WO2006037808A1 - Systeme d'annonce automatique de trains - Google Patents

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WO2006037808A1
WO2006037808A1 PCT/EP2005/055089 EP2005055089W WO2006037808A1 WO 2006037808 A1 WO2006037808 A1 WO 2006037808A1 EP 2005055089 W EP2005055089 W EP 2005055089W WO 2006037808 A1 WO2006037808 A1 WO 2006037808A1
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WO
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alert
warning
central station
information
detector
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/055089
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English (en)
Inventor
Valerio Tripicchio
Original Assignee
Recherche Et Developpement, Ingenierie S.A.R.L.
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Publication date
Application filed by Recherche Et Developpement, Ingenierie S.A.R.L. filed Critical Recherche Et Developpement, Ingenierie S.A.R.L.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
    • B61L23/06—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains for warning men working on the route
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/53—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/02—Global system for mobile communication - railways (GSM-R)

Definitions

  • the present invention generally relates to a system for automatic announcement of trains.
  • Such a system is generally intended to ensure the safety of people working along a railway line, to prevent them from the arrival of a train or other rail vehicle on this track or on a nearby track so that they are safe.
  • a "construction zone” is defined, for example having a length of several hundred meters in the center of an “announcement zone” whose ends are distant from said "construction zone” by a distance of several kilometers , usually 2 to 3 km.
  • Detectors are installed on one of the tracks of the track to be monitored, at the ends of the "announcement zone” and connected to an alarm center located in the "construction site area” by means of electric cables.
  • the central alarm receives a signal from a detec ⁇ tor indicating the passage of a train, it then triggers audible and visual alarms. To do this, the central alarm is connected to a plurality of beacons and horns (sirens) spread over the chan ⁇ tier area.
  • the exit of the train from the monitored area is preferably also detected by a detector connected to the central warning system, which allows the latter to automatically cut off the audible and visual alarms once the train has left the area.
  • DE 200 09 263 U1 describes an automatic train announcement system for monitoring a construction site.
  • the system includes passage detectors and individual or collective warning units that communicate with a central station via a mobile radio network. Passage detectors are placed on tracks passing close to the site to be monitored.
  • the object of the present invention is to propose an automatic announcement system for trains or other railway vehicles which do not have the disadvantages mentioned above, and which offer great flexibility of use.
  • Another object of the present invention is to provide an improved method of automatic announcement of trains or other rail vehicles.
  • an automatic announcement system for trains or other railway vehicles comprises:
  • At least one passing detector for transmitting information of detection of a railway vehicle during the passage of a railway vehicle at a given point of a railway line;
  • Warning means to trigger an alert on a construction site area when approaching a rail vehicle
  • a central station capable of receiving detection information of a railway vehicle, comparing them with stored site data concerning one or more shipyards, and automatically issuing warning information to said warning means when approach of a railway vehicle from the said work zone is determined.
  • the central station communicates with each passage detector and the warning means via a mobile radio network.
  • the telephony network can be GSM, GPRS, UMTS etc., GPRS and UMTS systems, however, being preferred for their high rates.
  • each detector and warning means is advantageously referenced by a unique identification number, which guarantees unambiguous identification. This identification can be based on the data of the telephone link (eg call number).
  • the present system which includes a central station able to compare data for a plurality of sites to be monitored, allows a centralized management of these various work sites through the mobile radio network (s).
  • the central station comprises a computer server with the interfaces for its programming and its use as well as the appropriate equipment to allow communication with the passage detectors and warning means via radio-telephone networks.
  • the system according to the invention is extremely flexible for users, for which it is sufficient to indicate to the central station the detector associations / alarm means by site, then to position them on the site area in question (Or vice versa). At any time, we can replace a detector, resp. alerting means, by another. At the central station, for example, the substitution of the detector will be indicated by replacing the identification number of the old detector with that of the new one on the site concerned.
  • this preferably includes a user interface (typically with screen, keyboard and mouse).
  • the user interface is constituted by a portable computer, which is able to exchange data with the central station by the mobile radio network. This makes it possible to program or modify site compositions in the remote central station, for example when on a construction site area.
  • the positioning of the passage detectors and the warning means is normally done in a conventional manner. After delimiting a construction zone in which people want to be warned, an ad area is defined encompassing this site area, the extremi ⁇ tees of which are generally far from the construction site of several kilometers. Passage detectors are then installed on both sides of the announcement area. If more than one lane passes through the worksite area, detectors will be placed on each lane at the ends of the reporting area. In the central station, we will also indicate those detec ⁇ toreurs who are placed on the same track.
  • the passage detectors and warning means are preferably designed as portable (mobile) units. ), so that they can be easily moved and set up on site. These will typically be powered by batteries. However, for long-term projects, wired connections can be provided for connection to an electrical network.
  • the passage detectors and warning means are advantageously designed as independent units, in order to operate independently of any other infrastructure at the site, except the mobile radio network.
  • the passage detector comprises a sensor connected to a control and communication unit comprising a detection module and a radiotelephone module.
  • the sensor may be of the mechanical, electronic or optical type. Depending on the technology used, the sensor will be placed on a rail, between rails, or near the track. It will therefore be possible to use a mechanical sensor, commonly called a "pedal”, comprising a lever and positioned so as to be crossed during the passage of a train or other railway vehicle. Alternatively, the sensor could be based on laser technology. However, according to a preferred variant, the sensor is of the magnetic type.
  • the sensor is then constituted by a winding and the detection module determines the passage of a train based on a magnetic field variation caused by the presence of the metal mass of the train near the sensor.
  • a magnetic detection is advantageous in that it allows, with appropriate sensitivity, to detect the passage of all types of railway vehicles, whether it is a train, a single motor or specific maintenance vehicles. Moreover, there is no mechanical wear of the sensor.
  • the de ⁇ tection module advantageously comprises a plurality of detection circuits coupled to the sensor and which therefore serve simultaneously to the pas ⁇ wise detection of a railway vehicle.
  • the control and communication unit is then designed to determine the number or the rate of active detection circuits and transmit this information to the central station.
  • the control and communication unit is able to determine a faulty operation of the detection module and / or the sensor (in particular in the event of breakage of the connection with the sensor) and to transmit information relating to such events. at the central station.
  • the pass detector may also be designed to detect eg. the direction of circulation of the railway vehicle, its speed, or other parameters, and transmit them to the central station.
  • the warning means on the construction site area can take various forms, to the extent that they are able to be in communication with the central station via a radiotelephone network.
  • the warning means comprise at least one warning unit on the construction site area.
  • Each alert unit includes a control and communication unit including a mobile radio module, and at least one audible and / or visual warning device, typically beacon and / or siren, controlled by the control unit and communication.
  • the control unit and communication is of course in connection with the central station to receive the alert information and, in response, trigger the audible and / or visual warning devices.
  • the alerting means can take the form of mobile telephone terminals with ringing and / or vibrating functions to warn people who wear them the approach of a train.
  • the warning means are advantageously designed to automatically trigger an alarm in the event of a break in the link with the central station.
  • the alert means check their own operating status and transmit this information to the central station.
  • the passage detectors and / or the warning means are provided with a positioning data receiver, whose positioning data are transmitted to the central station.
  • a positioning data receiver is preferably a satellite positioning data receiver, for example a GPS receiver.
  • the knowledge of these positioning data naturally allows an exact cartographic representation of the position of the detectors and / or warning means on a map. It will be appreciated in particular that the monitoring of the position of each passing detector at the central station (or of the detector itself) makes it possible to determine any movement of one of these, whether it is of accidental origin or due to malevolence, and trigger in response an alert on the site area.
  • the position information also makes it possible, when the system is put back into service (in the morning, for example), to check that each element is in its place.
  • Such a position control is yet another aspect of the high level of security of the system according to the invention.
  • Stopping audible and / or visual warning devices of warning units will be made to order from the central station, after it has been determined that the train has left the surveillance zone. This can be done in many ways. For example, the stop of the alert on the building site could be triggered manually. In this case, it can be provided on the alert means an alarm stop button, the actuation of which would be transmitted to the central station, which would return information to stop the alerts on the warning means.
  • An automatic solution using a passage detector is, however, preferred. For example, it will be possible to use the train passage information that will be emitted when the train leaves the announcement zone by passing vertically of the passing detector located on the other side of the announcement zone (detector opposite to that which has detected entry into the ad area). Alternatively, it will be possible to use additional passage detectors, for example placed inside the advertisement area but outside the construction zone.
  • the central station therefore receives a plurality of information which is pre ⁇ ference exploited to determine the entrances and exits of trains of the construction zone, resp. the announcement zone, as well as alert situations due to malfunctions of detectors or means of alerts, or even breaks in connection.
