WO2010007217A1 - Système de détermination de propriétés du mouvement d'un véhicule guidé - Google Patents

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WO2010007217A1
WO2010007217A1 PCT/FR2008/001048 FR2008001048W WO2010007217A1 WO 2010007217 A1 WO2010007217 A1 WO 2010007217A1 FR 2008001048 W FR2008001048 W FR 2008001048W WO 2010007217 A1 WO2010007217 A1 WO 2010007217A1
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WO
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vehicle
transponders
block
reader
track
Prior art date
Application number
PCT/FR2008/001048
Other languages
English (en)
Inventor
Philippe Forin
Nicolas Cravoisy
Norbert Pfeifer
Pierre-Joseph Beaurent
Original Assignee
Siemens Transportation Systems Sas
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Filing date
Publication date
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Priority to CN2008801303574A priority patent/CN102099237A/zh
Priority to PCT/FR2008/001048 priority patent/WO2010007217A1/fr
Priority to US13/054,597 priority patent/US8712612B2/en
Priority to KR1020117001070A priority patent/KR20110044203A/ko
Priority to BRPI0822938-4A priority patent/BRPI0822938A2/pt
Priority to CA2730956A priority patent/CA2730956A1/fr
Priority to TW098123671A priority patent/TW201006712A/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/028—Determination of vehicle position and orientation within a train consist, e.g. serialisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/023—Determination of driving direction of vehicle or train

Definitions

  • the present invention relates to a system for determining the properties of the movement of at least one guided vehicle along a block (transport zone comprising several guide tracks) according to the preambles of claims 1 and 7.
  • a vehicle As a vehicle, it includes means of public transport such as buses, trolleybuses, trams, subways, trains or train units, etc.
  • CBTC automatic guiding train units
  • These generally include vehicles in communication with on-board and (remote) guidance equipment controlled by ground automation (signaling, central computer, etc.).
  • An exemplary embodiment of such vehicles is known on, inter alia, registered trademarks VAL, AIRVAL, CITYVAL, NEOVAL for which train units comprise at least one device of rollers / traction wheels on a longitudinally central guide rail on a train track and pneumatic side wheels, carrying units on longitudinal concrete strips on each side of the track.
  • the VC can for example be installed via an axle-iron. If this electrical conductor makes a short circuit between the rails on a block, the county VC is in the "low” state and the block is declared occupied by the vehicle. If no short circuit is detected, the VC is in the "up" state and the block is free of the vehicle.
  • each axle When one or more trains are present on the block, each axle thus establishes a short circuit between the two rails, which keeps the CV in the "low” state. As soon as all the axles of the present train (s) have left the canton, this one goes to the free state regardless of the sequence of entry and exit trains.
  • the CV does not provide the exact number (more than 1) of vehicles on a block.
  • VCs are also their high cost.
  • Another solution is the following: when the tracks are not made up of two rails (conductors), for example for the majority of metros and trams equipped with wheels with tires, other solutions exist and are used: - For CBTC-type systems, each train (or vehicle) is equipped with a computer, continually locates itself on the network and permanently transmits its position to one or more computer (s) on the ground which determines (s) the state of each canton. "Negative detectors" (eg light or ultrasonic barriers) at the system's borders are used to safely detect the entrance of a "dumb" train into the network.
  • - Devices located under the trains permanently emit a fixed frequency signal which is picked up by ground receivers associated with loops (antennas) located in the track. They can be associated with negative barriers placed at particular points.
  • a document US 2004/0030466 A1 (“train registry overlay system”) finally describes a method for determining the presence properties of a guided vehicle along a block.
  • a transponder attached to each vehicle / train unit contains an identifier.
  • Transponder readers located along the tracks retrieve these identifiers as the trains pass and retransmit them to a ground computer which uses them to determine the occupation of the tracks.
  • Safety can be increased by redundancy of onboard transponders, transponder readers and calculators.
  • this device makes it possible to identify all the trains present in the CBTC system, it does not make it possible to de- terminate the motion properties of a vehicle, particularly if the vehicle enters or leaves a block.
  • a transponder / reader assembly can not deliver a vehicle direction.
  • the intrinsic orientation of the vehicle (its front and rear) in relation to the track also remains unknown. This point is also disadvantageous in the context of CBTC automations, in particular to determine the direction of movement of the vehicle with respect to the track, where according to the topology of the track, during its operation, it has the possibility of to turn around.
  • An object of the present invention is to propose a system for determining the motion properties of at least one guided vehicle along a block for which, in particular, an understanding of the direction of travel of a vehicle at a border between two cantons. be exactly insured.
  • a second object of the invention is, if necessary, related to the knowledge of the intrinsic orientation "front / rear" of the vehicle with respect to a block track. This last aspect orientation will also be more simply called “polarity" in the rest of the document.
  • the invention thus proposes two embodiments of systems adapted to these two. very real figures while remaining in a unitary framework for determining vehicle movement properties of all types. These two modes are related by the contents of the main claims 1 and 7.
