, tout en minimisant le coût d’un tel système.Thanks to the invention described above, it is thus possible to reinforce the security of the integrity control system 15 of a railway vehicle 12, in particular so as to avoid external interference and computer attacks, while minimizing the cost of such a system.
Cette invention permet également une composition aisée et rapide d’un véhicule ferroviaire 12 ainsi qu’un fonctionnement du système de contrôle de l’intégrité 15 du véhicule ferroviaire 12 simple, réactif et redondant.This invention also allows a simple and rapid composition of a railway vehicle 12 as well as a simple, reactive and redundant operation of the integrity control system 15 of the railway vehicle 12.
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