  • the triggering of the alerts and the stopping of the alerts will therefore preferably depend on all these parameters and not only on the entry / exit of a train.
  • the central station determines that a train has left the surveillance zone, and thus no longer represents a danger to the people on the construction site area, it will stop alerts on the warning means only if no other situation alert does not exist.
  • passage sensors and warning means are advantageously designed to communicate with each other by cable. These elements are however not connected to the central station. On a given site, you can so for example connect each detector to a central warning while the central warning are interconnected.
  • the use of cables allows, in case of failure of the mobile radio network, to guarantee safety on the site.
  • the passage detectors and central alarms are managed by the central station as previously explained via the mobile radio network. This allows centralized monitoring and management of the remote site, ie at the central station.
  • the system may continue to operate over the cable link. During the disturbances of the radiotelephone network, it is no longer possible to know the status of the site at the central station, but the safety of people on the track is always assured. This prevents the triggering of alerts on the central warning due to communication problems of the radio network.
  • the system according to the invention may advantageously include a computer program for a graphical representation of a region including the representation of railways, and information on the type of trains running on these railways.
  • the program is able to determine, after indication by the user of the area to be monitored, the number of detectors of passages and means of alert, respectively central warning, necessary, and their location on the zone to monitor. It is then sufficient for the operator to indicate on the screen the area to be monitored, and the different locations are determined automatically.
  • train type information includes at least the speed of train traffic, which allows the extent of the advertisement area to be determined.
  • the centralized management of sites makes it possible to know precisely the state and the position of building sites on the railways, whether they are located near the central station or hundreds of km .
  • the system according to the invention therefore provides a global view of the work zones on a national railway network, or at the international level. tional. This information can be very useful for the railway companies.
  • the central station can therefore be designed to send regularly to the computer systems of the railway companies information concerning the position of the yards, which can then pass on the information.
  • the system can be designed to memorize data relating to the use of detectors and warning means. In particular, it is possible to record the number of hours of use per site of each device.
  • the system can therefore include a billing software capable of retrieving information about the sites, and establish by building a bill based among others to determine the number of detectors and means of alerts used by site, as well as their duration. use, to determine the amount to be charged.
  • a railway vehicle detection information is transmitted to a central station, which after receiving this railway vehicle detection information compares it with information stored on sites, and when the comparison indicates the approach of a rail vehicle of a construction site area, generates alert information for the alert means on this site area to trigger an alert.
  • the passage detector and the warning means each communicate with the central station via a mobile radio network.
  • the central station may include stored information concerning several sites. The central station will therefore be programmed to determine which shipyard is affected by the train detection information and thus identify the warning means to which the warning information must be sent.
  • the passage detector and the warning means are in permanent connection with the central station.
  • the telephone connections are not interrupted between the exchanges of information between the different elements. There is therefore no need to initiate a new communication when information must be transmitted to one of the elements.
  • This procedure is extremely advantageous because it avoids the possible successive failures that may occur when attempting to establish a connection with a radiotelephone network.
  • an alert is preferably triggered on the warning means as soon as a link interruption is detected between the central station and a passing detector or between the central station and means of communication. alerts.
  • the passage detectors and the warning means transmit status information to the central station.
  • This status information is sent at predetermined time intervals. In order to carry out real-time monitoring, this time interval is preferably of the order of 1 s to 5 s.
  • the central station transmits alert state information at predetermined intervals to the alert means. Good reception of status information in the central station and alert information in the warning means is therefore an indication that the radiotelephone links are not interrupted.
  • the status information and alert information may include a variety of data, which may be exploited to determine alert situations requiring the triggering of the alert means.
  • the status information issued by the latter preferably include a presence information of a train, which indicates, either the detection of a railway vehicle (train or other) by the detector, or the non-detection of a vehicle.
  • the status information periodically transmitted by the detector may include at least one of the following information: state of the battery; state of the detection circuit; signal strength; positional data; meaning of the railway vehicle. It will be appreciated more particularly that the knowledge of the positioning data makes it possible to avoid an accidental or malicious movement of the detector (s) of passage, which could endanger the people on the construction site area.
  • the analysis of the positioning data provided by a detector indicates a movement thereof, which is not confirmed at the central station, then the latter triggers alerts on the means of alert of the yard concerned.
  • the status information sent by the alerting means may comprise: at least one of the following information: identification number; state of the battery; state of alert devices; signal strength; positioning data.
  • the central station will advantageously be programmed so that, if it identifies a problem in the system on the basis of this state information, it triggers, optionally after validation by an operator, an alert on the means of alerting. .
  • the alert status information sent by the central station to the alert means will preferably comprise either an alert indication or a standby indication, depending on whether the warning means must be triggered or not.
  • FIG. 1 shows a diagram illustrating a site configuration equipped with the present automatic train announcement system.
  • Fig.1 shows a diagram of a site configuration equipped with the present system of automatic announcement of train or other railway vehicle, according to a preferred variant.
  • the reference signs 10 and 12 respectively indicate a first and a second railway track which pass through a construction zone 14 which may extend over several hundred meters.
  • an announcement area, indicated by the arrow 16 which encompasses the construction area 14 and the ends of which are remote from the construction zone 14, typically several kilometers.
  • the present system comprises a number of elements which are all capable of communicating with each other by a mobile radio network, in particular:
  • warning units 20 for warning people on the construction site of the approach of a train or other railway vehicle.
  • a central station (not shown) managing the system and coordinating including the triggering of the warning units 20 when detecting a train or other railway vehicle by one of the passage sensors 18i.
  • the communication between the various elements of the system being carried out by means of a radio network, the system allows a substantial saving of time during the assembly and dismantling of the building site with respect to systems communicating by cables.
  • the system does not suffer from range problems or site configuration encountered with conventional radio systems. This allows large distances between different elements, for example by taking advantage of the existing infrastructure of the radiotelephone network. In particular, this makes it possible to install the central station away from the construction site area, for example in premises that may be located several hundred kilometers away.
  • the radiotelephone network is for example a GSM, UMTS or GPRS cellular radiotelephone network.
  • passage detectors 18 1 ... 18 4 are installed at the ends of the announcement zone 16, at given points known as "entry points", and this on each of the lanes 10 and 12.
  • each detector 18i comprises a sensor connected to a control and communication unit provided with a detection module and a radiotelephone module (at least transmitter).
  • the sensor is advantageously magnetic type and designed to be placed on the track between the rails.
  • the use of a magnetic sensor makes it possible to base the detection of the passage of a train on the variation of magnetic field caused by the passage of a railway vehicle in the vertical direction of the sensor.
  • the sensor may for example comprise a coil embedded in a plate of a rigid plastic material and having a good weather resistance, for example I 1 ABS or PVC. The number of turns of the winding is to be determined according to the desired sensitivity and the dimensions chosen for the sensor.
  • the control and communication unit connected by cable to the sensor, is preferably located next to the track so as not to be covered during the passage of the train, which could disrupt the link with the central station.
  • the installation of such a detector is relatively simple, since it is sufficient to deposit the magnetic sensor in the middle of the track, then to deposit the control unit and communication next to the track and to connect the two.
  • the weight of the rigid plastic sensor plate in which the winding is embedded ensures a certain stability on the track. Detector plate can be held in place by hooked elastic straps rail pads, for example when trains run at high speeds.
  • the sensing module is redundantly designed, i.e. it includes a plurality of sensing circuits coupled to the coil and simultaneously performing the same measurement.
  • the use of such a detection module with redundant detection circuits guarantees the operation of the detector, even if part of the detection circuitry becomes out of order.
  • the control and communication unit is preferably designed to determine the percentage of detection circuits in operation as well as any operating problem of the detector 18i, and to transmit this information to the central station.
  • each passing detector 18i is advantageously equipped with a GPS satellite positioning data receiver, whose positioning data are preferably transmitted to the central station.
  • the positioning data makes it possible, at the central station, to verify that the detectors 18i are in place, in particular that they have not been moved accidentally or maliciously.
  • Each alert unit 20 comprises a control and communication unit, equipped with a control module. mobile radiotelephony (transmission / reception), and at least one audible and / or visual warning device, for example two beacons and two sirens.
  • the control and communication unit is designed to receive information from the central station via the radiotelephone module, and, depending on the nature of the information, trigger the warning devices to warn people on the work area.
  • the control and communication unit is able to check its operating status, including the state of the alert devices, and to send this information to the central station.
  • the internal verification of the operation of the beacons or sirens can be based for example on the current intensity delivered by these devices when they are active, a decrease in the current output being an indication of malfunction.