  • a set of subclaims also has advantages of the invention.
  • the invention thus proposes a first embodiment of a system for determining properties of the movement of a vehicle guided along a block adapted to a lane signaling control, for which:
  • the vehicle comprises at least four onboard transponders arranged in pairs, the two transponders of each pair being aligned parallel to the longitudinal axis of the vehicle, at least one pair downstream and at least one pair upstream of the vehicle and delivering means identification,
  • At least one transponder reader is placed on the ground at each end of the block,
  • a computer on the ground is in communication with the readers and determines when passing at least two transponders of a vehicle a direction of travel and an intrinsic forward / backward orientation of the vehicle relative to the track (polarity).
  • the two pairs of transponders being aligned parallel to the axis of movement of the train, one at the front and the other at the rear of each train, each transponder contains at least one unique identifier of its absolute position on the train and optionally an identifier of the train (as in the state of the art),
  • One or two transponder readers and their antennas are located at the boundaries of each block and can thus extract the identification information contained in the transponders and transmit them to the ground computer in the order in which they were read, which allows the calculator to determine the direction of travel, the polarity in a unique and exact way and what canton it goes out and on which canton it enters. This is a major aspect to avoid unnecessarily blocking one block in free reality for another vehicle.
  • At least one computer is connected to the transponder readers of each independent train detection zone, each zone containing one or more channels divided into one or more cantons.
  • the polarity of the vehicles is not known to the ground computer and a determination of the polarity of the vehicle is necessary.
  • the system according to the invention makes it possible to determine it in several ways, for example: or by adding a second row of transponders at the front and rear of the trains, symmetrical to the first with respect to the axis of the train, and arranging the readers' antennas asymmetrically with respect to the axis of the train. track, so that only the "right” transponders (right side of the vehicle) are read when the polarity is "positive” and that only the "left” transponders (left side of the vehicle) are read when the polarity is "negative””.
  • the polarization of the train is then known from the reading of a first transponder by virtue of its position identifier on the train.
  • the two successive readers can be either two readers bordering any one canton, but the train must then travel a whole canton before its polarity is known, is a first reader already present at the limit of each zone and a second reader that one place near this first reader, so also in zone limit, but shifted longitudinally on the track.
  • the polarity of the trains is then advantageously and immediately determined as soon as they enter an area.
  • the transponder pairs can be arranged in / on the vehicle in a number of ways depending on the number of readers used at one end of the block.
  • the simplest and economical solution is to minimize the number of readers leaving to increase the number of transponders which are generally simple passive electronic tags with a unique identifier also known by the name of RFID or TAG, and activatable by the reader in a perimeter defined therein to communicate the unique identifier to the reader.
  • the transponder pairs can be flexibly disposed along vehicle sides or diagonally nal of a longitudinal axis of vehicle movement, so as to ensure a reading regardless of the direction of travel and the polarity of the vehicle passing in front of the reader.
  • each pair of transponders or transponders it is advantageously possible to add at least one additional transponder thus being ideally arranged at the front and the rear of the vehicle to ensure a redundant number of transponders.
  • the additional transponder and the transponder still in use ensure a reading that is always of equal order and therefore a continuous safe service without any disruption of traffic or danger of loss of information. If none of the transponders is out of order, the quality of determining the properties of the vehicle movement with the transponder in redundant numbers will be made under better readability.
  • the reader can be arranged in the vicinity of a block track and be connected to an antenna disposed transversely offset with respect to a median longitudinal axis of the track.
  • the transponders are arranged transversely offset relative to the median longitudinal axis of the vehicle. In this way again, only “right” transponders (right side of the vehicle) are read when the polarity is "positive” and only “left” transponders (left side of the vehicle) are read when the polarity is "negative” ".
  • the polarity of the train is then determined as soon as a first transponder is read using its position identifier on the train.
  • the transponders (at least one pair) may be aligned along a longitudinal median axis of the vehicle and antennas of two readers are then advantageously ment disposed in succession along the median axis ⁇ longitudi nal of the vehicle in the vicinity of each end of the block.
  • transponders can also easily be arranged on the vehicle to form rows of transponders, said rows being conveniently placed along each side of the vehicle at the front and rear of the vehicle.
  • the practice recommends that each row should have two or three transponders (ie a total of four or six row-dividing transponders downstream and upstream of the vehicle) successively aligned along the vehicle for both safe and secure purposes. excellent readability of transponders.
  • a second embodiment of the system for determining the properties of the movement of a vehicle guided along a block adapted to a lane signaling control is also proposed, in particular for a type of vehicle having a means of determining the direction of travel and for which:
  • the vehicle comprises at least two onboard transponders, each disposed downstream and upstream of the vehicle and delivering a predefined identification means of the vehicle, from the front and the rear of the vehicle,
  • - at least one transponder reader is placed on the ground at one end of the block, - a ground computer is in communication with the reader and determines when passing at least one transponder of the vehicle its direction of travel and an intrinsic orientation front / rear of the second type of vehicle with respect to the track.
