FR3079195A1 - Vehicule ferroviaire, installation ferroviaire et procede de gestion automatique de la circulation d'un vehicule ferroviaire sur une ligne ferroviaire associes - Google Patents
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Abstract
Ce véhicule ferroviaire (V) comprend un dispositif embarqué (42) de contrôle automatique du véhicule ferroviaire propre à communiquer avec une infrastructure au sol (36). L'infrastructure au sol (36) est propre à transmettre au véhicule ferroviaire un message de commande de déplacement du véhicule ferroviaire et comprend un système de supervision (ATS). Le dispositif embarqué (42) est configuré pour fonctionner, suite à la détection d'une panne de la communication avec le système de supervision (ATS), suivant un mode de fonctionnement dégradé, dans lequel le dispositif embarqué (42) commande le déplacement du véhicule jusqu'à une station d'échange de passagers suivante (S1, S2, S3) si le véhicule se trouve entre deux stations d'échange de passagers et maintient le véhicule à l'arrêt en station d'échange de passagers (S1, S2, S3) pendant une première durée prédéterminée si le véhicule est arrêté à une station d'échange de passagers.
Description
Véhicule ferroviaire, installation ferroviaire et procédé de gestion automatique de la circulation d’un véhicule ferroviaire sur une ligne ferroviaire associés
La présente invention concerne un véhicule ferroviaire, ainsi qu’une installation ferroviaire et un procédé de gestion automatique de la circulation d’un véhicule ferroviaire sur une ligne ferroviaire associés.
L’invention a notamment pour domaine celui des procédés de gestion de la circulation d’un train le long d’une ligne ferroviaire, mis en œuvre par une installation de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur la ligne ferroviaire du type « Communication Based Train Control >> - CBTC.
Il est notamment connu d’équiper une ligne ferroviaire s’étendant entre deux stations et comprenant un ensemble de voie ferrées d’une installation de contrôle automatique du trafic ferroviaire associée à l’ensemble de voies ferrées, de sorte qu’il est possible de piloter automatiquement le déplacement des véhicules et notamment de trains sur la ligne.
L’installation de contrôle automatique du trafic comporte une infrastructure au sol et une infrastructure embarquée à bord des véhicules.
L’infrastructure au sol comprend un système de supervision de la ligne ferroviaire aussi dénommé système ATS, selon l’acronyme anglais « Automatic Train Supervision >>, un système d’enclenchement, dit système IXL, aussi dénommé « Interlocking >> en anglais et un contrôleur de zones (dont l’acronyme est « ZC >> comme « Zone Controller >> en anglais) qui est en charge d’une part de suivre la présence de chaque train sur la ligne ferroviaire et de fournir à chaque train une autorisation de mouvement, pour permettre au train de réaliser en sécurité la mission qui lui a été attribuée.
L’infrastructure embarquée comprend un système de contrôle automatique des trains, connu sous l’acronyme anglais de système ATC, pour « Automatic Train Control >>.
Le système ATS est mis en œuvre dans un central opérationnel. Il comporte différents sous-systèmes qui permettent de calculer une route de la ligne ferroviaire à affecter à chaque véhicule, et notamment de déterminer une portion de voie ferrée respective à réserver à la circulation de chaque véhicule ferroviaire à un instant donné. La portion de voie ferrée à réserver correspond généralement à une portion de la route à affecter au véhicule ferroviaire correspondant. Le système ATS est propre à envoyer au système d’enclenchement et au contrôleur de zones des demandes d’affectation/ d’ouverture de la route à affecter à chaque véhicule et/ou des demandes de réservation/ouverture de la portion de voie à réserver pour chaque véhicule.
Le système d’enclenchement, dit système IXL, est propre à gérer des équipements à la voie, tels que des signaux lumineux, des actionneurs d’aiguillage, etc., pour réserver/ouvrir une route à la circulation d’un train conformément à une demande du système ATS. Le système IXL vérifie et réalise une pluralité de conditions logiques et d’actions logiques pour placer les différents équipements d’une zone associée à la route à affecter dans un état d’enclenchement requis. La zone associée à la route à affecter correspond à une portion de voie ferrée à réserver. On dit alors que le système IXL trace la route. Autrefois à base de relais électromécaniques, le système IXL est aujourd’hui à base de calculateurs (« CBI >> pour « computer based interlocking »). En général, pour une ligne ferroviaire du type carrousel, un unique calculateur est ainsi propre à commander l’état d’enclenchement des équipements à la voie de manière à tracer une route devant un véhicule, c’est-à-dire à libérée une route pour chaque véhicule.
Le contrôleur de zones suit la présence de chaque train sur la ligne ferroviaire, chaque train lui communiquant régulièrement sa position courante. D’autre part, le contrôleur de zones est propre à fournir à chaque train une autorisation de mouvement, qui garantit la sécurité de circulation du train considéré sur une portion de voie ferrée (par exemple ne pas fournir à un train une autorisation de mouvement qui lui permettrait d’aller au-delà de l’arrière du train qui le précède). L’autorisation de mouvement est déterminée notamment à partir des données reçues du système d’enclenchement et de la position courante des trains.
Il est à noter que l’occupation d’une zone est déterminée par le contrôleur de zones à partir des informations qu’il reçoit d’une part d’un système primaire de détection et, d’autre part, d’un système secondaire de détection.
Le système primaire de détection permet la détermination de la zone occupée par un train en fonction de la position instantanée du train déterminée par le train lui-même et communiquée au contrôleur de zones. Le contrôleur de zones est alors propre à élaborer une première information d’occupation.
Le système secondaire de détection est propre à redonder le système primaire de détection, au cas où, par exemple, l’unité de communication radio d’un train ne fonctionnant plus, le contrôleur de zones ne puisse pas obtenir la position instantanée du train.
Par des équipements à la voie adaptés, tels que des compteurs d’essieux ou des circuits de voie, disposés le long de la voie, le système secondaire de détection est apte à détecter la présence d’un train dans telle ou telle zone et à communiquer une seconde information d’occupation au contrôleur de zones.