  • the central station plays a role of management / coordination of the train announcement system. It is designed to receive train detection informa ⁇ tions issued by the detectors I81 ... I84, process this information to determine, by comparison with stored data on sites, if a train is approaching a train. and, if so, generate warning information for the warning units on the worksite concerned to warn people of approaching a train.
  • the central station comprises a control unit which comprises a central microprocessor unit associated with storage means, and interface elements managing the exchanges between the central unit and:
  • a communication unit for transmitting and receiving information to a mobile radio network
  • the central station makes it possible to monitor a plurality of building sites.
  • site data is stored, including sets of passage detectors and warning units.
  • each of the passage detectors and warning units has a unique identification number, e.g. the telephone number of his radiotelephone module.
  • the system is designed so that a major fault in the system, such as a radiotelephone link breakage with a detector or warning unit, or a malfunction of a detector, causes the system to fail. on alert and triggers alerts on all alert units. Control of the state of the links is preferably done by ensuring that there is good exchange of state information between the various elements of the system at predetermined time intervals. It will also be noted that, if the central station will generally be located in premises, and can therefore be powered by an electrical network (sector), however preferably through an inverter, the passage detectors and warning units will typically be provided with a battery power supply.
  • a mixed network / battery power supply may be provided, in order to switch to battery in the event of a network failure (national or railway-specific) and / or the use a charging system employing eg. solar panels.
  • a charging system employing eg. solar panels.
  • each detector continuously transmits status information which includes: its identification number, an indication that the channel is free (no train detected), the percentage of detection circuits in working order, the spatial location data the GPS receiver, the status of the battery, an indication of the quality of the GSM connection, or any other information concerning the detector.
  • each warning unit continuously transmits status information including: identification number, battery status, GSM link quality indication, possibly device malfunction indications. alert, if necessary spatial location data if the alert unit is equipped with a GPS receiver.
  • the central station also continuously transmits alert status information to the warning units.
  • This alert state information will have a value indicative of a standby state when a train is on approach, and will take a value indicative of a state of alert when the central station has determined that an alert must be triggered (train arrival or other reason).
  • Such a dialogue between the elements of the system gives the device a high level of security. If the warning unit no longer receives status information from one of the detectors, it triggers an alert on the warning units of the concerned yard. If an alert unit no longer receives information from the central station, this alert unit goes on alert. If the central station no longer receives status information from a warning unit on a given site, it triggers alerts on the other alert stations of this site with which the link is not interrupted.
  • the exchanges between the different elements occur at sufficiently close intervals (eg at least once a second) for real-time management.
  • the central station As soon as the central station has identified the approach of a train close to a given site, it constantly transmits alert state information indicative of a state of alert, and this until she determined that the alert state could be stopped.
  • the alert state will be stopped when the plant has determined that the train has cleared the surveillance zone.
  • a zone release information by the train will for example be obtained when the train, continuing its route, will pass over the detector 18 2 , which will generate a train detection information transmitted to the central station. Knowing the site was on alert and that the train was traveling on the first track, the central station can therefore deduce that it is the train initially detected by the detector 18i and leaving the area.
  • the state of alert information to the warning units 20 of the construction zone 14 will therefore include informa ⁇ tion indicative of a waking state, causing the sirens and beacons to stop. It will be understood, however, that the return to the waking state will be conditioned by a prior check that another alert situation exists simultaneously, for e.g. detection of another train at another sensor, or link problems in the system.
  • the first level of alert would relate to situations that require immediate evacuation of the worksite area, and therefore the triggering of warning units on the site. These include cases where: the approach of a train has been determined by the central station, a link is interrupted, a detector or an alarm unit is out of service, a detector has been moved without authorization.
  • the second alert level would be for situations that do not require immediate evacuation from the work area. This may especially be the case where: the proportion of active detection circuits in the detectors passes becomes less than a predetermined threshold value; the state of the batteries reaches a predetermined threshold value; a detector is moved (the non-confir ⁇ mation of the movement however triggering an alert); a status information indicates a malfunction of a detector or a warning unit which remains operational.
  • These second-level alerts could for example be simply reported at the central station via GUI, thus preventing the operator of a potential future problem, which can be prevented by replacing the defective device at the end of the working day.
  • the passage sensors and the warning means in particular the central warning systems, can be designed to be able to communicate with one another by cable. These elements are however not connected to the central station. On a given site, one can for example connect each detector to a central warning while the central warning are interconnected. The use of cables allows, in case of failure of the mobile radio network, to guarantee safety on the site.

Abstract

Un système d'annonce automatique de train ou autre véhicule ferroviaire destiné notamment à avertir des personnes travaillant le long d'une voie ferrée comprend : au moins un détecteur de passage (181...184) pour émettre une information de détection d'un véhicule ferroviaire lors du passage d'un véhicule ferroviaire à un point donné d'une voie ferrée (10, 12); des moyens d'alerte (20) pour déclencher une alerte sur une zone de chantier (14) lors de l'approche d'un véhicule ferroviaire; et une station centrale apte à recevoir des informations de détection d'un véhicule ferroviaire, à les comparer avec des données mémorisées concernant des chantiers, et à émettre automatiquement une information d'alerte à destination des moyens d'alerte (20) lorsque l'approche d'un véhicule ferroviaire de la zone de chantier est déterminée. La station centrale communique avec chacun desdits détecteurs de passage (181...184) et moyens d'alerte (20) par l'intermédiaire d'un réseau de radiotéléphonie mobile.

Description

SYSTEME D'ANNONCE AUTOMATIQUE DE TRAINS
Domaine Technique
La présente invention concerne généralement un système d'annonce au¬ tomatique de trains.
Etat de la technique
Un tel système est généralement destiné à assurer la sécurité des per¬ sonnes travaillant le long d'une voie ferrée, afin de les prévenir de l'arrivée d'un train ou autre véhicule ferroviaire sur cette voie ou sur une voie voisine de sorte qu'elles se mettent en sécurité.
Typiquement, on délimite une "zone de chantier" ayant par exemple une longueur de plusieurs centaines de mètres au centre d'une "zone d'annonce" dont les extrémités sont éloignées de ladite "zone de chantier" d'une distance de plusieurs kilomètres, généralement 2 à 3 km. Des détecteurs sont installés sur l'un des rails de la voie à surveiller, aux extrémités de la "zone d'annonce" et reliés à une centrale d'alerte disposée dans la "zone de chantier" au moyen de câbles électriques. Lorsque la centrale d'alerte reçoit un signal d'un détec¬ teur indiquant le passage d'un train, celle-ci déclenche alors des alarmes sonores et visuelles. Pour ce faire, la centrale d'alerte est reliée à une pluralité de gyrophares et avertisseurs sonores (sirènes) répartis sur la zone de chan¬ tier. La sortie du train hors de la zone surveillée est de préférence également détectée par un détecteur relié à la centrale d'alerte, ce qui permet à cette dernière de couper automatiquement les alarmes sonores et visuelles une fois que le train a quitté la zone.
Il est ainsi nécessaire, préalablement à l'ouverture d'un chantier, de trans¬ porter des grandes longueurs de câble électrique sur le site et de mettre ensuite ces câbles en place, ce qui peut nécessiter plusieurs journées de travail et implique l'utilisation de fournitures (câbles) coûteuses dont le poids et le volume exigent l'emploi de matériels lourds de transport et d'installation. Par ailleurs, ces fournitures sont très exposées au vol et au vandalisme.
Afin de simplifier l'installation d'un tel système, il a été proposé de relier les détecteurs à la centrale d'alerte par radio. Malheureusement, il existe de nombreux cas où les liaisons radio sont difficiles à établir de façon sure et permanente: reliefs accidentés, circulation, tranchées, végétation importante et l'encombrement de l'espace hertzien risquent de provoquer des perturbations de liaison. Par ailleurs, lorsque le nombre de points d'entrée de la zone à surveiller augmente, comme chacun des points doit fonctionner sur son canal propre (pour éviter de "masquer" une annonce), les systèmes de réception hertzienne deviennent rapidement très compliqués et onéreux pour respecter les critères de sécurité, et l'on n'a pas l'assurance formelle que pendant la durée du chantier un autre utilisateur des ondes hertziennes ne viendra pas occulter l'un des canaux hertziens pendant une annonce. Enfin, il se pose fréquemment le problème de la portée entre les détecteurs et la centrale d'alerte, ce qui limite le responsable de chantier pour le positionnement des détecteurs le long des voies à surveiller.
Le DE 200 09 263 U1 décrit un système d'annonce automatique de trains destiné à la surveillance d'un chantier. Le système comprend des détecteurs de passage et des unités d'alerte individuelles ou collectives qui communiquent avec une station centrale par l'intermédiaire d'un réseau de radiotéléphonie mobile. Les détecteurs de passage sont placés sur les voies passant à proximi¬ té du chantier à surveiller.