  • the direction is determined originally by the vehicle equipment and retransmitted to cal ⁇ culateur ground after setting a transponder coding taking into account the direction of travel.
  • This means of determining the direction of travel of the vehicle is for example delivered by an onboard motion calculator or a displacement measuring device.
  • the transponders are simple electronic tags of "RFID" type, where appropriate codable for the computer according to a parameter provided by the equipment.
  • the codes can also be indirectly read by the computer from a databank in which the identifiers of the RFIDs refer to information, for example on the direction of travel, or even the polarity.
  • the vehicles comprise wheels with pneumatic, iron or magnetic levitation. This aspect of the invention therefore makes it applicable to any type of vehicle chassis, unlike the "CV" requiring rails-iron.
  • FIG. 1 First embodiment of a motion property determination system of a train (top view),
  • Figure 5 Second embodiment of motion property determination system of a train (side view).
  • FIG. 1 shows the first embodiment of a system for determining the motion properties of a vehicle 1, such as a train seen from a height with respect to the track provided with a central guide rail 4 between two tracks. portage.
  • the train 1 has carrying wheels 2 equipped with tires on each of the carrier tracks and traction guide wheels 3 housed in the central guide rail 4.
  • the train 1 comprises in this example four groups of triplets of transponders 21. 22-23, 24-25-26, 31-32-33, 34- 35-36 arranged respectively at its "right front”, “left front”, “right rear” and “left rear” .
  • the terms “forward”, “rear”, “right”, “left” do not in any way refer to the direction of travel of the train or its polarity but only serve to designate groups of transponders.
  • This system therefore shows an advantageous configuration in redundancy (or high availability) by arranging rows of three transponders at the four ends of the train. It would also have been minimally possible to have only a pair 21-22 at the "front" part and a pair 31-32 at the rear of the train 1 and at least one reader (not shown) at the end of the block including the way. For the sake of clarity, the ground computer was also not shown.
  • FIG. 2 is a side view of FIG. 1 illustrating the configuration of the transponders 24-25-26, 34-35-36 arranged in the form of two rows parallel longitudinally to a track V on at least one of the "front" sides and "rear” AR of the train 1.
  • the transponders can be read successively during their passage in the vicinity of a reader. It is also visible here that the carrying wheels are in contact with the slightly raised carriage ways and two guide wheels are anchored in the guide rail placed a little lower than the carrier tracks.
  • FIG. 3 shows an arrangement of two separate readers 6 offset from two parallel tracks V1, V2 each provided with central guide lane 4 and carrying lanes TPRI1, TPR12, TPR21, TPR22.
  • the reading modules of the readers 6 are thus off and at the edge of the channels and are each, on the one hand, connected to respective antennas 7 of readers as well as to a bus 8, Eth of Ethernet type connecting them to the computer on the ground (no represent) .
  • An antenna 7 per channel (responsible for the activation of transponders during their passage in their vicinity as well as responsible for the transmission of transponder identifiers to the reading module per se of the reader) is here embedded in one of the porting channels TPR12 , TPRlI.
  • This example thus exhibits a clever realization to arrange the reader 6 in the vicinity of a cantonal channel by connecting it to an antenna 7 arranged in transverse offset with respect to a median longitudinal axis of the channel and for which the transponders (in pairs or in rows of more than two transponders for example) are identically arranged in transverse offset with respect to the median longitudinal axis of the vehicle.
  • FIG. 4 shows an arrangement of readers and transponders in an area comprising two maneuvering blocks according to the invention and comprises a typical double-track portion of a railway network, with a non-equipped area 40 and a maneuvering area. ensuring communication between the two paths. Both ways and communication are divided into cantons
  • FIG. 5 shows the second embodiment of a system for determining the motion properties of a train on a track V according to the invention (in side view with respect to the track) for which an equipment M is provided on board the train 1 as a means for determining the direction of travel (or polarity) involved by coding the identification means of two unique transponders 44, 54 arranged at the "front" and “rear” ends of the train 1.
  • the polarity of the train can thus be determined.
  • the equipment delivers the polarity
  • the direction of travel can be determined using the transponders.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

La présente invention décrit en particulier un système de détermination de propriétés du mouvement d'un véhicule guidé le long d'un canton adapté à une commande de signalisation de voies, caractérisé en ce que le véhicule comprend au moins quatre transpondeurs embarqués, disposés par paires, les deux transpondeurs de chaque paire étant alignés parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule, au moins une paire en aval et au moins une paire en amont du véhicule et délivrant des moyens d'identification distincts; au moins un lecteur de transpondeurs est placé au sol à chaque extrémité du canton; un calculateur au sol est en communication avec les lecteurs et détermine lors du passage d'au moins deux transpondeurs d'un véhicule un sens de marche et une orientation intrinsèque avant/arrière du véhicule par rapport à la voie.

Description

Description
Système de détermination de propriétés du mouvement d'un véhicule guidé
La présente invention concerne un système de détermination de propriétés du mouvement d' au moins un véhicule guidé le long d'un canton (zone de transport comprenant plusieurs voies de guidage) selon les préambules des revendications 1 et 7.
