Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02374166 2007-06-19
1
Système de gestion de l'itinéraire d'un véhicule ferroviaire.
La présente invention se rapporte à un système de gestion de l'itinéraire d'un
véhicule ferroviaire circulant sur un réseau ferroviaire entre un point de
départ et un point
d'arrivée.
Comme cela est classique, les réseaux ferroviaires comportent généralement
des moyens de détection de la position du véhicule sur le réseau raccordés à
une unité
centrale de traitement dans laquelle est chargé un algorithme permettant de
commander
une modification de l'itinéraire du véhicule ferroviaire entre le point de
départ et le point
d'arrivée, et, en particulier, entre un noeud de changement d'itinéraire et un
noeud de
convergence avec un itinéraire initial.
L'unité centrale permet, au moyen d'une interface machine appropriée, à un
opérateur d'entrer successivement la liste des points du réseau selon lesquels
le véhicule
doit circuler en fonction d'événements externes susceptibles de nécessiter une
modification du trajet initialement prévu.
Par exemple, une modification du trajet peut être rendue nécessaire par le
fait
qu'un quai de départ ou un quai d'arrivée est indisponible ou par la présence
d'un obstacle
sur la voie ferrée.
Pour modifier le trajet, l'opérateur saisit manuellement tous les points de
passage entre le noeud de changement d'itinéraire et le noeud de convergence
avec
l'intermédiaire initial puis assure, s'il y a lieu, le lien avec les missions
suivantes.
Cette technique bien que relativement efficace et sûre, présente un certain
nombre d'inconvénients, notamment en raison du fait que cette opération est
longue et
doit, à ce jour, être effectuée manuellement.
Un des buts de l'invention est de pallier cet inconvénient.
L'invention a donc pour objet un système de gestion de l'itinéraire d'un
véhicule ferroviaire circulant sur un réseau ferroviaire entre un point de
départ et un point
d'arrivée, un itinéraire étant un ensemble de points de passage du véhicule
ferroviaire, le réseau comportant des moyens de détection de la position du
véhicule sur le réseau et une unité centrale de traitement comportant des
moyens pour commander une modification de l'itinéraire du véhicule ferroviaire
entre un noeud de changement d'itinéraire et un noeud de convergence avec un
itinéraire initial, caractérisé en ce que les moyens pour commander une
modification de l'itinéraire comportent des moyens pour déterminer l'ensemble
des itinéraires possibles entre le n ud de changement d'itinéraire et le noeud
de
CA 02374166 2007-06-19
la
convergence et des moyens pour comparer ledit ensemble d'itinéraires avec
l'itinéraire initial de manière à commander le changement d'itinéraire selon
l'itinéraire le plus proche de l'itinéraire initialement prévu, l'itinéraire
le plus
proche étant l'itinéraire modifié ayant le plus de points de passage du
véhicule
ferroviaire communs avec l'itinéraire initialement prévu.
Le système de gestion selon l'invention peut comporter une ou
plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les
combinaisons techniquement possibles:
i
CA 02374166 2002-03-07
2
- l'unité centrale comporte des moyens de calcul de la durée du trajet selon
l'itinéraire modifié par les moyens pour commander une modification
d'itinéraire.
- les moyens de calcul comportent des moyens de calcul de la durée du trajet
selon chaque canton de l'itinéraire modifié ;
- l'unité centrale comporte des moyens pour modifier le temps de séjour du ,
véhicule ferroviaire au point d'arrivée ;
- l'unité centrale comporte des moyens pour modifier un itinéraire ou le point
d'arrivée d'un véhicule ferroviaire, au moment même où celui-ci est parcourû
par le
véhicule ferroviaire ;
- dans le cas où le véhicule ferroviaire est contraint de changer de quai de
départ, le noeud de changement d'itinéraire est constitué par le point de
départ du véhicule
ferroviaire ; et
- dans le cas où le véhicule ferroviaire est contraint de changer de quai
d'arrivé, le noeud de convergence est un point virtuel situé en aval du point
d'arrivé, le
véhicule ferroviaire étant stoppé au niveau du quai d'arrivé se trouvant sur
l'itinéraire
modifié ;
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description
suivante,
donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés
sur
lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'une portion de réseau ferroviaire
équipée d'un système de gestion conforme à l'invention ;
- la figure 2 est un organigramme montrant les différentes phases de
fonctionnement du système de gestion de la figure 1;
- la figure 3 est une vue schématique illustrant le cas d'un changement de
quai
de départ ;
- la figure 4 est vue schématique illustrant le cas d'un changement de quai
d'arrivé.