Objet de l'invention
L'objet de la présente invention est de proposer un système d'annonce au¬ tomatique de trains ou autres véhicules ferroviaires ne présentant pas les désavantages ci-dessus mentionnés, et offrant une grande flexibilité d'utilisa¬ tion.
Un autre objet de la présente invention est de fournir une méthode amélio¬ rée d'annonce automatique de trains ou autres véhicules ferroviaires. Description générale de l'invention
Selon l'invention, un système d'annonce automatique de trains ou autres véhicules ferroviaires comprend:
- au moins un détecteur de passage pour émettre une information de dé¬ tection d'un véhicule ferroviaire lors du passage d'un véhicule ferroviaire à un point donné d'une voie ferrée;
- des moyens d'alerte pour déclencher une alerte sur une zone de chantier lors de l'approche d'un véhicule ferroviaire; et
- une station centrale apte à recevoir des informations de détection d'un véhicule ferroviaire, à les comparer avec des données de chantier mémorisées concernant un ou plusieurs chantiers, et à émettre automatiquement une information d'alerte à destination desdits moyens d'alerte lorsque l'approche d'un véhicule ferroviaire de ladite zone de chantier est déterminée.
Selon un aspect important de l'invention, la station centrale communique avec chaque détecteur de passage et les moyens d'alerte par l'intermédiaire d'un réseau de radiotéléphonie mobile.
Il n'est donc pas nécessaire de tirer les câbles entre les différents élé¬ ments du système selon l'invention. Il en résulte un gain de temps important lors de la préparation et du démontage du chantier par rapport aux systèmes classiques dans lesquels les appareils sont reliés par câbles. On appréciera également qu'en employant la technologie de radiotéléphonie mobile on s'affranchit des problèmes de portée et de configuration du chantier rencontrés avec les systèmes radio traditionnels. De plus, on peut profiter de l'infrastruc¬ ture de réseaux de téléphonie mobile existants pour la communication entres les différents éléments du système. Le réseau de téléphonie peut être du type GSM, GPRS, UMTS etc., les systèmes GPRS et UMTS étant toutefois préférés pour leurs hauts débits.
On notera aussi que dans le système selon l'invention, on emploie une station centrale qui n'a pas besoin d'être sur le(s) chantier(s), et qui pourra être installée à plusieurs centaines de km des chantiers. La station centrale est avantageusement conçue pour stocker des informations concernant une pluralité de chantiers. A chaque chantier est associé un certain nombre de détecteurs et des moyens d'alerte. Ainsi, lorsque qu'une information de pas¬ sage de train est reçue par la station centrale, elle compare cette information avec les données de chantier mémorisées pour déterminer de quel chantier il s'agit, et elle envoie alors automatiquement une information d'alerte vers les moyens d'alerte du chantier correspondant pour les déclencher et ainsi avertir les personnes qui s'y trouvent. On comprendra que dans un tel système, chaque détecteur et moyen d'alerte est avantageusement référencé par un numéro d'identification unique, ce qui garantit une identification sans aucune ambiguïté. Cette identification peut être basée sur les données de la liaison téléphonique (par ex. numéro d'appel).
Comparativement au système décrit dans DE 200 09 263 qui est conçu pour la surveillance d'un seul chantier, le présent système, qui comprend une station centrale apte à comparer des données concernant une pluralité de chantiers à surveiller, permet une gestion centralisée de ces divers chantiers à travers le (s) réseau(x) de radiotéléphonie mobile.
De préférence, la station centrale comprend un serveur informatique avec les interfaces pour sa programmation et son utilisation ainsi que les équipe- ments adéquats pour permettre la communication avec les détecteurs de passage et moyens d'alerte par l'intermédiaire de réseaux de radiotéléphonie.
Le système selon l'invention se révèle extrêmement flexible pour les utili¬ sateurs, pour lesquels il suffit d'indiquer à la station centrale les associations détecteur/moyens d'alarme par chantier, puis de positionner ces dernier sur la zone de chantier en question (ou inversement). A tout moment, on peut rempla¬ cer un détecteur, resp. un moyen d'alerte, par un autre. On indiquera alors par exemple à la station centrale la substitution du détecteur en remplaçant le numéro d'identification de l'ancien détecteur par celui du nouveau sur le chantier concerné. Afin de faciliter la programmation des chantier dans la station centrale, celle-ci comprend de préférence une interface utilisateur (typiquement avec écran, clavier et souris). Dans un mode de réalisation préféré, l'interface utilisateur est constitué par un ordinateur portable, lequel est apte à échanger des donnés avec la station centrale par le réseau de radiotéléphonie mobile. Cela permet donc de programmer ou de modifier des compositions de chantiers dans la station centrale à distance, par exemple lorsqu'on se trouve sur une zone de chantier.
En pratique, le positionnement des détecteurs de passage et des moyens d'alerte se fait normalement de manière conventionnelle. Après avoir délimité une zone de chantier à l'intérieur de laquelle on souhaite prévenir les gens, on définit une zone d'annonce englobant cette zone de chantier, dont les extrémi¬ tés sont généralement éloignées de la zone de chantier de plusieurs kilomètres. Les détecteurs de passage sont alors installés de part et d'autre de la zone d'annonce. Si plusieurs voies traversent la zone de chantier on placera alors des détecteurs de passage sur chaque voie aux extrémité de la zone d'an- nonce. Dans la station centrale, on indiquera alors également ceux des détec¬ teurs qui sont placés sur une même voie.
On notera encore que, si la station centrale est une unité de gestion cen¬ trale et sera donc généralement installée sur un site fixe, par exemple des bureaux, les détecteurs de passage et moyens d'alerte sont préférablement conçus comme des unités portable (mobiles), afin de pouvoir être facilement déplacés et mis en place sur chantier. Ces derniers seront donc typiquement alimentés par batteries. Toutefois, pour des chantiers de longue durée, on peut prévoir des connections filaires pour connexion à un réseau électrique. En outre, les détecteurs de passage et moyens d'alerte sont avantageusement conçus comme unités indépendantes, afin de pouvoir fonctionner indépen¬ damment de toute autre infrastructure au niveau du chantier, hormis le réseau de radiotéléphonie mobile.
De préférence, le détecteur de passage comprend un capteur connecté à une unité de contrôle et de communication comprenant un module de détection et un module de radiotéléphonie. Le capteur peut être du type mécanique, électronique ou optique. Selon la technologie employée, le capteur sera placé sur un rail, entre les rails, ou à proximité de la voie. On pourra donc utiliser un capteur mécanique, couramment appelé "pédale", comprenant un levier et positionné de sorte à être foulé lors du passage d'un train ou autre véhicule ferroviaire. Alternativement, le capteur pourrait être basé sur technologie laser. Toutefois, selon une variante préférée, le capteur est du type magnétique.
Le capteur est alors constitué d'un enroulement et le module de détection détermine le passage d'un train sur base d'une variation de champ magnétique causée par la présence de la masse métallique du train à proximité du capteur. On notera qu'une détection magnétique est avantageuse en ce qu'elle permet, avec une sensibilité adaptée, de détecter le passage de tous types de véhicules ferroviaires, qu'il s'agisse d'un train, d'une motrice seule ou de véhicules d'entretien spécifiques. Par ailleurs, il n'y a pas d'usure mécanique du capteur.
Pour une sécurité accrue du système selon l'invention, le module de dé¬ tection comprend avantageusement une pluralité de circuits de détection couplés au capteur et qui servent donc simultanément à la détection du pas¬ sage d'un véhicule ferroviaire. L'unité de contrôle et de communication est alors conçue pour déterminer le nombre ou le taux de circuits de détection actifs et transmettre cette information à la station centrale. En outre, l'unité de contrôle et de communication est apte à déterminer un fonctionnement défectueux du module de détection et/ou du capteur (notamment en cas de rupture de la connexion avec le capteur) et à transmettre des informations relatives à de tels événements à la station centrale.
Dans certaines réalisation, le détecteur de passage peut également être conçu pour détecter par ex. le sens de circulation du véhicule ferroviaire, sa vitesse, ou d'autres paramètres, et les transmettre à la station centrale.