En tant que véhicule, il est compris des moyens de transports en commun tels que des bus, trolleybus, tramway, métro, train ou unités de train, etc. En particulier, des unités de trains à commande de guidage automatiques (technique aussi appelée communément « CBTC » = « communication based train control ») sont visées par l'invention. Ceux-ci comportent généralement des véhicules en communication avec des équipements de guidage embarqués et (télé-) commandés par des automatismes au sol (signalisation, calculateur central, etc.). Un exemple de réalisation de tels véhicules est connue sur, entre autre, des marques déposées VAL, AIRVAL, CITYVAL, NEOVAL pour lesquelles des unités de trains comportent au moins un dispositif de galets/roues de traction sur un rail de guidage longi- tudinalement central sur une voie de train et des roues laté- raies à pneumatiques, porteuses des unités sur des bandes- béton longitudinales de chaque côté de la voie.
Dans un premier temps, la détermination de propriétés de présence d'un véhicule guidé le long d'un canton est connue sous plusieurs formes : a) La solution traditionnelle, qui s'applique aux voies constituées de deux rails en fer, consiste à installer un « circuit de voie » (aussi abrégé sous le diminutif « CdV » par la suite) sur chaque (voie de) canton : celui-ci est constitué d'un élément conducteur électrique embarqué et reliant élec- triquement les deux rails (avec par exemple un émetteur/récepteur de signal aux extrémités de canton) et permet de connaître l'état d'occupation du canton. En règle générale, le CdV peut par exemple être installé par l'intermédiaire d'un essieu-fer. Si ce conducteur électrique établit un court-circuit entre les rails sur un canton, le CdV du canton est à l'état « bas » et le canton est déclaré occupé par le véhicule. Si aucun court-circuit n'est détecté, le CdV est à l'état « haut » et le canton est libre de véhi- cule.
Quand un ou plusieurs trains sont présents sur le canton, chaque essieu établit ainsi un court-circuit entre les deux rails, ce qui maintien le CdV à l'état « bas ». Dès que tous les essieux du ou des trains présents ont quitté le canton, celui ci passe à l'état libre quelle que soit la séquence d'entrée et de sortie des trains. Le CdV ne fournit donc pas le nombre exact (supérieur à 1) de véhicules présents sur un canton.
Toutefois, la sécurité est bien assurée dans la mesure où presque toutes les pannes d'un CdV ont le même effet qu'un court-circuit entre les rails : le CdV reste bien à l'état bas en cas de panne.
Le principal inconvénient des CdV réside également dans leur coût élevé. b) Une autre solution est la suivante : quand les voies ne sont pas constituées de deux rails (conducteurs) , par exemple pour la majorité des métros et tramways équipés de roues à pneus, d'autres solutions existent et sont utilisées : - Pour des systèmes de type CBTC, chaque train (ou véhicule) est équipé d'un calculateur, se localise lui- même continuellement sur le réseau et transmet en permanence sa position à un ou des calculateur (s) au sol qui détermine (nt) l'état de chaque canton. Des "détecteurs négatifs" (barrières lumineuses ou à ultrasons par exemple) placés aux frontières du système permettent de détecter en sécurité l'entrée d'un train "muet" sur le réseau. - Des dispositifs situés sous les trains émettent en permanence un signal à fréquence fixe qui est capté par des récepteurs au sol associés à des boucles (antennes) situées dans la voie. Ils peuvent être associés à des barrières négatives placées en des points particuliers. Un ou des calculateur (s) au sol, connecté (s) aux récepteurs, détermine (nt) l'état d'occupation de chaque canton en fonction de la détection ou non d'un signal par chaque récepteur. La sécurité est alors assurée soit par redondance des émetteurs et des récepteurs, soit, si les boucles réceptrices couvrent sans interruption toutes les voies, en contrôlant que chaque train émet sans interruption et en interdisant l'entrée d'un train sur tout canton déjà occupé. Dans ces deux derniers cas (a et b) , si les trains effectuent des mouvements imprévus ou non autorisés (en particulier des reculs ou la pénétration d'un train sur un canton déjà occupé) , les cantons concernés restent fréquemment et inévitablement à l'état « occupé » même si aucun train ne s'y trouve. Ceci est très pénalisant pour atteindre une haute performance de gestion et de manœuvre automatisées des véhicules . c) Un document US 2004/0030466 Al (« train registry overlay System ») décrit enfin une méthode de détermination de pro- priétés de présence d'un véhicule guidé le long d'un canton. Pour assurer un back-up (sauvegarde) en cas de panne aux systèmes CBTC sans utiliser de CdV en raison de leur coût, un transpondeur fixé sur chaque véhicules/unités des trains contient un identificateur. Des lecteurs de transpondeurs placés le long des voies extraient ces identificateurs au passage des trains et les retransmettent à un calculateur au sol qui les utilise pour déterminer l'occupation des voies. La sécurité peut être accrue par une redondance des transpondeurs embarqués, des lecteurs de transpondeurs et des calcu- lateurs.