Le contrôleur de zones réconcilie les première et seconde informations d’occupation. Différentes stratégies sont ensuite mises en oeuvre lorsque ces deux informations diffèrent l’une de l’autre. Il est à noter qu’un contrôleur de zones transmet une information de zone occupé ou libre au système IXL, l’occupation de la zone entrant dans les conditions logiques vérifiées pour le tracé d’une route.
Le système ATC est fondé sur la présence de calculateurs embarqués à bord des trains autorisés à circuler sur la ligne ferroviaire. Le calculateur d’un train détermine un certain nombre de paramètres de fonctionnement et communique avec des équipements au sol, notamment l’ATS et le contrôleur de zones. Ce calculateur assure d’une part la couverture des besoins fonctionnels (l’arrêt dans les différentes stations à desservir par exemple) et d’autre part le contrôle des points de sécurité (vérification que le train n’a pas une vitesse excessive par exemple). Le calculateur d’un train est connecté à une unité de communication radio embarquée, propre à établir une liaison radio avec des stations de base d’une infrastructure de communication appartenant à l’infrastructure au sol.
En cas de dysfonctionnement du système ATS et/ou de dysfonctionnement de la communication entre le système ATS et le système ATC, toute circulation sur la ligne ferroviaire de manière automatique sans conducteur est généralement interrompue, puisque le système ATC ne reçoit alors plus d’ordres de mission de la part du système ATS.
La présente invention a pour but de répondre à ce problème.
À cet effet, l’invention a pour objet un véhicule ferroviaire propre à circuler sur une ligne ferroviaire équipée d’une installation de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur la ligne ferroviaire, la ligne ferroviaire comprenant une pluralités de stations d’échange de passagers successives, le véhicule ferroviaire comprenant un dispositif embarqué de contrôle automatique du véhicule ferroviaire, le dispositif embarqué étant propre à communiquer avec une infrastructure au sol de l’installation de contrôle, l’infrastructure au sol étant propre à transmettre au véhicule ferroviaire un message de commande de déplacement du véhicule ferroviaire et comprenant un système de supervision, dit système ATS, propre à transmettre au véhicule ferroviaire un message de demande d’informations, le dispositif embarqué étant configuré pour fonctionner suivant un mode de fonctionnement nominal dans lequel il commande le déplacement du véhicule en fonction de données comprises dans le message de commande. Conformément à l’invention, suite à la détection d’une panne de la communication avec le système de supervision, le dispositif embarqué est configuré pour fonctionner suivant un mode de fonctionnement dégradé, dans lequel le dispositif embarqué commande le déplacement du véhicule jusqu’à une station d’échange de passagers suivante si le véhicule se trouve entre deux stations d’échange de passagers et maintient le véhicule à l’arrêt en station d’échange de passagers pendant une première durée prédéterminée si le véhicule est arrêté à une station d’échange de passagers.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le véhicule ferroviaire comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le dispositif embarqué comprend un organe de détection d’une panne de la communication avec le système de supervision, l’organe de détection étant propre à détecter ladite panne lorsque le véhicule ferroviaire ne reçoit plus de message de demande d’informations en provenance du système de supervision depuis une deuxième durée prédéterminée ;
- le dispositif embarqué comprend un module de mémorisation de profils de vitesse à respecter entre deux stations d’échange de passagers successives et le dispositif embarqué est configuré pour, lorsqu’il est en mode dégradé, contrôler le déplacement du véhicule ferroviaire en fonction des profils de vitesse mémorisés et d’une position du véhicule ;
- la ligne ferroviaire est divisée en une pluralité de zones, et l’infrastructure au sol comporte un contrôleur de zones, propre à déterminer un état d’occupation instantané de chaque zone et à transmettre une autorisation de mouvement jusqu’à un point d’extrémité à chaque véhicule en fonction de l’état d’occupation des zones, et le dispositif embarqué est configuré pour lorsqu’il est en mode dégradé également commander le déplacement du véhicule en fonction de l’autorisation de mouvement transmise par le contrôleur de zones ;
- le dispositif embarqué est configuré pour, lorsqu’il est en mode dégradé, commander le déplacement du véhicule, arrêté à une station d’échange de passagers, vers une station d’échange de passagers suivante en fonction de l’autorisation de mouvement transmise par le contrôleur de zones, et soit automatiquement lorsque le véhicule est arrêté en station depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée, soit lorsqu’un dispositif de sécurité associé à la station d’échange de passagers à laquelle le véhicule est arrêté est activé et avantageusement que le véhicule est arrêté en station depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée ;
- la ligne ferroviaire est une ligne du type carrousel comportant une voie aller et une voie retour, des stations de terminus, ainsi que des première et seconde voies de retournement permettant à un véhicule de passer d’une voie à l’autre parmi les voies allé et retour, avantageusement situées à chacune des stations de terminus, le dispositif embarqué étant configuré pour, lorsqu’il est en mode dégradé, détecter l’arrivée du véhicule à une station de terminus et pour commander le déplacement du véhicule de la voie aller à la voie retour ou inversement lorsque le véhicule quitte la station de terminus ;
- le dispositif embarqué est configuré pour, lorsqu’il est en mode dégradé, commander la fermeture de portes du véhicule, arrêté à une station, lorsque le véhicule est arrêté en station depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée.
L’invention a également pour objet une installation ferroviaire comprenant un véhicule ferroviaire tel que décrit ci-dessus et l’installation de contrôle automatique du trafic ferroviaire, l’infrastructure au sol comprenant un système d’enclenchement propre à contrôler une pluralité d’équipements ferroviaires associés à la ligne ferroviaire de sorte à tracer des routes pour chaque véhicule ferroviaire, le système d’enclenchement étant configuré pour, suite à la détection d’une panne de la communication avec le système de supervision, tracer une pluralité de routes par défaut de manière à permettre une poursuite de l’exploitation automatique de la ligne selon un mode dégradé.