En ce qui concerne les moyens d'alerte sur la zone de chantier, qu'ils soient individuels ou collectifs, ils peuvent prendre des formes variées, dans la mesure où ils sont aptes à être en communication avec la station centrale via un réseau de radiotéléphonie mobile. De préférence, les moyens d'alerte comprennent au moins une unité d'alerte sur la zone de chantier. Chaque unité d'alerte comprend une unité de contrôle et de communication comprenant un module de radiotéléphonie mobile, ainsi qu'au moins un dispositif d'alerte sonore et/ou visuel, typiquement gyrophare et/ou sirène, commandé par l'unité de contrôle et de communication. L'unité de contrôle et de communication est bien entendu en liaison avec la station centrale pour recevoir les informations d'alerte et, en réponse, déclencher les dispositifs d'alerte sonores et/ou visuels. Alternativement, les moyens d'alerte peuvent prendre la forme de terminaux téléphoniques mobiles avec des fonctions sonnerie et/ou vibreur pour avertir les personnes qui les portent de l'approche d'un train.
Afin de garantir le caractère de sécurité du système selon l'invention, les moyens d'alerte sont avantageusement conçus pour déclencher automatique¬ ment une alerte en cas de rupture de la liaison avec la station centrale. De plus, les moyens d'alerte vérifient leur propre état de fonctionnement et transmettent cette information à la station centrale.
Selon un mode de réalisation préféré, les détecteurs de passage et/ou les moyens d'alerte sont munis d'un récepteur de données de positionnement, dont les données de positionnement sont transmises à la station centrale. Un tel récepteur est de préférence un récepteur de données de positionnement satellitaire, par exemple un récepteur GPS. La connaissance de ces données de positionnement permet bien entendu une représentation cartographique exacte de la position des détecteurs et/ou moyens d'alerte sur une carte. On appréciera notamment que la surveillance de la position de chaque détecteur de passage au niveau de la station centrale (ou du détecteur lui-même) permet de déterminer tout mouvement de l'un de ceux-ci, qu'il soit d'origine accidentelle ou dû à de la malveillance, et de déclencher en réponse une alerte sur la zone de chantier. L'information de position permet aussi, lors de la remise en service du système (le matin par exemple), de vérifier que chaque élément se trouve bien à sa place. Un tel contrôle de position est encore un autre aspect du haut niveau de sécurité du système selon l'invention.
L'arrêt des dispositifs d'alerte sonores et/ou visuels des unités d'alerte se fera sur commande de la station centrale, après qu'il ait été déterminé que le train à quitté la zone de surveillance. Cela peut se faire de plusieurs manières. Par exemple, l'arrêt de l'alerte sur le chantier pourrait être déclenché ma¬ nuellement. Dans ce cas, on peut prévoir sur les moyens d'alerte un bouton d'arrêt d'alerte, dont l'actionnement serait transmis à la station centrale, qui renverrait une information destinée à stopper les alertes sur les moyens d'alerte.
Une solution automatique en utilisant un détecteur de passage est toute¬ fois préférée. On pourra par exemple utiliser l'information de passage de train qui sera émise lorsque le train quittera la zone d'annonce en passant à la verticale du détecteur de passage situé de l'autre côté de la zone d'annonce (détecteur opposé à celui qui a détecté l'entrée dans la zone d'annonce). Alternativement, on pourra utiliser des détecteurs de passage supplémentaires, par exemple placés à l'intérieur de la zone d'annonce mais hors de la zone de chantier.
On notera encore que si un détecteur de passage et/ou des moyens d'alerte doivent être placés dans des zones mal couvertes par le réseau de radiotéléphonie, on pourra remplacer leurs modules de radiotéléphonie par des modèles mieux adaptés à ces conditions (notamment plus puissants).
La station centrale reçoit donc une pluralité d'informations qui sont de pré¬ férence exploitées pour déterminer les entrées et sorties de trains de la zone de chantier, resp. de la zone d'annonce, ainsi que des situations d'alerte du à des dysfonctionnements de détecteurs ou moyens d'alertes, ou encore à des ruptures de liaison. Le déclenchement des alertes et l'arrêt des alertes dépen¬ dra donc de préférence de tous ces paramètres et pas seulement de l'en- trée/sortie d'un train. Ainsi, même si la station centrale détermine qu'un train a quitté la zone de surveillance, et ne représente donc plus de danger pour les personnes sur la zone de chantier, elle stoppera les alertes sur les moyens d'alertes uniquement si aucune autre situation d'alerte n'existe.
Pour une sécurité encore accrue du système, les détecteur de passage et les moyens d'alerte, notamment les centrales d'alerte, sont avantageusement conçus pour pouvoir communiquer entre eux par câble. Ces éléments ne sont toutefois pas connectés à la station centrale. Sur un chantier donné, on peut donc par exemple relier chaque détecteur à une centrale d'alerte cependant que les centrales d'alerte sont reliées entre elles. L'utilisation de câbles permet, en cas de défaillance du réseau de radiotéléphonie mobile, de garantir la sécurité sur le chantier. Ainsi, en fonctionnement normal, les détecteurs de passage et centrales d'alerte sont gérés par la station centrale comme expliqué précédemment via le réseau de radiotéléphonie mobile. Cela permet une surveillance et une gestion centralisées du chantier à distance, c'est-à-dire au niveau de la station centrale. En cas de défaillance de la communication du réseau de radiotéléphonie, ou si le chantier doit être installé dans une zone hors-couverture, le système peut continuer de fonctionner par la liaison câblée. Pendant la durée des perturbations du réseau radiotéléphonique, il n'est plus possible de connaître l'état du chantier au niveau de la station centrale, mais la sécurité des personnes sur la voies est toujours assurée. On évite ainsi le déclenchement d'alertes sur les centrales d'alerte du à des problèmes de communication du réseau de radiotéléphonie.
Pour faciliter la configuration des chantiers, le système selon l'invention peut avantageusement comprendre un programme informatique permettant une représentation graphique d'une région incluant la représentation des voies ferrées, et des information sur le type de trains circulant sur ces voies ferrées. Le programme est apte à déterminer, après indication par l'utilisateur de la zone à surveiller, le nombre de détecteurs de passages et de moyens d'alerte, respectivement de centrales d'alerte, nécessaires, ainsi que leurs emplace¬ ments sur la zone à surveiller. Il suffit alors à l'opérateur d'indiquer sur l'écran la zone à surveiller, et les différents emplacement sont déterminés automatique- ment. Dans ce contexte, les information sur le type de trains comprennent au moins la vitesse de circulation des trains, ce qui permet de déterminer l'étendue de la zone d'annonce.
La gestion centralisée des chantiers, rendue possible par le système selon l'invention, permet de connaître précisément l'état et la position de chantiers sur les voies ferrées, qu'ils soient situés à proximité de la station centrale ou à des centaines de km. Le système selon l'invention fournit donc une vue globale des zones de travaux sur un réseau de voies ferrées national, ou au niveau interna- tional. Ces information peuvent être très utiles pour les sociétés de chemins de fer. La station centrale peut donc être conçue pour envoyer régulièrement vers les systèmes informatiques des société de chemin de fer des informations concernant la position des chantiers, qui pourront alors répercuter l'information. Enfin, le système peut être conçu pour mémoriser des données relatives à l'utilisation des détecteurs et moyens d'alerte. On peut notamment enregistrer le nombre d'heures d'utilisation par chantier de chacun des appareils. Cette information pourra donner une idée de l'état d'usure du détecteur ou centrale d'alerte, et pourra être reprise en vue de la facturation. Le système peut donc comprendre un logiciel de facturation capable de retrouver les information concernant les chantiers, et d'établir par chantier une facture basée entre autres de déterminer le nombre de détecteurs et de moyens d'alertes utilisés par chantier, ainsi que leur durée d'utilisation, pour déterminer le montant à facturer. Selon un autre aspect de l'invention, on propose une méthode d'annonce automatique de train ou autre véhicule ferroviaire pour avertir des personnes sur une zone de chantier le long d'une voie ferrée, dans laquelle on détecte le passage d'un véhicule ferroviaire à un point donné de la voie ferrée au moyen d'un détecteur de passage, et l'approche d'un véhicule ferroviaire est signalée sur la zone de chantier par l'intermédiaire de moyens d'alerte. Selon la présente méthode, suite à la détection d'un véhicule ferroviaire par le détecteur de passage, on transmet une information de détection de véhicule ferroviaire à une station centrale, laquelle après réception de cette information de détection de véhicule ferroviaire la compare avec des informations mémorisées concernant des chantiers, et lorsque la comparaison indique l'approche d'un véhicule ferroviaire d'une zone de chantier, génère une information d'alerte à destination des moyens d'alerte sur cette zone de chantier pour déclencher une alerte.
On appréciera que le détecteur de passage et les moyens d'alerte com¬ muniquent chacun avec la station centrale par l'intermédiaire d'un réseau de radiotéléphonie mobile.