Cependant, si ce dispositif permet bien d'identifier tous les trains présents dans le système CBTC, il ne permet pas de dé- terminer des propriétés de mouvement d'un véhicule, en particulier si ce dernier entre ou sort d'un canton. En d'autre terme, un ensemble transpondeur/lecteur ne peut délivrer un sens de marche de véhicule. Plus encore, l'orientation in- trinsèque du véhicule (son avant et son arrière) par rapport à la voie reste également inconnue. Ce point est aussi infor- mativement désavantageux dans le cadre des automatismes CBTC, en particulier pour déterminer le sens de déplacement du véhicule par rapport à la voie, lorsque suivant la topologie de la voie, au cours de son exploitation, il a la possibilité de se retourner.
En particulier, si un véhicule n'a pas encore été identifié, il n'est pas possible de savoir, lors de son passage devant un premier transpondeur situé à une frontière entre un premier et un deuxième cantons, s'il sort du premier canton et entre sur le deuxième canton ou l'inverse.
De même, si un véhicule déjà identifié s'arrête avec son transpondeur situé devant le lecteur de transpondeurs, il n'est pas possible de déterminer, au moment où il redémarre, s'il se dirige vers un canton situé en amont du transpondeur ou vers un canton situé en aval du transpondeur : aucun des deux cantons ne peut donc être « libéré », dans le sens que des protections automatiques interdisent à un autre véhicule d'accéder sur le canton en réalité libre. Ces blocages constituent des hautes pénalités dans le trafic de trains.
Un but de la présente invention est de proposer un système de détermination de propriétés de mouvement d'au moins un véhicule guidé le long d'un canton pour lequel, en particulier, une connaissance du sens de marche de véhicule à une frontière entre deux cantons soit exactement assurée. Un deuxième but de l'invention est, si nécessaire, lié à la connaissance de l'orientation intrinsèque « avant/arrière » du véhicule par rapport à une voie de canton. Ce dernier aspect d'orientation sera aussi plus simplement nommé « polarité » dans la suite du document.
En dépendance des équipements de véhicules et de la connais- sance possible ou non sur la polarité de véhicule, en particulier pour des équipements de type CBTC ou des véhicules non équipés, l'invention propose ainsi deux modes de réalisation de systèmes adaptés à ces deux cas de figures bien réels tout en restant dans un cadre unitaire de détermination de pro- priétés de mouvement de véhicules de tout type. Ces deux modes sont relatés par le contenu des revendications principales 1 et 7.
Un ensemble de sous-revendications présente également des avantages de l'invention.
L'invention propose ainsi un premier mode de réalisation d'un système de détermination de propriétés du mouvement d'un véhicule guidés le long d'un canton adapté à une commande de signalisation de voies, pour lequel :
- le véhicule comprend au moins quatre transpondeurs embarqués, disposés par paires, les deux transpondeurs de chaque paire étant alignés parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule, au moins une paire en aval et au moins une paire en amont du véhicule et délivrant des moyens d' identification distincts,
- au moins un lecteur de transpondeurs est placé au sol à chaque extrémité du canton,
- un calculateur au sol est en communication avec les lec- teurs et détermine lors du passage d'au moins deux transpondeurs d'un véhicule un sens de marche et une orientation intrinsèque avant/arrière du véhicule par rapport à la voie (polarité) . Les deux paires de transpondeurs étant alignés parallèlement à l'axe de déplacement du train, l'une à l'avant et l'autre à l'arrière de chaque train, chaque transpondeur contient au moins un identifiant unique de sa position absolue sur le train et optionnellement un identifiant du train (comme dans l'état de l'art) ,
Un ou deux lecteurs de transpondeurs et leurs antennes sont situés aux limites de chaque canton et peut/peuvent donc extraire les informations d' identification contenues dans les transpondeurs et les transmettent au calculateur au sol dans l'ordre où elles ont été lues, ce qui permet au calculateur de déterminer le sens de marche, la polarité de façon unique et exacte et de quel canton il sort et sur quel canton il entre. Ceci est un aspect majeur pour éviter de bloquer inuti- lement un canton en réalité libre pour un autre véhicule.
Au moins un calculateur est connecté aux lecteurs de transpondeurs de chaque zone indépendante de détection des trains, chaque zone contenant une ou plusieurs voies divisées en un ou plusieurs cantons.
Dans certains cas, il est possible que la polarité de véhicules soit connue du calculateur (c'est-à-dire on connait «l'avant » et «l'arrière » de chaque train par rapport à la voie, indépendamment du sens de circulation) , il est alors possible de déterminer, dès que deux transpondeurs d'une extrémité d'un train sont passés devant un lecteur :
- dans quel sens de marche circule le train
- de quel canton il sort et sur quel canton il entre.
Dans les autres cas, la polarité des véhicules n'est pas connue du calculateur au sol et une détermination de la polarité de véhicule est nécessaire.