Sur la figure 1, on a représenté de façon schématique une portion de réseau
ferroviaire doté d'un système de gestion d'itinéraire capable de calculer, en
temps réel,
l'itinéraire selon lequel un train circule entre un point de départ et un
point d'arrivée.
La portion 10 de réseau ferroviaire représenté sur cette figure 1 s'étend
entre
des points de départ 12,14, constitués chacun d'un ensemble de quais de
départ, tels que
16 et 18, et des points d'arrivée 20 et 22, constitués également de quais
d'arrivée, tels que
24 et 26.
Dans l'exemple de réalisation représentée sur cette figure, la portion 10 de
réseau comporte deux voies ferrées 28 et 30. Comme cela est classique, ces
voies ferrées
sont subdivisées en cantons et sont munies d'un dispositif d'aiguillage, tel
que 32, assurant
un aiguillage du véhicule ferroviaire entre les voies ferrées 28 et 30.
CA 02374166 2002-03-07
3
Par ailleurs, le réseau ferroviaire est doté de dispositifs de détection de
passage, tels que 34, régulièrement répartis dans chaque canton, de manière à
procéder à
une détection, en temps réel, de la position du véhicule ferroviaire sur la
voie ferrée le
long de laquelle il circule.
L'ensemble des équipements du réseau ferroviaire 10, à savoir les dispositifs
d'aiguillage 32 et les dispositifs de détection 34 sont raccordés à une
interface 36
d'acquisition de données et de commande des dispositifs d'aiguillage assurant
l'acquisition
des données issues des dispositifs de détection 34 et la commande des
dispositifs
d'aiguillage 32 en fonction d'un itinéraire initial prédéterminé, stocké en
mémoire, entre
un point de départ, tel que 12, et un point d'arrivée, tel que 20.
Conformément à l'invention, l'unité 36 est raccordée à une unité centrale de
traitement 38 assurant le contrôle du fonctionnement de l'interface 36. En
particulier
l'unité centrale de traitement 38 gère l'interface avec l'unité de commande 36
par l'envoi
de commandes intermédiaires et par l'acquisition de données issues des
dispositifs
d'aiguillage 32 et des dispositifs de détection 34, de manière à suivre la
formation d'un
itinéraire modifié, puis sa destruction progressive, au passage d'un train.
Toute
modification d'un itinéraire donne lieu à l'envoi par l'unité centrale de
traitement 38 vers
l'interface 36 de nouveaux ordres de commande des dispositifs d'aiguillage 32.
L'unité centrale 38 est constituée par un ordinateur central dans lequel sont
chargés tous les programmes nécessaires pour provoquer les modifications
d'itinéraires.
Elle est raccordée à une interface homme/machine 40 permettant à un
opérateur d'entrer des ordres de modifications d'itinéraires et dispose d'une
base de
données (non représentée) dans laquelle sont chargés l'ensemble des
itinéraires possibles
entre les points de départ 12,14 et les points d'arrivée 20,22 du réseau
ferroviaire 10.
Plus particulièrement, l'unité centrale de traitement 38 comporte des moyens
logiciels permettant d'extraire, de la base de données, l'ensemble des
itinéraires possibles
entre un naeud de changement d'itinéraire et un noeud de convergence avec
l'itinéraire
initial et des moyens logiciels pour comparer l'ensemble d'itinéraires
extraits de la base de
données avec l'itinéraire initial de manière à ne conserver que l'itinéraire
le plus proche de
l'itinéraire initialement prévu en vue de provoquer une modification de
l'itinéraire selon
l'itinéraire le plus proche ainsi déterminé. L'itinéraire le plus proche est
choisi comme
étant l'itinéraire modifié ayant le plus de point de passage du véhicule
ferroviaire commun
avec l'itinéraire initialement prévu.
Par ailleurs, l'unité centrale de traitement 38 incorpore des moyens logiciels
de
calcul de la durée du trajet selon l'itinéraire ainsi modifié de manière à,
par extrapolation,
déterminer l'instant auquel le véhicule ferroviaire atteindra le point
d'arrivée et des
moyens pour modifier, à partir de cette information, la durée de séjour du
véhicule
ferroviaire au point d'arrivée de manière à éviter un décalage du service
ferroviaire.
CA 02374166 2007-06-19
4
Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de calcul de la durée du
trajet procèdent à un calcul de la durée de l'itinéraire canton par canton de
manière à
prévoir, pour chacun de ceux-ci, l'instant de passage du véhicule ferroviaire.