Dans la pratique, plusieurs détecteurs de passage pourront être utilisés sur un même chantier, en fonction du nombre de voies traversant la zone de chantier. En outre, la station centrale pourra comprendre des informations mémorisées concernant plusieurs chantier. La station centrale sera donc programmée pour déterminer quel chantier est concerné par l'information de détection de train et identifier ainsi les moyens d'alerte vers lesquels il faut envoyer l'information d'alerte.
De préférence, le détecteur de passage et les moyens d'alerte sont en liaison permanente avec la station centrale. Cela signifie que les liaisons téléphoniques ne sont pas interrompues entre les échanges d'informations entre les différents éléments. Il n'y a donc pas besoin d'initier une nouvelle communication lorsqu'une information doit être transmise à l'un des éléments. Cette façon de procéder se révèle extrêmement avantageuse car elle évite les éventuels échecs successif qui peuvent survenir lorsqu'on tente d'établir une connexion avec un réseau de radiotéléphonie. En outre, pour des raisons de sécurité, une alerte est de préférence dé¬ clenchée sur les moyens d'alerte dès qu'une interruption de liaison est détectée entre la station centrale et un détecteur de passage ou entre la station centrale et des moyens d'alertes.
Selon une mise en œuvre préféré de la présente méthode, les détecteurs de passage et les moyens d'alerte émettent des informations d'état vers la station centrale. Ces informations d'état sont envoyée à des intervalles de temps prédéterminés. Afin de réaliser une surveillance en temps réel, cet intervalle de temps est de préférence de l'ordre de 1 s à 5 s. De plus, la station centrale émet des informations d'état d'alerte à intervalles prédéterminés vers les moyens d'alerte. La bonne réception des informations d'état dans la station centrale et des informations d'alerte dans les moyens d'alerte est donc une indication que les liaisons radiotéléphoniques ne sont pas interrompues.
Les informations d'état et informations d'alerte peuvent comprendre une variété de données, qui pourront être exploitées pour déterminer des situations d'alerte nécessitant le déclenchement des moyens d'alerte.
Pour le détecteur de passage, l'information d'état émise par ce dernier comprendra de préférence une information de présence d'un train, qui indique¬ ra, soit la détection d'un véhicule ferroviaire (train ou autre) par le détecteur, soit la non-détection d'un véhicule. Afin d'identifier le détecteur qui émet l'informa¬ tion d'état, on pourra soit ajouter dans cette information d'état un numéro d'identification, soit utiliser certaines données de la liaison téléphonique (par ex. le numéro d'appel). En outre, l'information d'état émise périodiquement par le détecteur peut comprendre au moins l'une des informations suivante: état de la batterie; état du circuit de détection; puissance du signal; données de position¬ nement; sens du véhicule ferroviaire. On appréciera plus particulièrement que la connaissance des données de positionnement permet d'éviter un déplacement accidentel ou malveillant du/des détecteur(s) de passage, ce qui pourrait mettre en péril les personnes sur la zone de chantier. Ainsi, selon une variante avantageuse, si l'analyse des données de positionnement fournies par un détecteur indique un mouvement de celui-ci, qui n'est pas confirmé au niveau de la station centrale, alors cette dernière déclenche des alertes sur les moyens d'alerte du chantier concerné.
En ce qui concerne les informations d'état émises par les moyens d'alerte, elles peuvent comprendre: au moins l'une des informations suivantes: numéro d'identification; état de la batterie; état des dispositifs d'alerte; puissance du signal; données de positionnement.
Les informations d'état émises par les détecteurs de passage et les moyens d'alerte permettent donc de vérifier le bon fonctionnement du système. De manière générale, on programmera avantageusement la station centrale de sorte que si elle identifie un problème dans le système sur base de ces informa- tions d'état, elle déclenche, optionnellement après validation par un opérateur, une alerte sur les moyens d'alerte.
Enfin, les informations d'état d'alerte émises par la centrale à destination des moyens d'alerte comprendront de préférence, soit une indication d'alerte, soit une indication de veille, suivant que les moyens d'alerte doivent être déclenchés ou pas. Description des dessins
D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de quelques modes de réalisation avantageux présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant à la Figure 1 annexée. Celle-ci montre un schéma illustrant une configuration de chantier équipé du présent système d'annonce automatique de trains.
Description détaillée de quelques modes de réalisation préférés
La Fig.1 représente un schéma d'une configuration de chantier équipé du présent système d'annonce automatique de train ou autre véhicule ferroviaire, conformément à une variante préférée. Les signes de référence 10 et 12 indiquent respectivement une première et une deuxième voie ferrée qui traver- sent une zone de chantier 14 qui peut s'étendre sur plusieurs centaines de mètres. Sur un tel chantier, on délimite une zone d'annonce, indiquée par la flèche 16, qui englobe la zone de chantier 14 et dont les extrémités sont éloignées de la zone de chantier 14, typiquement de plusieurs kilomètres.
Le présent système comprend un certain nombre d'éléments qui sont tous aptes à communiquer entre eux par un réseau de radiotéléphonie mobile, notamment :
- des détecteurs de passage 18i...184 pour détecter le passage d'un train ou d'un autre véhicule ferroviaire;
- des unités d'alerte 20 pour avertir les personnes sur la zone de chan- tier de l'approche d'un train ou autre véhicule ferroviaire; et
- une station centrale (non représentée) assurant la gestion du système et coordonnant notamment le déclenchement des unités d'alerte 20 lors de la détection d'un train ou autre véhicule ferroviaire par l'un des détecteurs de passage 18i. La communication entre les différents éléments du système étant réalisée par l'intermédiaire d'un réseau de radiotéléphonie, le système permet un gain de temps substantiel lors du montage et démontage du chantier par rapport à des systèmes communicant par câbles. De plus, le système ne souffre pas des problèmes de portée ou configuration de chantier rencontrés avec les systèmes radio conventionnels. Cela autorise donc de distances importantes entres les différents éléments en profitant par exemple de l'infrastructure existante du réseau de radiotéléphonie. En particulier, cela permet d'installer la station centrale à distance de la zone de chantier, par exemple dans des locaux qui peuvent être situés à plusieurs centaines de kilomètres. Le réseau de radiotélé¬ phonie est par exemple un réseau de radiotéléphonie cellulaire GSM, UMTS ou GPRS. Comme on peut le voir sur la Fig.1 , des détecteurs de passage 18i...184 sont installés aux extrémités de la zone d'annonce 16, à des points donnés dits "points d'entrée", et ce sur chacune des voies 10 et 12.
De préférence, chaque détecteur 18i comprend un capteur connecté à une unité de contrôle et de communication pourvue d'un module de détection et d'un module de radiotéléphonie (au moins émetteur). Le capteur est avanta¬ geusement du type magnétique et conçu de sorte à être placé sur la voie entre les rails. L'emploi d'un capteur magnétique permet de baser la détection du passage d'un train sur la variation de champ magnétique causée par le pas¬ sage d'un véhicule ferroviaire à la verticale du capteur. Le capteur peut par exemple comprendre un enroulement noyé dans une plaque d'un matériau plastique rigide et présentant une bonne résistance aux intempéries, par exemple de I1ABS ou du PVC. Le nombre de spires de l'enroulement est à déterminer selon la sensibilité désirée et les dimensions choisies pour le capteur. L'unité de contrôle et de communication, reliée par câble au capteur, est quant à elle préférablement située à coté de la voie de sorte à ne pas être recouverte lors du passage du train, ce qui pourrait perturber la liaison avec la station centrale. La mise en place d'un tel détecteur est relativement simple, puisqu'il suffit de déposer le capteur magnétique au milieu de la voie, puis de déposer l'unité de contrôle et de communication à côté de la voie et de relier les deux. Le poids de la plaque de détecteur en plastique rigide dans lequel est noyé l'enroulement assure une certaine stabilité sur la voie. La plaque de détecteur peut être maintenue en place par des sangles élastiques accrochées au patins des rails, par exemple lorsque les trains circulent à vitesses élevées.
Pour une sécurité accrue du système, le module de détection est conçu de manière redondante, c'est-à-dire qu'il comprend une pluralité de circuits de détection couplés à l'enroulement et réalisant simultanément la même mesure. L'utilisation d'un tel module de détection avec circuits de détection redondants garantit le fonctionnement du détecteur, même si une partie des circuits de détection devenait hors d'usage. En outre, on notera que l'unité de contrôle et de communication est préférablement conçue pour déterminer le pourcentage de circuits de détection en fonctionnement ainsi que tout problème de fonction- nement du détecteur 18i, et pour transmettre ces informations à la station centrale.