Avantageusement, la ligne ferroviaire est une ligne du type carrousel comportant une voie aller et une voie retour, des stations de terminus, ainsi que des première et seconde voies de retournement permettant à un véhicule de passer d’une voie à l’autre parmi les voies allé et retour, avantageusement situées à chacune des stations de terminus, le système d’enclenchement étant configuré pour, suite à la détection d’une panne de la communication avec le système de supervision, définir des routes par défaut et/ou des séquences de routes par défaut autorisant une exploitation automatique de la ligne selon laquelle les véhicules circulent selon un trajet par défaut formant une boucle.
L’invention a également pour objet un procédé de gestion automatique de la circulation d’au moins un véhicule ferroviaire sur une ligne ferroviaire équipée d’une installation de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur la ligne ferroviaire, la ligne ferroviaire comprenant une pluralités de stations d’échange de passagers successives, le véhicule ferroviaire comprenant un dispositif embarqué de contrôle automatique du véhicule ferroviaire, le procédé comprenant des étapes de :
- communication du dispositif embarqué avec une infrastructure au sol de l’installation de contrôle, l’infrastructure au sol comprenant un système de supervision, dit système ATS, l’étape de communication comprenant la transmission par l’infrastructure au sol, au véhicule ferroviaire, d’un message de commande de déplacement du véhicule ferroviaire et, la transmission, par le système de supervision, d’un message de demande d’informations,
- la commande du dispositif embarqué suivant un mode de fonctionnement nominal dans lequel il commande le déplacement du véhicule en fonction de données comprises dans le message de commande,
- la détection, de préférence par le dispositif embarqué, d’une panne de la communication avec le système de supervision,
- la commande du dispositif embarqué suivant un mode de fonctionnement dégradé, le dispositif embarqué commandant le déplacement du véhicule jusqu’à une station d’échange de passagers suivante si le véhicule se trouve entre deux stations d’échange de passagers et maintient le véhicule à l’arrêt en station d’échange de passagers pendant une première durée prédéterminée si le véhicule est arrêté à une station d’échange de passagers .
L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d’une ligne ferroviaire du type carrousel, équipée d’une installation de contrôle automatique du trafic ferroviaire, sur laquelle circule un véhicule ferroviaire conforme à un mode de réalisation de l’invention ; et
- la figure 2 est un organigramme d’un exemple de procédé de gestion automatique de la circulation d’un véhicule ferroviaire conforme à l’invention sur la ligne ferroviaire de la figure 1.
L’invention consiste à configurer un système ATC d’un véhicule ferroviaire pour, lors d’une défaillance d’un système ATS associé, que le système ATC assure soit un arrêt progressif de la circulation du véhicule ferroviaire sur la ligne ferroviaire, en s’assurant que l’ensemble des passagers ne restent pas bloqués dans le véhicule, soit la continuation de la circulation du véhicule ferroviaire sur la ligne ferroviaire dans un mode de défaut prédéterminé.
La ligne ferroviaire 10 représentée à la figure 1 est une ligne du type carrousel.
La ligne ferroviaire 10 est parcourue par un véhicule ferroviaire V, notamment un train ou un métro.
La ligne ferroviaire 10 comporte deux voies aller, et retour, 11, 12 de circulation parallèles, chaque voie étant unidirectionnelle, et des voies 13, 14, également appelées première et deuxième voies de retournement, pour permettre le retournement des trains pour qu’ils passent d’une voie à l’autre parmi les voies allé et retour. Les voies de retournement 13, 14, connectent les voies aller 11 et retour 12 pour permettre à un train de passer de la voie aller à la voie retour et de la voie retour à la voie aller, respectivement.
La ligne ferroviaire 10 comporte ainsi la voie aller 11, entre une première station de terminus S1 et une seconde station de terminus S3, et la voie retour 12, entre la seconde station de terminus S3 et la première station de terminus S1. Sur la figure 1, en plus des première et seconde stations de terminus, la ligne comporte une station intermédiaire S2.
Les stations S1, S2, S3 sont des stations d’échange de passagers.
Avantageusement, chaque station S1, S2, S3 est équipée avec un dispositif de sécurité M1, M2, M3 propre à transmettre à un véhicule V arrêté à la station, un message de départ de la station. Avantageusement encore, le dispositif de sécurité est propre à transmettre le message de départ suite à l’activation d’un module de validation, non représenté, associé au dispositif de sécurité. Le module de validation est par exemple un bouton à activer en station par un opérateur. En variante, le module de validation est positionné dans un local technique associé à la station ou dans un centre de supervision hébergeant le système ATS.
Le sens de circulation des trains sur la voie aller 11 est indiqué par la flèche F11 et le sens de circulation des trains sur la voie retour 12 est indiqué par la flèche F12, opposée à la flèche F11. Les qualificatifs d’amont et d’aval pour une voie sont relatifs au sens de circulation sur cette voie.
La voie aller 11 est subdivisée en sections ou zones : une section d’entrée S10, deux sections inter-station (S11 entre la première station de terminus S1 et la station intermédiaire S2 et S12 entre la station intermédiaire S2 et la seconde station de terminus S3), et une section de sortie S13.
La voie retour 12 est subdivisée en sections : une section d’extrémité amont S31, une section d’entrée S20, deux sections inter-station (S21 entre la seconde station de terminus S3 et la station intermédiaire S2 et S22 entre la station intermédiaire S2 et la première station de terminus S1), une section de sortie S23 et une section d’extrémité aval S40.
La section de sortie S13 de la voie aller 11 et la section d’entrée S20 de la voie retour 12 sont équipées d’aiguillages, A1 et A2 respectivement, définissant chacun suivant le sens de circulation correspondant une sortie directe reliée à une suite de la section S13, S20 correspondante et une sortie déviée reliée à la première voie de retournement 13. La première voie de retournement 13 définit une section de retournement S30.
De manière similaire, la section de sortie S23 de la voie retour 12 et la section d’entrée S10 de la voie aller 11 sont équipées d’aiguillages, A4 et A3 respectivement, définissant chacun suivant le sens de circulation correspondant une sortie directe reliée à une suite de la section S10, S23 correspondante et une sortie déviée reliée à la deuxième voie de retournement 14. La deuxième voie de retournement 14 définit une section de retournement S41.