Quand la polarité d'un train (en tant que véhicule) est in- connue du calculateur, le système selon l'invention permet alors de la déterminer de plusieurs manières, par exemple : - soit en ajoutant une seconde rangée de transpondeurs à l'avant et à l'arrière des trains, symétrique de la première par rapport à l'axe du train, et en disposant des antennes des lecteurs asymétriquement par rapport à l'axe de la voie, de manière que seuls les transpondeurs de « droite » (côté droit du véhicule) soient lus quand la polarité est « positive » et que seuls les transpondeurs de « gauche » (côté gauche du véhicule) soient lus quand la polarité est « négative ». La polarisation du train est alors connue dès la lec- ture d'un premier transpondeur grâce à son identifiant de position sur le train.
- en attendant qu'un transpondeur soit passé devant deux lecteurs successivement disposés le long de la voie, ce qui permet de déterminer à la fois le sens de marche du train et sa polarité.
Les deux lecteurs successifs peuvent être soit deux lecteurs encadrant un canton quelconque, mais le train doit alors parcourir tout un canton avant que sa polarité ne soit connue, soit un premier lecteur déjà présent en limite de chaque zone et un second lecteur que l'on place à proximité de ce premier lecteur, donc aussi en limite de zone, mais décalé longitudi- nalement sur la voie. La polarité des trains est alors avantageusement et immédiatement déterminée dès qu' ils pénètrent sur une zone.
Les paires de transpondeur peuvent être disposées de plusieurs façons sur/dans le véhicule en fonction du nombre de lecteur (s) utilisé (s) à une extrémité de canton. La solution la plus simple et économique est de minimiser le nombre de lecteur quitte à augmenter le nombre de transpondeurs qui sont en règle générale de simples étiquettes électroniques passives à identifiant unique aussi connues sous le nom de RFID ou TAG, et activables par le lecteur dans un périmètre défini à celui-ci afin de communiquer l'identifiant unique au lecteur. Ainsi, si un seul lecteur est disposé à une extrémité de canton, les paires de transpondeurs peuvent être flexi- blement disposées le long de côtés de véhicule ou en diago- nale d'un axe longitudinal de déplacement de véhicule, de façon à assurer une lecture quelle que soit le sens de marche et la polarité du véhicule passant devant le lecteur.
A chaque paire de transpondeur ou à chaque transpondeur, il est avantageusement possible d'ajouter au moins un transpondeur supplémentaire étant ainsi idéalement disposé à l'avant et à l'arrière sur le véhicule pour assurer un nombre redondant de transpondeurs. En cas de panne d'un transpondeur, le transpondeur supplémentaire et le transpondeur encore en fonction assurent une lecture toujours d'ordre paritaire et donc un service sécuritaire continu sans perturbation de trafic ou de danger de perte d'information. Si aucun des transpondeurs n'est en panne, la qualité de détermination de pro- priétés du mouvement de véhicule muni de transpondeur en nombre redondant se fera sous une meilleure disponibilité de lecture.
Dans une configuration avantageuse, le lecteur peut être dis- posé au voisinage d'une voie de canton et être relié à une antenne disposée en décalage transversal par rapport à un axe longitudinal médian de la voie. De plus, les transpondeurs sont disposés en décalage transversal par rapport à l'axe longitudinal médian du véhicule. De cette manière encore, seuls les transpondeurs de « droite » (côté droit du véhicule) sont lus quand la polarité est « positive » et que seuls les transpondeurs de « gauche » (côté gauche du véhicule) sont lus quand la polarité est « négative ». La polarité du train est alors déterminée dès la lecture d'un premier transpondeur grâce à son identifiant de position sur le train.
Alternativement, les transpondeurs (au moins une paire) peuvent être alignés suivant un axe médian longitudinal du véhi- cule et des antennes de deux lecteurs sont alors avantageuse- ment disposées successivement suivant l'axe médian longitudi¬ nal du véhicule au voisinage de chaque extrémité du canton.
Comme précédemment abordé, des transpondeurs supplémentaires peuvent aussi aisément être disposés sur le véhicule pour former des rangées de transpondeurs, les dites rangées étant idéalement placées le long de chaque côté du véhicule à l'avant et à l'arrière du véhicule. Idéalement, la pratique préconise que chaque rangée comprennent deux ou trois trans- pondeurs (donc au total quatre ou six transpondeurs par répartition des rangées en aval et en amont du véhicule) successivement alignés le long du véhicule à des fins autant sécuritaires que liées à une excellente disponibilité de lecture des transpondeurs.