On notera encore que chaque détecteur de passage 18i est avantageu¬ sement équipé d'un récepteur de données de positionnement satellitaire GPS, dont les données de positionnement sont de préférence transmises à la station centrale. Les données de positionnement permettent, au niveau de la station centrale, de vérifier que les détecteurs 18i sont bien en place, notamment qu'ils n'ont pas été déplacés accidentellement ou par malveillance.
Plusieurs unités d'alerte 20 (ici au nombre de trois) de conception identi¬ que sont réparties sur la zone de chantier 14. Chaque unité d'alerte 20 com- prend une unité de contrôle et de communication, munie d'un module de radiotéléphonie mobile (émission/réception), et au moins un dispositif d'alerte sonore et/ou visuel, par exemple deux gyrophares et deux sirènes. L'unité de contrôle et de communication est conçue pour recevoir des informations de la station centrale via le module radiotéléphonique, et, suivant la nature des informations, déclencher les dispositif d'alerte pour avertir les personnes sur la zone de chantier. En outre, l'unité de contrôle et de communication est apte à vérifier son état de fonctionnement, notamment l'état des dispositifs d'alerte, et à envoyer ces informations vers la station centrale. La vérification interne de fonctionnement des gyrophare ou sirènes peut être basée par exemple sur l'intensité de courant débitée lors par ces dispositifs lorsqu'ils sont actifs, une diminution du courant débité étant un indice de dysfonctionnement. La station centrale quant à elle assure un rôle de gestion/coordination du système d'annonce de train. Elle est conçue de sorte à recevoir des informa¬ tions de détection de train émises par les détecteurs I81...I84, traiter ces informations pour déterminer, par comparaison avec des données mémorisées concernant des chantiers, si un train est en approche d'un chantier, et dans l'affirmative générer une information d'alerte à destination des unités d'alerte sur le chantier concerné pour avertir les personnes de l'approche d'un train.
Selon un mode de réalisation préféré, la station centrale comporte un en¬ semble de commande qui comprend une unité centrale à microprocesseur associée à des moyens de mémorisation, et des éléments d'interface gérant les échanges entre l'unité centrale et:
- un ensemble de communication pour émettre et recevoir des informa¬ tions vers un réseau de radiotéléphonie mobile;
- une interface graphique gérant les échanges avec des moyens de vi- sualisation et/ou d'impression;
- des interfaces d'entrée type clavier et/ou souris; et
- des moyens de mémorisation de masse.
La station centrale permet de surveiller une pluralité de chantiers. Pour chaque chantier, on mémorise des données de chantier comprenant notam- ment des ensembles de détecteurs de passage et unités d'alertes. Afin de garantir une identification univoque des différents éléments du système, chacun des détecteurs de passage et unités d'alerte possède un numéro d'identification unique, par ex. le numéro d'appel de son module de radiotéléphonie.
Pour une sécurité accrue, le système est conçu de sorte à ce qu'un défaut majeur dans le système, tel qu'une rupture de liaison radiotéléphonique avec un détecteur ou une unité d'alerte ou un dysfonctionnement d'un détecteur, mette le système en alerte et déclenche des alertes sur toutes les unités d'alerte. Le contrôle de l'état des liaisons se fait de préférence en s'assurant qu'il y a bien échange d'informations d'état entre les différents éléments du système à des intervalles de temps prédéterminés. On notera encore que, si la station centrale sera généralement située dans des locaux, et pourra donc être alimentée par un réseau électrique (secteur), toutefois préférablement à travers un onduleur, les détecteurs de passage et les unités d'alerte seront typiquement pourvus d'une alimentation par batterie. Toutefois, pour des chantiers de longue durée ou pour une utilisation durable, on pourra prévoir une alimentation mixte réseau/batterie, afin de basculer sur batterie en cas de coupure du réseau (national ou spécifique aux chemins de fer) et/ou l'utilisation d'un système de recharge employant par ex. des panneaux solaires. D'autres aspects conceptuels et avantageux du présent système d'an¬ nonce automatique de trains ressortiront également de la description du fonctionnement du système, suivant une mise en œuvre préférée.
Quand aucun train ne se trouve dans la zone d'annonce, le système est en veille et les gyrophares et sirènes des unités d'alerte sont inactifs. Toutefois, il y a un échange (dialogue) permanent (c.-à-d. à intervalles de temps prédé¬ terminés) d'informations entre les différents éléments du système:
- chaque détecteur émet en permanence une information d'état qui comprend: son numéro d'identification, une indication que la voie est libre (pas de train détecté), le pourcentage de circuits de détection en état de marche, les données de localisation spatiale du récepteur GPS, l'état de la batterie, une indication de qualité de la liaison GSM, ou tou¬ tes autres informations concernant le détecteur.
- chaque unité d'alerte émet en permanence une information d'état qui comprend: son numéro d'identification, l'état de la batterie, une indica- tion de qualité de la liaison GSM, éventuellement des indications de dysfonctionnement de dispositif d'alerte, le cas échéant des données de localisation spatiale si l'unité d'alerte est équipée d'un récepteur GPS.
- enfin, la station centrale émet également en permanence une informa- tion d'état d'alerte à destination des unités d'alerte. Cette information d'état d'alerte aura une valeur indicative d'un état de veille lorsque au- cun train n'est en approche, et prendra une valeur indicative d'un état d'alerte lorsque la station centrale aura déterminé qu'une alerte doit être déclenchée (arrivée de train ou autre motif).
Un tel dialogue entre les éléments du système confère au dispositif un haut niveau de sécurité. Si l'unité d'alerte ne reçoit plus d'informations d'état de l'un des détecteurs, elle déclenche une alerte sur les unités d'alerte du chantier concerné. Si une unité d'alerte ne reçoit plus d'informations de la station centrale, cette unité d'alerte se met en alerte. Si la station centrale ne reçoit plus d'informations d'état d'une unité d'alerte sur un chantier donné, elle déclenche des alertes sur les autres stations d'alerte de ce chantier avec lesquelles la liaison n'est pas interrompue. Les échanges entre les différents éléments ont lieu à intervalles suffisamment rapprochés (par ex. au moins une fois par seconde) pour une gestion en temps réel.
Lorsqu'un train circulant sur la première voie 10 (et arrivant de la gauche sur la Fig.1 ) pénètre dans la zone d'annonce 16, sa présence est détectée par le détecteur de passage 18i, qui émet alors une information de détection de train aussi longtemps que le train passe à la verticale du détecteur. Cela se fait en indiquant dans l'information d'état émise régulièrement vers la station centrale que la voie est occupée et non plus libre. Après réception de cette information, la station centrale identifie le chan¬ tier concerné par cette alerte. La prochaine information d'état émise par la station centrale comprendra donc une information d'alerte, afin de mettre en alerte les unités d'alertes et donc de déclencher sirènes et gyrophares. Les personnes travaillant sur les voies ou à proximité sont ainsi prévenues de l'approche d'un train et peuvent se mettre en sécurité, laissant la voie libre pour le passage du train.
En fait, dès que la station centrale a identifié l'approche d'un train à proxi¬ mité d'un chantier donné, elle émet en permanence des informations d'état d'alerte indicatives d'un état d'alerte, et ce jusqu'à ce qu'elle ait déterminé que l'état d'alerte pouvait être stoppé.
Dans des conditions de fonctionnement normale, l'état d'alerte sera stoppé lorsque la centrale aura déterminé que le train à libéré la zone de surveillance. Une information de libération de zone par le train sera par exemple obtenue lorsque le train, continuant sa route, passera au dessus du détecteur 182, ce qui générera une information de détection de train transmise à la station centrale. Sachant le chantier était en alerte et que le train circulait sur la première voie, la station centrale pourra donc déduire qu'il s'agit du train initialement détecté par le détecteur 18i et quittant la zone. L'information d'état d'alerte à destination des unités d'alerte 20 de la zone de chantier 14 comprendra donc une informa¬ tion indicative d'un état de veille, causant l'arrêt des sirènes et gyrophares. On comprendra toutefois que le retour à l'état de veille sera conditionné par une vérification préalable qu'une autre situation d'alerte n'existe simultané¬ ment, en raison par ex. de la détection d'un autre train au niveau d'un autre capteur, ou des problèmes de liaison dans le système.
En fait, toutes les informations reçues au niveau de la station centrale permettent une gestion évoluée de la sécurité, et éventuellement de définir deux niveaux d'alerte.
Le premier niveau d'alerte concernerait les situations qui nécessitent une évacuation immédiate de la zone de chantier, et donc le déclenchement des unités d'alerte sur le chantier. Il s'agit notamment des cas où: l'approche d'un train a été déterminée par la station centrale, une liaison est interrompue, un détecteur ou une unité d'alerte est hors-service, un détecteur à été déplacé sans autorisation.