Les sections S13, S30, S31 et S20 définissent une première aire de retournement, dédiée au transfert du véhicule V de la voie aller 11 vers la voie retour 12.
Les sections S23, S40, S41 et S10 définissent une seconde aire de retournement, dédiée au transfert du véhicule V de la voie retour 12 vers la voie aller 11.
La ligne 10 comporte de nombreux équipements de voie, tels que les aiguillages A1 à A4 ; des signaux lumineux en entrée de section (aussi dénommés signaux en « sortie de station »), tels que des signaux L11, L12, L13, le long de la voie aller 11 et des signaux L20, L21, L22, L23, L24 le long de la voie retour 12 ; et des compteurs d’essieux E2 et E1 dans chacune des zones de retournement, par exemple pour la section d’extrémité S31 et la section d’extrémité S40. Sur la figure 1, seul un compteur d’essieux est représenté schématiquement pour chaque aiguillage, mais en réalité des têtes de comptage d’essieux sont positionnées autour de chaque aiguille.
Chaque section de voie comporte un ensemble d’équipements à la voie commandé par une carte électronique 30, connectée à un réseau de communication 32.
Avantageusement, et de manière connue, l’ensemble d’équipements à la voie comprend des balises de communication avec le véhicule ferroviaires V propre à transmettre au véhicule ferroviaire des informations de position ainsi que des informations de commande du véhicule ferroviaire.
La ligne ferroviaire 10 est équipée d’une installation 34 de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur la ligne ferroviaire.
L’installation de contrôle 34 et le véhicule V forment une installation ferroviaire 35.
L’installation 34 de contrôle automatique du trafic comporte une infrastructure au sol 36 et une infrastructure embarquée 38, embarquée à bord du véhicule V et plus précisément de chaque véhicule circulant sur la ligne ferroviaire 10.
L’infrastructure au sol 36 comprend un système de supervision, dit système ATS, un système d’enclenchement, dit système IXL et un contrôleur de zones ZC.
L’infrastructure au sol 36 comprend également, avantageusement, une pluralité de stations de base, réparties le long des voies, d’une infrastructure de communication sans fil (non représentée sur la figure), qui est reliée au réseau 32. Les stations de base sont, par exemple, confondues avec les cartes électroniques 30.
L’infrastructure embarquée 38 comprend pour chaque véhicule circulant sur la ligne ferroviaire 10 un dispositif embarqué 42 de contrôle automatique du véhicule ferroviaire, tel qu’un calculateur embarqué à bord du véhicule V.
Le dispositif embarqué 42 de contrôle automatique du véhicule ferroviaire est propre à piloter le véhicule correspondant.
L’infrastructure embarquée 38 comprend également un module de radiocommunication embarqué 44 pour chaque véhicule propre à communiquer avec les stations de base.
Les systèmes ATS, IXL et le contrôleur de zones remplissent la même fonction que celle décrite dans la partie introductive de la demande.
Le système ATS est ainsi propre à définir un trajet pour le véhicule V et plus généralement pour un véhicule circulant sur la ligne 10 et à demander l’ouverture des routes devant chaque véhicule au système IXL, pour la gestion des équipements à la voie, afin de placer chacun des équipements d’une zone ou section dans un état requis de manière à tracer une route devant le véhicule, conformément à une demande d’ouverture de route émise par le système ATS.
Le système ATS est propre à transmettre au véhicule ferroviaire V, c’est-à-dire au dispositif embarqué 42 et notamment à chaque véhicule V circulant sur la ligne 10, un message de commande de déplacement du véhicule ferroviaire, via le réseau 32, les stations de base et le module de radiocommunication 44.
Le système ATS est également propre à transmettre au véhicule ferroviaire V, c’est-à-dire au dispositif embarqué 42, un message de demande d’informations.
Le système ATS est configuré pour transmettre le message de demande d’informations de manière régulière, par exemple à une fréquence prédéterminée.
Le message de demande d’information correspond par exemple à une requête de récupération d’un état/statut du train, tel que : « en circulation », « à l’arrêt », « au dépôt »...
La fréquence prédéterminée est, par exemple, comprise entre 1 et 2 Hz.
Le contrôleur de zones ZC est propre à déterminer l’état d’occupation instantané de chaque zone ou section, à l’aide de données transmises par un système de détection primaire comprenant par exemple les balises évoquées ci-dessus et le calculateur embarqué 42 et par un système de détection secondaire tels que des circuits de voies, non représentés, associés à chaque section.
Le contrôleur de zones ZC est propre à transmettre une autorisation de mouvement à chaque véhicule V, notamment jusqu’à un point d’extrémité sur les voies en fonction de l’état d’occupation des zones.
Le système IXL est configuré pour fonctionner suivant deux modes de fonctionnement, un mode de fonctionnement nominal et un mode de fonctionnement dégradé.
Le système IXL est propre, dans le mode de fonctionnement nominal, suite à une demande d’ouverture de route émise par le système ATS, à commander les équipements à la voie, afin de placer chacun des équipements d’une zone ou section dans un état requis de manière à tracer devant le véhicule V la route demandée.
Avantageusement, le système IXL est, par exemple, propre à surveiller, à chaque instant, l’état du système ATS. Cette surveillance est de préférence réalisée au moyen d’un bit de vie (« live bit >> en anglais) émis périodiquement par l’ATS à destination du système IXL. Lorsque le système IXL ne reçoit plus de bit de vie de la part du système ATS, et détecte alors une panne de la communication avec le système de supervision ATS, le système IXL est propre à rentrer dans le mode de fonctionnement dégradé, qui est avantageusement un mode de fonctionnement prédéterminé.
Le système IXL est, par exemple, propre à maintenir une variable B relative à un état courant du système ATS, prenant la valeur ON lorsque le système IXL reçoit effectivement le bit de vie de la part du système ATS et la valeur OFF lorsque le système IXL ne reçoit plus de bit de vie de la part du système ATS.
Lorsque la variable B relative à l’état du système ATS bascule vers la valeur OFF, le système IXL prend la main sur la gestion des équipements à la voie de la ligne 10 pour en permettre l’exploitation selon le mode dégradé.