Un second mode de réalisation du système de détermination de propriétés du mouvement d'un véhicule guidé le long d'un canton adapté à une commande de signalisation de voies est aussi proposé en particulier pour un type de véhicule disposant d'un moyen de détermination du sens de marche et pour lequel :
- le véhicule comprend au moins deux transpondeurs embarqués, chacun disposés en aval et en amont du véhicule et délivrant un moyen d'identification prédéfini du véhicule, de l'avant et l'arrière du véhicule,
- un moyen de détermination du sens de marche intervenant par un codage du moyen d'identification des transpondeurs,
- au moins un lecteur de transpondeurs est placé au sol à une des extrémités du canton, - un calculateur au sol est en communication avec le lecteur et détermine lors du passage d' au moins un transpondeur du véhicule son sens de marche et une orientation intrinsèque avant/arrière du second type de véhicule par rapport à la voie . En d'autres termes, le sens de marche est ici originairement déterminé par l'équipement du véhicule et retransmise au cal¬ culateur au sol après avoir instauré un codage de transpondeur prenant en compte le sens de marche. Ce moyen de déter- mination de sens de marche du véhicule est par exemple délivré par un calculateur de déplacement embarqué ou un dispositif de mesure de déplacement.
Pour tous les modes de réalisations de systèmes selon l'invention, les transpondeurs sont de simples étiquettes électroniques de type « RFID », le cas échéant codables pour le calculateur en fonction d'un paramètre fourni par l'équipement. Les codes peuvent aussi être indirectement lus par le calculateur à partir d'une banque de données dans Ia- quelle les identifiants des RFIDs renvoient à des informations par exemple sur le sens de marche, voire la polarité.
Il est enfin clair que les véhicules comprennent des roues à pneumatiques, à fer ou à sustentation magnétique. Cet aspect de l'invention la rend donc applicable à tout type de châssis de véhicule, à l'inverse du « CdV » nécessitant des rails- fer.
Des exemples de réalisation selon l'invention sont fournis à l'aide de figures décrites :
Figure 1 Premier mode de réalisation de système de détermination de propriétés de mouvement d'un train (vue de haut) ,
Figure 2 Même Système de détermination de propriétés de mouvement d'un train (vue de côté),
Figure 3 Disposition de lecteurs décalés par rapport à deux voies parallèles, Figure 4 Disposition de lecteurs et transpondeurs dans une zone comprenant deux cantons de manœuvre,
Figure 5 Second mode de réalisation de système de détermination de propriétés de mouvement d'un train (vue de côté) .
La figure 1 présente le premier mode de réalisation de sys- tème de détermination de propriétés de mouvement d'un véhicule 1 tel qu'un train en vue de haut par rapport à la voie munie d'un rail de guidage 4 central entre deux voies de portage. Le train 1 dispose de roues porteuses 2 équipées de pneus sur chacune des voies de portage ainsi que de roues de guidage 3 par traction logées dans le rail central de guidage 4. Le train 1 comporte dans cet exemple quatre groupes de triplets de transpondeurs 21-22-23, 24-25-26, 31-32-33, 34- 35-36 disposés respectivement à son « avant droit », à son « avant gauche », à son « arrière droit » et à son « arrière gauche ». Les termes « avant », « arrière », « droite », « gauche » ne font en aucune manière référence au sens de marche du train ou sa polarité mais servent seulement à désigner les groupes de transpondeurs. Ce système montre donc une configuration avantageuse en redondance (ou à haute disponi- bilité) par la disposition de rangées de trois transpondeurs aux quatre extrémités de train. Il aurait aussi été minimale- ment possible de disposer seulement une paire 21-22 à la partie « avant » et une paire 31-32 à la partie arrière du train 1 et au moins un lecteur (non représenté) à l'extrémité du canton comprenant la voie. Pour des raisons de clarté, le calculateur au sol n'a aussi pas été représenté.
La figure 2 est une vue de côté de la figure 1 illustrant la configuration des transpondeurs 24-25-26, 34-35-36 disposées sous forme de deux rangées parallèles longitudinalement à une voie V sur au moins un des côtés «avant » AV et « arrière » AR du train 1. Grâce à cette disposition, les transpondeurs peuvent être lus successivement lors de leur passage dans le voisinage d'un lecteur. Il est aussi ici visible que les roues porteuses sont en contact avec les voies de portage légèrement surélevées et deux roues de guidage viennent s'ancrer dans le rail de guidage placé un peu plus bas que les voies de portage.
La figure 3 présente une disposition de deux lecteurs 6 distincts et décalés par rapport à deux voies parallèles Vl, V2 munie chacune de voie de guidage centrale 4 et de voies de portage TPRIl, TPR12, TPR21, TPR22. Les modules de lecture des lecteurs 6 sont ainsi hors et au bord des voies et sont chacun d'une part reliés à des antennes 7 respectives de lecteurs ainsi qu'à un bus 8, Eth de type Ethernet les reliant au calculateur au sol (non représenté) . Une antenne 7 par voie (responsables de l'activation des transpondeurs lors de leur passage dans leur voisinage ainsi que responsable de la transmission des identifiants de transpondeur vers le module de lecture per se du lecteur) est ici noyée dans une des voies de portage TPR12, TPRlI. Cet exemple exhibe donc une réalisation astucieuse pour disposer le lecteur 6 au voisinage d'une voie de canton en le reliant à une antenne 7 disposée en décalage transversal par rapport à un axe longitudinal médian de la voie et pour lequel les transpondeurs (par paire ou en rangées de plus deux transpondeurs par exemple) sont identiquement disposés en décalage transversal par rapport à l'axe longitudinal médian du véhicule.