Le deuxième niveau d'alerte concernerait les situations qui ne nécessitent pas une évacuation immédiate de la zone de chantier. Il peut s'agir notamment des cas où: la proportion de circuits de détection actifs dans les détecteurs passe devient inférieure à une valeur seuil prédéterminée; l'état des batteries atteint une valeur seuil prédéterminée; un détecteur est déplacé (la non confir¬ mation du déplacement déclenchant toutefois une alerte); une information d'état indique un dysfonctionnement d'un détecteur ou d'une unité d'alerte qui reste toutefois opérationnel. Ces alertes de deuxième niveau pourraient par exemple être simplement signalées au niveau de la station centrale par l'intermédiaire de l'interface graphique, prévenant ainsi l'opérateur d'un problème potentiel à venir, pouvant être prévenu par le remplacement de l'appareil défectueux à la fin de la journée de travail.
On notera encore qu'en cas de défaillance de la communication mobile avec un élément donné du système, on pourra l'interconnecter avec un autre élément par une liaison câblée.
Dans ce contexte, il on notera que les détecteur de passage et les moyens d'alerte, notamment les centrales d'alerte, peuvent être conçus pour pouvoir communiquer entre eux par câble. Ces éléments ne sont toutefois pas connectés à la station centrale. Sur un chantier donné, on peut donc par exemple relier chaque détecteur à une centrale d'alerte cependant que les centrales d'alerte sont reliées entre elles. L'utilisation de câbles permet, en cas de défaillance du réseau de radiotéléphonie mobile, de garantir la sécurité sur le chantier.

Claims

Revendications
1. Système d'annonce automatique de trains ou autres véhicules ferroviaires destiné notamment à avertir des personnes travaillant le long d'une voie ferrée comprenant: au moins un détecteur de passage (I81...I84) pour émettre une information de détection d'un véhicule ferroviaire lors du passage d'un véhicule ferro¬ viaire à un point donné d'une voie ferrée(10, 12); des moyens d'alerte (20) pour déclencher une alerte sur une zone de chan¬ tier (14) lors de l'approche d'un véhicule ferroviaire; et une station centrale apte à recevoir des informations de détection d'un véhi- cule ferroviaire, à les comparer avec des données mémorisées concernant des chantiers, et à émettre automatiquement une information d'alerte à des¬ tination desdits moyens d'alerte (20) lorsque l'approche d'un véhicule ferro¬ viaire de ladite zone de chantier est déterminée, dans lequel ladite station centrale communique avec chacun desdits détec- teurs de passage (I81...I84) et moyens d'alerte (20) par l'intermédiaire d'un réseau de radiotéléphonie mobile.
2. Système selon la revendication 1 , comprenant un détecteur de passage (I81...I84) de part et d'autre d'une zone d'annonce englobant ladite zone de chantier, notamment dans le cas d'une voie à double sens de circulation.
3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque détecteur de passage (I81...I84) comprend un capteur connecté à une unité de contrôle et de communication comprenant un module de détection et un module de radiotéléphonie pour échanger des informations avec ladite station centrale.
4. Système selon la revendication 3, dans lequel ledit module de détection comprend une pluralité de circuits de détection similaires couplés audit cap¬ teur.
5. Système selon la revendication 3 ou 4, dans lequel ledit capteur est de type magnétique.
6. Système selon la revendication 5, dans lequel ledit capteur de type magné¬ tique comprend un enroulement noyé dans une plaque en plastique rigide placée, ledit capteur étant placé au milieu de la voie à surveiller.
7. Système selon la revendication 3, 4 5 ou 6, dans lequel ladite unité de contrôle et de communication de chaque détecteur de passage comprend un récepteur de données de positionnement, de préférence un récepteur GPS.
8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'alerte (20) comprennent une ou plusieurs unité(s) d'alerte disposée(s) dans ladite zone de chantier, chaque unité d'alerte comprenant au moins un dispositif sonore et/ou visuel ainsi qu'un module de radiotéléphonie pour communiquer avec ladite station centrale.
9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel détecteurs de passage et moyens d'alertes, resp. centrales d'alerte, sont en outre conçus pour pouvoir communiquer entre eux par liaison(s) câblée(s).
10. Système selon la revendication 9, dans lequel, sur un même chantier, chaque détecteur de passage est relié par câble aux moyens d'alertes.
11. Système selon les revendications 9, dans lequel, sur un même chantier, les centrales d'alerte sont reliées entre elles par câble, et chaque détecteur de passage est relié par câble à l'une des centrales d'alerte.
12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la station centrale comprend un poste de travail permettant une re¬ présentation cartographique de la position des détecteurs de passage et moyens d'alerte sur base d'informations de positionnement transmises par ceux-ci.
13. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la station centrale enregistre pour chaque détecteur de passage et moyen d'alerte, respectivement centrale d'alerte, une durée d'utilisation sur un chantier donné.
14. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, compre¬ nant des moyens permettant une représentation graphique d'une zone géo¬ graphique incluant la représentation des voies ferrées, et des moyens pour stocker des information sur le type de trains circulant sur ces voies ferrées, ledit système étant apte à déterminer, après indication par l'utilisateur de la zone à surveiller, le nombre de détecteurs de passages et de moyens d'alerte, respectivement de centrales d'alerte, nécessaires, ainsi que leurs emplacements sur la zone à surveiller.
15. Méthode d'annonce de trains ou autres véhicules ferroviaires pour avertir des personnes sur une zone de chantier le long d'une voie ferrée, dans la¬ quelle on détecte le passage d'un train ou autre véhicule ferroviaire à un point donné de ladite voie ferrée au moyen d'un détecteur de passage et l'approche d'un train ou autre véhicule ferroviaire est signalée sur ledit chan¬ tier par l'intermédiaire de moyens d'alerte, dans laquelle, suite à la détection d'un train ou autre véhicule ferroviaire par ledit détecteur de passage, ce dernier transmet une information de détection de véhicule ferroviaire à une station centrale, laquelle après réception de ladite informa¬ tion de détection de véhicule ferroviaire la compare avec des informations de chantier mémorisées, et lorsque la comparaison indique l'approche d'un train de ladite zone de chantier, génère une information d'alerte à destina¬ tion desdits moyens d'alerte sur ladite zone de chantier pour déclencher une alerte, ledit détecteur de train ou autre véhicule ferroviaire et lesdits moyens d'alerte communiquant chacun avec ladite station centrale par l'intermédiaire d'un réseau de radiotéléphonie mobile.
16. Méthode selon la revendication 15, dans laquelle ledit détecteur de train et lesdits moyens d'alerte sont en liaison permanente avec ladite station cen¬ trale.
17. Méthode selon la revendication 15 ou 16, dans laquelle en cas d'une d'interruption de liaison entre ladite station centrale et un détecteur de pas¬ sage, respectivement les moyens d'alerte, une alerte est déclenchée sur lesdits moyens d'alerte.
18. Méthode selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, dans laquelle chacun desdits détecteur de passage et moyens d'alerte émettent des in¬ formations d'état vers ladite station centrale.
19. Méthode selon la revendication 18, dans laquelle lesdites informations d'état émises par ledit détecteur de passage comprennent au moins l'une des in¬ formations suivantes: numéro d'identification; indication de libéra¬ tion/occupation de la voie; état de la batterie; état du circuit de détection; puissance du signal; données de positionnement; sens du véhicule ferro- viaire.
20. Méthode selon la revendication 18 ou 19, dans laquelle lesdites informations d'état émises par lesdits moyens d'alerte comprennent au moins l'une des informations suivantes: numéro d'identification; état de la batterie; état des dispositifs d'alerte; puissance du signal; données de positionnement.
21. Méthode selon la revendication 19 ou 20, dans laquelle au moins l'une des informations suivantes est exploitée dans la station centrale pour déterminer une situation d'alerte nécessitant le déclenchement d'une alerte: état de batterie, état de circuit de détection, état des dispositifs d'alerte.
22. Méthode selon l'une quelconque des revendication 15 à 21 , dans laquelle ladite station centrale émet une information d'état d'alerte vers les moyens d'alerte, qui détermine le déclenchement ou l'arrêt des moyens d'alerte.
23. Méthode selon l'une quelconque des revendication 15 à 22, dans laquelle une alerte est déclenchée si on détermine, sur base d'une information d'état de dispositif d'alerte, le dysfonctionnement d'un moyen d'alerte.
24. Méthode selon l'une quelconque des revendications 15 à 23, dans laquelle une alerte est déclenchée sur les moyens d'alerte si on détermine, sur base de données de positionnement GPS, qu'un détecteur de passage et/ou des moyens d'alerte ont été déplacés sans autorisation.
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