Dans son mode de fonctionnement dégradé, le système d’enclenchement IXL est configuré pour tracer une pluralité de route par défaut de manière à permettre une poursuite de l’exploitation automatique de la ligne selon un mode dégradé.
Le système IXL est notamment configuré pour, dans son mode de fonctionnement dégradé, définir des routes par défaut et/ou des séquences de routes par défaut autorisant une exploitation automatique de la ligne selon laquelle chaque véhicule V circule selon un trajet par défaut formant une boucle. De tels routes, séquence de route sont avantageusement préalablement mémorisées par le système IXL et, de préférence, fonction de la position des véhicules ferroviaires détectée par le contrôleur de zones ZC sur les voies.
Plus précisément, dans ce mode dégradé, le système IXL trace un ensemble de routes par défaut, c’est-à-dire qu’il place les équipements à la voie de chaque zone ou section de la ligne dans un état d’enclenchement par défaut, de manière à permettre à un véhicule de circuler sur chaque zone, selon une route par défaut, les routes par défaut étant définies pour établir un trajet par défaut permettant une exploitation de la ligne.
Dans le mode dégradé, le système IXL est également propre à réaliser, si cela est défini, une séquence de traçage de routes, c’est-à-dire qu’il trace une première route par défaut, et, si certaines conditions sont vérifiées, il peut tracer une seconde route par défaut, les première et seconde route partageant une zone commune.
En variante, le système IXL est propre à être commandé dans son mode de fonctionnement dégradé suite à l’activation d’un organe de sécurité activé par un opérateur.
Avantageusement, pour la première aire de retournement en arrière de la seconde station de terminus S3, le système IXL est propre à gérer un cycle ou séquence de traçage de routes par défaut consistant d’abord à tracer une première route constituée des sections S30 et S31, puis une fois le véhicule V sur la section S31, une seconde route constituée des sections S31 et S20. Pour tracer la seconde route, le système IXL attend que la section d’extrémité S31 soit occupée par un train.
De manière similaire, pour la deuxième aire de retournement en arrière de la première station de terminus S1, le système IXL est propre à gérer un cycle ou séquence de traçage de routes par défaut consistant d’abord à tracer une première route constituée des sections S23 et S40, puis, une fois le train sur la section d’extrémité S40, une seconde route constituée des sections S40 et S41.
Le système d’enclenchement IXL est ainsi configuré, dans une phase préalable à l’exploitation de la ligne, de manière à définir les différentes routes et/ou séquences de routes par défaut à tracer dans le mode dégradé. De plus, toutes les routes ou ensemble de routes qu’il est possible de définir sur la ligne et qui sont en conflit avec les routes ou séquence de routes par défaut sont identifiées. Lors du basculement dans le mode dégradé, toutes ces routes en conflit potentiel sont libérées. Puis les routes par défaut permettant l’exploitation automatique de la ligne sont systématiquement établies et bloquées.
Le dispositif embarqué 42 est propre à communiquer avec l’infrastructure au sol au moyen du module de radiocommunication 44 embarqué et de la pluralité de stations de base qui sont reliées au réseau 32.
Le dispositif embarqué 42 comprend avantageusement un calculateur 46 et un module de mémorisation 48 d’instructions logicielles de programmation 50 propres à être exécutées par le calculateur 46.
En variante, le dispositif embarqué 42 comprend en lieu et place du calculateur et du module de mémorisation, un ou plusieurs composants logiques programmables, tels qu’un ou plusieurs FPGA (de l’anglais Field Programmable Gâte Array) ou encore un ou plusieurs circuits intégrés dédiés, tels qu’un ou plusieurs ASIC (de l’anglais Application Spécifie Integrated Circuit) remplissant la même fonction.
Le module de mémorisation 48 est configuré pour mémoriser des première et deuxième durées. Avantageusement, le module de mémorisation 48 est configuré pour mémoriser une première durée pour chaque station.
Avantageusement, le module de mémorisation 48 est configuré pour mémoriser une cartographie 52 de la ligne ferroviaire 10 et notamment la position des stations d’échange de passagers et des équipements à la voie.
Avantageusement encore, le module de mémorisation 48 est configuré pour mémoriser des profils 54 de vitesse à respecter entre deux stations d’échange de passagers successives et notamment pour mémoriser au moins un profil de vitesse à respecter pour chaque section de la ligne 10.
Les instructions logicielles de programmation 50 comprennent, par exemple, des instructions de commande du déplacement du véhicule V, des instructions de détection d’une panne de la communication du système de supervision avec le dispositif embarqué 42, des instructions de détermination de la position du véhicule V, des instructions de commande du passage du système IXL dans son mode de fonctionnement dégradé et des instructions de commande des portes du véhicule V.
Le dispositif embarqué 42 est configuré pour fonctionner suivant deux modes de fonctionnement, un mode de fonctionnement nominal et un mode de fonctionnement dégradé.
Le dispositif embarqué 42 et notamment les instructions de commande de déplacement du véhicule sont configurés pour, quel que soit son mode de fonctionnement, commander le déplacement du véhicule en fonction de l’autorisation de mouvement transmise par le contrôleur de zones ZC au véhicule V. Plus précisément, le dispositif embarqué 42 est propre à contrôler le déplacement du véhicule conformément à l’autorisation de mouvement. En particulier, le dispositif embarqué 42 détermine un profil de vitesse, qui est ensuite utilisé comme consigne de vitesse pour piloter le véhicule. Il y a donc exploitation automatique de la circulation du véhicule.
Le dispositif embarqué 42 et notamment les instructions de détermination de la position du véhicule V sont configurés pour, quel que soit le mode de fonctionnement du dispositif embarqué, déterminer la position du véhicule V, notamment à l’aide du système de détection primaire.
Le dispositif embarqué 42, et notamment les instructions de commande de déplacement du véhicule sont configurés pour, lorsque le dispositif embarqué est dans son mode de fonctionnement nominal, commander le déplacement du véhicule V en fonction également du message de commande, c’est-à-dire en fonction de données de commande comprises dans le message de commande transmis par le système ATS, telles qu’un ordre de démarrage ou une table horaire à respecter par le véhicule V.