La figure 4 représente une disposition de lecteurs et trans- pondeurs dans une zone comprenant deux cantons de manœuvre selon l'invention et comprend une portion typique en voie double d'un réseau ferroviaire, avec une zone non équipée 40 et une zone de manœuvres 41 assurant une communication entre les deux voies. Les deux voies et la communication sont divisées en cantons
C50, C51, CM52, CM53, C54 à C58. Les extrémités des deux cantons de manœuvres CM52, CM53 sont équipés des cinq lecteurs de transpondeurs 65 contrôlés pour assurer une excellente sécurité et pour assurer une forte disponibilité. Des autres lecteurs de transpondeurs 60 à 64 sont uniquement contrôlés à des fins de sécurité. Le calculateur (non représenté) a ici détecté un défaut sur le lecteur 61 et peut ainsi pour des raisons sécuritaires et de disponibilités fusionner les cantons C50 et C51 en un unique canton C50.51.
La figure 5 présente le second mode de réalisation de système de détermination de propriétés de mouvement d'un train sur une voie V selon l'invention (en vue de côté par rapport à la voie) pour lequel un équipement M est prévu à bord du train 1 en tant que moyen annexe de détermination du sens de marche (ou de polarité) intervenant par un codage du moyen d'identification de deux uniques transpondeurs 44, 54 disposés aux extrémités « avant » et « arrière » du train 1. Par interaction des transpondeurs avec au moins un lecteur et de l'équipement annexe, la polarité du train peut ainsi être dé- terminée. Analogiquement, si l'équipement délivre la polarité, le sens de marche peut ainsi être déterminé à l'aide des transpondeurs .

Claims

Revendications
1. Système de détermination de propriétés du mouvement d'un véhicule (1) guidé le long d'un canton adapté à une com- mande de signalisation de voies, caractérisé en ce que
- le véhicule comprend au moins quatre transpondeurs embarqués, disposés par paires, les deux transpondeurs de chaque paire étant alignés parallèlement à l'axe longi- tudinal du véhicule, au moins une paire en aval et au moins une paire en amont du véhicule et délivrant des moyens d'identification distincts,
- au moins un lecteur (6) de transpondeurs est placé au sol à chaque extrémité du canton, - un calculateur au sol est en communication avec les lecteurs (6) et détermine lors du passage d'au moins deux transpondeurs d'un véhicule un sens de marche et une orientation intrinsèque avant/arrière du véhicule par rapport à la voie.
2. Système selon revendication 1, pour lequel au moins un transpondeur supplémentaire est disposé à l'avant et à l'arrière sur le véhicule pour assurer un nombre redondant de transpondeurs.
3. Système selon une des revendications 1 à 2, pour lequel le lecteur disposé au voisinage d'une voie de canton est relié à une antenne (7) disposée en décalage transversal par rapport à un axe longitudinal médian de la voie et pour lequel les transpondeurs sont disposés en décalage transversal par rapport à l'axe longitudinal médian du véhicule .
4. Système selon une des revendications 1 à 2, pour lequel les transpondeurs sont alignés suivant un axe médian longitudinal du véhicule et des antennes (7) de deux lecteurs sont disposées successivement suivant l'axe médian longitudinal du véhicule au voisinage de chaque extrémité du canton.
5. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel des transpondeurs supplémentaires (31, 32, 33, 34, 35, 36) sont disposés sur le véhicule pour former des rangées de transpondeurs, les dites rangées étant idéalement placées le long de chaque côté du véhicule à l'avant et à l'arrière du véhicule.
6. Système selon revendication 4, pour lequel chaque rangée comprend deux ou trois transpondeurs successivement ali- gnés le long du véhicule.
7. Système de détermination de propriétés du mouvement d' un véhicule (1) guidés le long d'un canton adapté à une commande de signalisation de voies, caractérisé en ce que
- le véhicule comprend au moins deux transpondeurs (24, 34) embarqués, chacun disposés en aval et en amont du véhicule et délivrant un moyen d' identification prédéfini du véhicule, de l'avant et l'arrière du véhicule, - un moyen de détermination du sens de marche intervenant par un codage du moyen d'identification des transpondeurs,
- au moins un lecteur (6) de transpondeurs est placé au sol à une des extrémités du canton, - un calculateur au sol est en communication avec le lecteur (6) et détermine lors du passage d'au moins un transpondeur du véhicule son sens de marche et une orientation intrinsèque avant/arrière du second type de véhicule par rapport à la voie.
8. Système selon revendication 6, pour lequel le moyen de détermination de sens de marche du véhicule est délivré par un calculateur de déplacement embarqué ou un dispositif de mesure de déplacement.
9. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel les transpondeurs sont des étiquettes électroniques de type « RFID ».
10. Système selon une des revendications précédentes, pour lequel les véhicules comprennent des roues à pneumatiques, à fer ou à sustentation magnétique.
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