Une moditication de l'itinéraire peut intervenir en un point quelconque du
trajet ou de manière plus courante au niveau d'un point de départ ou d'un
point d'arrivée,
ces deux derniers changements correspondant respectivement à un changement de
quai
de départ et/ou d'arrivée. De plus, une modification du point d'arrivée peut
avoir lieu alors
que le véhicule ferroviaire parcourt déjà son itinéraire.
Dans la suite de la description, on considérera que le naeud de chanbement
d'itinéraire est constitué par le point de départ 12 lui-même, le naeud de
convergence avec
l'itinéraire initial, désigné par la référence numérique générale 42 sur la
figure étant dès
lors constitué par un point du réseau ferroviaire situé en aval du point de
départ 12.
En référence aux figures 2 et 3, on va maintenant décrire les principales
phases de fonctionnement du système de gestion d'itinéraire qui vient d'étre
décrit.
Au cours d'une première phase 44, qui correspond à une phase lors de laquelle
un opérateur décide que l'itinéraire initialement prévu doit être modifié, le
trajet
initialement prévu, représenté en pointillé sur la figure 3, est récupéré.
Lors de l'étape 46 suivante, l'opérateur entre, au moyen de l'interface
homme/machine 40, une information relative au nouveau quai de départ 16.
Lors de la phase 48 suivante, cette information est récupérée par l'unité
centrale de traitement 38. Cette demière procède à une comparaison entre
l'itinéraire
modifié et l'itinéraire initialement prévu et extrait, de la base de données,
l'ensemble des
itinéraires possibles entre le quai de départ 16 et le noeud de convergence 42
avec
l'itinéraire initial.
Lors de l'étape 50 suivante, l'unité centrale de traitement 38 procède à une
comparaison de l'ensemble des itinéraires ainsi obtenus avec l'itinéraire
initial et ne
conserve que l'itinéraire le plus proche de l'itinéraire initialement prévu.
L'itinéraire le
plus proche est choisi comme étant l'itinéraire modifié ayant le plus de
points de passage
du véhicule ferroviaire communs avec l'itinéraire initialement prévu.
Elle procède alors à une programmation de l'unité de cominande 36 de
manière à ce que cette dernière commande les équipements ferroviaires de
manière à faire
circuler le véhicule ferroviaire selon l'itinéraire ainsi programmé (étape
52).
L'unité centrale de traitement procède ainsi, par extrapolation, à la
détennination de la trajectoire du véhicule et pilote l'unité de commande 36
de telle sorte
que les dispositifs d'aiguillage soient actionnés à des instants propices pour
que le
véhicule ferroviaire soit aiguillé selon l'itinéraire programmé.
;
CA 02374166 2002-03-07
Lors de cette étape 52, l'unité centrale de traitement 38 procède, canton par
canton, à un calcul de la durée de trajet en vue du pilotage des équipements
ferroviaires.
Enfin, au cours de cette étape, et à partir des informations de durée
calculées,
l'unité centrale 28 procède à une modification du temps de séjour du véhicule
ferroviaire
5 au point d'arrivée, en fonction du retard pris dû au changement
d'itinéraire, de manière à
ne pas décaler le service ferroviaire.
On vient de décrire le cas où le véhicule ferroviaire était contraint à un
changement de quai de départ. On conçoit cependant, conformément à la figure
4, que
lorsque l'itinéraire doit être modifié en raison de l'indisponibilité d'un
quai d'arrivé, le
point d'arrivé du véhicule ferroviaire est alors constitué par le quai
d'arrivé 24 se trouvant
sur l'itinéraire modifié, le noeud de changement d'itinéraire étant alors
constitué par un
point 43 du réseau ferroviaire situé en amont du point d'arrivé, en
considérant le sens de
circulation du véhicule ferroviaire le long de la voie ferrée. Dans un tel
cas, l'itinéraire
modifié parcouru par le véhicule ferroviaire ne comporte pas de noeud de
convergence
avec l'itinéraire initial, le noeud de convergence étant un point virtuel
disposé en aval du
point d'arrivé.
Le système décrit ici est particulièrement utile, puisqu'il est adapté à une
modification de l'itinéraire d'un véhicule ferroviaire alors même que le
véhicule parcourt
déjà cet itinéraire. Cette facilité permet de gérer facilement et rapidement
les aléas
imprévus pouvant survenir sur le réseau, notamment en cas d'indisponibilité du
quai
initialement prévu pour la réception d'un train.