Le dispositif embarqué 42 est configuré pour entrer dans son mode de fonctionnement dégradé à la suite de la détection d’une panne de la communication du système de supervision avec le dispositif embarqué. Une telle panne est par exemple liée à un défaut de fonctionnement du système ATS ou à un problème de réception des messages de commande et de demande d’informations par le dispositif embarqué 42 et notamment par le module de radiocommunication 44.
Avantageusement, le dispositif embarqué 42 comprend un organe de détection d’une panne du système de supervision, correspondant aux instructions de détection d’une panne de la communication, propre à détecter ladite panne lorsque le véhicule ferroviaire ne reçoit plus de message de demande d’informations en provenance du système de supervision depuis une deuxième durée prédéterminée.
La deuxième durée est, par exemple, comprise entre 3 et 10 secondes.
Avantageusement encore, le dispositif embarqué 42 est propre, via notamment l’exécution des instructions de commande du passage dans le mode dégradé, à envoyer un message de commande du passage du système IXL dans son mode de fonctionnement dégradé suite à la détection de la panne de la communication du dispositif embarqué avec le système de supervision. Avantageusement encore, le dispositif embarqué 42 est configuré dans une phase préalable à l’exploitation de la ligne, de manière à mémoriser les différentes routes et/ou séquences de routes par défaut à tracer dans le mode dégradé et à les transmettre au système IXL suite à la détection de la panne du système de supervision.
Dans le mode de fonctionnement dégradé, le dispositif embarqué 42 est propre, via notamment l’exécution des instructions de commande de déplacement du véhicule, à identifier la position du véhicule V sur la ligne, à partir de la position déterminée par les instructions de détermination et de la cartographie de la ligne ferroviaire 10, et à commander le déplacement du véhicule V jusqu’à une station d’échange de passagers suivante si le véhicule se trouve entre deux stations d’échange de passagers et à maintenir le véhicule à l’arrêt en station d’échange de passagers pendant une première durée prédéterminée lorsque le véhicule est arrêté à une station d’échange de passagers.
La première durée est, par exemple, comprise entre 5 et 60 secondes.
Le dispositif embarqué 42 et notamment les instructions de commande du déplacement du véhicule V sont configurés pour, lorsque le dispositif embarqué 42 est en mode de fonctionnement dégradé, contrôler le déplacement du véhicule ferroviaire en fonction des profils de vitesse mémorisés par le module de mémorisation 48 et de la position du véhicule V.
Le dispositif embarqué 42 et notamment les instructions de commande du déplacement du véhicule V sont configurés pour, lorsque le dispositif embarqué 42 est en mode de fonctionnement dégradé et que le véhicule est arrêté en station depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée, commander le déplacement du véhicule vers une station suivante automatiquement.
Avantageusement, le dispositif embarqué 42 est propre lorsqu’il est en mode dégradé, via l’exécution des instructions de commande des portes, à commander la fermeture de portes du véhicule arrêté à une station, lorsque le véhicule est arrêté en station depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée puis ensuite, une fois les portes fermées, commander le déplacement du véhicule vers une station suivante automatiquement.
Dans la variante ou un dispositif de sécurité est installé dans chaque station, le dispositif embarqué 42 est également configuré pour en mode de fonctionnement dégradé, commander automatiquement le déplacement du véhicule arrêté à une station d’échange de passagers, vers une station suivante, lorsque le module de validation associé au dispositif de sécurité équipant la station à laquelle le véhicule est arrêté est activé et avantageusement que le véhicule est arrêté en station depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée.
Avantageusement encore, le dispositif embarqué et notamment les instructions de commande du déplacement du véhicule V sont configurés pour, lorsque le dispositif embarqué 42 est en mode de fonctionnement dégradé, détecter l’arrivée du véhicule à une station de terminus, le module de mémorisation mémorisant la position des stations de terminus et le dispositif embarqué étant propre à comparer la position actuelle avec la position des stations de terminus, et pour commander le déplacement du véhicule de la voie aller à la voie retour ou inversement lorsque le véhicule quitte la station de terminus.
Avantageusement, le dispositif embarqué est propre à communiquer avec le système IXL pour permettre la commande des équipements à la voie de sorte que le véhicule puisse être déplacé de la voie aller à la voie retour ou inversement lorsque le véhicule quitte la station de terminus.
En variante, le système IXL est configuré de sorte que lorsqu’il est en mode de fonctionnement dégradé et que le dispositif embarqué est en mode de fonctionnement dégradé, commander les équipements à la voie de sorte que le véhicule puisse être déplacé de la voie aller à la voie retour ou inversement lorsque le véhicule quitte la station de terminus, en fonction de la position du véhicule déterminée par le contrôleur de zones.
Le fonctionnement de l’installation ferroviaire et notamment du dispositif embarqué va être décrit plus en détails ci-dessous à l’aide de la figure 2 montrant un organigramme d’un exemple de procédé de gestion automatique de la circulation d’un véhicule ferroviaire conforme à l’invention.
Au cours d’une première étape 100, de préférence préalable à l’exploitation de la ligne ferroviaire 10, les instructions logicielles de programmation et les première et deuxième durées sont mémorisées dans le module de mémorisation 48. Avantageusement, la cartographie 52 et les profils 54 de vitesse sont également mémorisés.
Ensuite, au cours d’une étape 102, la ligne 10 est en exploitation et le véhicule V qui circule sur la ligne 10 communique, via son dispositif embarqué 42 avec l’infrastructure au sol 36 de l’installation de contrôle. Lors de l’étape 102, l’infrastructure au sol 36 transmet au véhicule ferroviaire et notamment au dispositif embarqué 42, le message de commande de déplacement du véhicule ferroviaire et le message de demande d’informations.
Lors d’une étape 104 suivante, le dispositif embarqué fonctionne suivant son mode de fonctionnement nominal et commande le déplacement du véhicule en fonction des données comprises dans le message de commande.
Puis, au cours d’une étape 106 suivante, le véhicule V détecte, via son dispositif embarqué 42, une panne de la communication avec le système de supervision ATS.
Le dispositif embarqué 42 entre alors dans son mode de fonctionnement dégradé lors d’une étape 108 et commande avantageusement le système d’enclenchement IXL dans son mode de fonctionnement dégradé.
Au cours d’une étape suivante 110, le dispositif embarqué 42 maintient le véhicule à l’arrêt en station d’échange de passagers pendant la première durée prédéterminée, puisque le véhicule est identifié comme positionné arrêté à la station d’échange de passagers S1 dans le cas de la figure 1.
Par ailleurs, si le véhicule V avait identifié comme étant positionné entre les stations d’échanges S2 et S1 le dispositif embarqué 42 aurait alors, lors de l’étape 110, commandé le déplacement du véhicule jusqu’à la station d’échange de passagers suivante S1.
Un tel fonctionnement permet d’éviter que les passagers soient maintenus bloqués dans le véhicule jusqu’à l’arrivée d’un opérateur et/ou jusqu’au rétablissement de la communication entre le système ATS et le dispositif embarqué 42.
Lors d’une étape 112 le dispositif embarqué 42 détecte que le véhicule est arrivé à la station de terminus S1.
Ensuite, lors d’une étape 114, après que le véhicule soit resté arrêté en station depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée, le dispositif embarqué 42 commande le déplacement du véhicule vers la station suivante, à savoir la station S1 dans notre exemple, mais en faisant passer le véhicule V de la voie retour 12 à la voie aller 11. Avantageusement, dans le même temps, le dispositif embarqué 42 commande également la fermeture des portes du véhicule lorsque la première durée prédéterminée est écoulée, la commande du déplacement du véhicule vers la station suivante étant réalisée uniquement lorsque l’ensemble des portes sont fermées.
Dans la variante ou un dispositif de sécurité M1, M2, M3 est installé dans chaque station, lors de l’étape 112, le dispositif embarqué vérifie également que le module de validation associé au dispositif de sécurité M1 équipant la station S1 est activé pour commander le déplacement du véhicule vers la station suivante.
Avantageusement, lors de l’étape 114, le dispositif embarqué 42 communique avec le système IXL pour permettre la commande des équipements à la voie de sorte que le véhicule puisse être déplacé de la voie retour à la voie aller. En variante, lors de l’étape 114 le système IXL commande des routes par défaut en fonction de la position du véhicule déterminée par le contrôleur de zones ZC et permet le passage du véhicule de la voie retour 12 à la voie aller 11.
Suite à l’étape 114, lors d’une étape 116, après que le véhicule soit resté arrêté en station S1, le long de la voie aller 11, depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée, le dispositif embarqué 42 commande le déplacement du véhicule vers la station suivante S2. L’étape 116 est ensuite répétée par exemple jusqu’à ce que le véhicule V atteigne une station de terminus.
Un tel fonctionnement permet de garantir une poursuite du trafic ferroviaire même en cas de perte de la communication entre le système ATS et le véhicule V et surtout même en cas de perte de la communication entre le système ATS et l’ensemble des véhicules V circulant sur la ligne 10.
L’invention est particulièrement bien adaptée à une ligne du type carrousel, pour laquelle le trajet par défaut forme une boucle, les véhicules pouvant circuler selon un fonctionnement perpétuel.
L’invention propose donc une solution de repli en cas de défaillance du système ATS, qui permet une gestion automatique de la ligne selon un plan d’exploitation par défaut.
L’exploitation étant automatique, elle ne nécessite donc pas d’envoyer des agents sur la ligne pour vérifier l’état d’occupation d’une zone, commander le déplacement du véhicule V ou déplacer une aiguille, notamment pour permettre une manœuvre de retournement de nature à permettre le passage d’un véhicule, notamment un train ou un métro, d’une voie à l’autre.
Bien d’autre manière d’effectuer le retournement d’un train sont connues de l’homme du métier, et la présente invention s’applique à ces autres architectures. En 5 particulier, la ligne pourrait comporter une zone de retournement au milieu de la ligne afin de la subdiviser en deux tronçons élémentaires, et le système IXL pourrait être configuré pour utiliser cette zone de retournement en cas de panne du système ATS.
Les modes de réalisations et variantes envisagés ci-dessus sont propres à être combinés entre eux pour donner lieu à d’autres modes de réalisation de l’invention.
Claims (10)
18 REVENDICATIONS
1. Véhicule ferroviaire (V) propre à circuler sur une ligne ferroviaire (10) équipée d’une installation (34) de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur la ligne ferroviaire, la ligne ferroviaire comprenant une pluralités de stations d’échange de passagers successives (S1, S2, S3), le véhicule ferroviaire comprenant un dispositif embarqué (42) de contrôle automatique du véhicule ferroviaire, le dispositif embarqué (42) étant propre à communiquer avec une infrastructure au sol (36) de l’installation de contrôle, l’infrastructure au sol (36) étant propre à transmettre au véhicule ferroviaire un message de commande de déplacement du véhicule ferroviaire et comprenant un système de supervision (ATS), dit système ATS, propre à transmettre au véhicule ferroviaire un message de demande d’informations, le dispositif embarqué (42) étant configuré pour fonctionner suivant un mode de fonctionnement nominal dans lequel il commande le déplacement du véhicule en fonction de données comprises dans le message de commande, caractérisé en ce que, suite à la détection d’une panne de la communication avec le système de supervision (ATS), le dispositif embarqué (42) est configuré pour fonctionner suivant un mode de fonctionnement dégradé, dans lequel le dispositif embarqué (42) commande le déplacement du véhicule jusqu’à une station d’échange de passagers suivante (S1, S2, S3) si le véhicule se trouve entre deux stations d’échange de passagers et maintient le véhicule à l’arrêt en station d’échange de passagers (S1, S2, S3) pendant une première durée prédéterminée si le véhicule est arrêté à une station d’échange de passagers.
2. Véhicule ferroviaire selon la revendication 1, dans lequel le dispositif embarqué (42) comprend un organe (50) de détection d’une panne de la communication avec le système de supervision (ATS), l’organe de détection étant propre à détecter ladite panne lorsque le véhicule ferroviaire ne reçoit plus de message de demande d’informations en provenance du système de supervision depuis une deuxième durée prédéterminée.
3. Véhicule ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif embarqué (42) comprend un module (48) de mémorisation de profils de vitesse à respecter entre deux stations d’échange de passagers successives (S1, S2, S3) et dans lequel le dispositif embarqué (42) est configuré pour, lorsqu’il est en
19 mode dégradé, contrôler le déplacement du véhicule ferroviaire (V) en fonction des profils de vitesse mémorisés et d’une position du véhicule.
4. Véhicule ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ligne ferroviaire (10) est divisée en une pluralité de zones (S10, S13, S20, S23, S30, S31, S40, S41), et dans lequel l’infrastructure au sol comporte un contrôleur de zones (ZC), propre à déterminer un état d’occupation instantané de chaque zone et à transmettre une autorisation de mouvement jusqu’à un point d’extrémité à chaque véhicule en fonction de l’état d’occupation des zones, et dans lequel le dispositif embarqué (42) est configuré pour lorsqu’il est en mode dégradé également commander le déplacement du véhicule (V) en fonction de l’autorisation de mouvement transmise par le contrôleur de zones (ZC).
5. Véhicule ferroviaire selon la revendication 4, dans lequel le dispositif embarqué (42) est configuré pour, lorsqu’il est en mode dégradé, commander le déplacement du véhicule (V), arrêté à une station d’échange de passagers, vers une station d’échange de passagers suivante en fonction de l’autorisation de mouvement transmise par le contrôleur de zones (ZC), et soit automatiquement lorsque le véhicule (V) est arrêté en station depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée, soit lorsqu’un dispositif de sécurité (M1, M2, M3) associé à la station d’échange de passagers (S1, S2, S3) à laquelle le véhicule est arrêté est activé et avantageusement que le véhicule (V) est arrêté en station depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée.
6. Véhicule ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ligne ferroviaire est une ligne du type carrousel comportant une voie aller (11) et une voie retour (12), des stations de terminus (S1, S3), ainsi que des première et seconde voies de retournement (13, 14) permettant à un véhicule (V) de passer d’une voie à l’autre parmi les voies allé et retour, avantageusement situées à chacune des stations de terminus, le dispositif embarqué (42) étant configuré pour, lorsqu’il est en mode dégradé, détecter l’arrivée du véhicule (V) à une station de terminus et pour commander le déplacement du véhicule (V) de la voie aller à la voie retour ou inversement lorsque le véhicule quitte la station de terminus.
7. Véhicule ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif embarqué (42) est configuré pour, lorsqu’il est en mode dégradé, commander la fermeture de portes du véhicule (V), arrêté à une station, lorsque le
20 véhicule est arrêté en station depuis une durée correspondant à la première durée prédéterminée.
8. Installation ferroviaire (35), caractérisée en ce qu’elle comprend un véhicule ferroviaire (V) selon l’une quelconque des revendications précédentes et l’installation de contrôle automatique du trafic ferroviaire (34), l’infrastructure au sol comprenant un système d’enclenchement (IXL) propre à contrôler une pluralité d’équipements ferroviaires (A1, A2, A3, A4, L11, L12, L13, L20, L21, L22, L23, L24) associés à la ligne ferroviaire (10) de sorte à tracer des routes pour chaque véhicule ferroviaire, le système d’enclenchement étant configuré pour, suite à la détection d’une panne de la communication avec le système de supervision (ATS), tracer une pluralité de routes par défaut de manière à permettre une poursuite de l’exploitation automatique de la ligne selon un mode dégradé.
9. Installation ferroviaire selon la revendication 8, dans laquelle la ligne ferroviaire est une ligne du type carrousel comportant une voie aller (11) et une voie retour (12), des stations de terminus (S1, S3), ainsi que des première et seconde voies de retournement (13, 14) permettant à un véhicule (V) de passer d’une voie à l’autre parmi les voies allé et retour, avantageusement situées à chacune des stations de terminus, le système d’enclenchement (IXL) étant configuré pour, suite à la détection d’une panne de la communication avec le système de supervision (ATS), définir des routes par défaut et/ou des séquences de routes par défaut autorisant une exploitation automatique de la ligne selon laquelle les véhicules circulent selon un trajet par défaut formant une boucle.
10. Procédé de gestion automatique de la circulation d’au moins un véhicule ferroviaire (V) sur une ligne ferroviaire (10) équipée d’une installation (34) de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur la ligne ferroviaire, la ligne ferroviaire comprenant une pluralités de stations d’échange de passagers successives (S1, S2, S3), le véhicule ferroviaire (V) comprenant un dispositif embarqué (42) de contrôle automatique du véhicule ferroviaire, le procédé comprenant des étapes de :
- communication (102) du dispositif embarqué (42) avec une infrastructure au sol (36) de l’installation de contrôle, l’infrastructure au sol (36) comprenant un système de supervision (ATS), dit système ATS, l’étape de communication comprenant la transmission par l’infrastructure au sol (36), au véhicule ferroviaire, d’un message de commande de déplacement du véhicule ferroviaire et, la transmission, par le système de supervision (ATS), d’un message de demande d’informations,
- la commande (104) du dispositif embarqué (42) suivant un mode de fonctionnement nominal dans lequel il commande le déplacement du véhicule (V) en fonction de données comprises dans le message de commande, caractérisé en ce que, le procédé comprend les étapes suivantes :
- la détection (106), de préférence par le dispositif embarqué (42), d’une panne de la communication avec le système de supervision (ATS),
- la commande (108, 110) du dispositif embarqué suivant un mode de fonctionnement dégradé, dans lequel le dispositif embarqué (42) commande le déplacement du véhicule (V) jusqu’à une station d’échange de passagers suivante (S1, S2, S3) si le véhicule se trouve entre deux stations d’échange de passagers (S1, S2, S3) et maintient le véhicule à l’arrêt en station d’échange de passagers pendant une première durée prédéterminée si le véhicule (V) est arrêté à une station d’échange de passagers (S1, S2, S3).
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