Language selection

Search

Patent 3002937 Summary

Third-party information liability

Some of the information on this Web page has been provided by external sources. The Government of Canada is not responsible for the accuracy, reliability or currency of the information supplied by external sources. Users wishing to rely upon this information should consult directly with the source of the information. Content provided by external sources is not subject to official languages, privacy and accessibility requirements.

Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent Application: (11) CA 3002937
(54) English Title: SYSTEME AMELIORE DE CONTROLE AUTOMATIQUE DES TRAINS ET PROCEDE ASSOCIE
(54) French Title: IMPROVED AUTOMATIC TRAIN CONTROL SYSTEM AND ASSOCIATED PROCESS
Status: Examination
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B61L 27/04 (2006.01)
  • B61C 17/12 (2006.01)
(72) Inventors :
  • PRESTAIL, ANDY (France)
  • BALLESTEROS, JAVIER (France)
(73) Owners :
  • ALSTOM TRANSPORT TECHNOLOGIES
(71) Applicants :
  • ALSTOM TRANSPORT TECHNOLOGIES (France)
(74) Agent: ROBIC AGENCE PI S.E.C./ROBIC IP AGENCY LP
(74) Associate agent:
(45) Issued:
(22) Filed Date: 2018-04-25
(41) Open to Public Inspection: 2018-10-27
Examination requested: 2023-03-24
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
17 53 686 (France) 2017-04-27

Abstracts

French Abstract


Ce système comporte un ATC sol (9) et un ATC bord (10), qui est basculé d'un
mode actif vers un mode en veille et inversement par une unité de
réveil (21).
Dans le mode en veille , seuls les composants suivants restent alimentés :
des
moyens d'odométrie (23, 17) ; un calculateur principal (18) ; un moyen de
radiocommunication (20) entre l'ATC bord et l'ATC sol ; l'unité de réveil
(21). Le
calculateur principal (18) est programmé pour, en mode en veille , vérifier
que le
déplacement du train mesuré par les moyens d'odométrie depuis le basculement
du mode
actif vers le mode en veille est nul et, dans l'affirmative, transmettre
à l'ATC sol
une position instantanée du train en utilisant le moyen de radiocommunication.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


14
REVENDICATIONS
1.- Un système de contrôle automatique des trains du type à gestion des
trains
basés sur la communication, comportant une composante sol, dite ATC sol (9),
et une
composante embarquée à bord d'un train (1), dite ATC bord (10), caractérisé en
ce que
l'ATC bord est propre à être basculé d'un mode de fonctionnement actif
vers un mode
de fonctionnement en veille et inversement via une unité de réveil (21 ;
41), et en ce
que, dans le mode de fonctionnement en veille , seuls les composants
suivants restent
alimentés en puissance électrique à l'aide d'une source d'alimentation
électrique (64) :
- des moyens d'odométrie (23, 17 ; 43, 37) permettant de mesurer un
déplacement
du train ;
- un calculateur principal (18 ; 38) ;
- un moyen de radiocommunication (20 ; 36) entre l'ATC bord et l'ATC sol, et
avantageusement l'unité de réveil (21 ; 41),
le calculateur principal (18 ; 38) étant programmé pour, en mode de
fonctionnement en veille , vérifier que le déplacement du train mesuré par
les moyens
d'odométrie depuis un instant de basculement du mode de fonctionnement actif
vers
le mode de fonctionnement en veille est nul et, dans l'affirmative,
transmettre à l'ATC
sol (9) une position instantanée (F) du train en utilisant le moyen de
radiocommunication
(20 ; 36), au moins à un instant de basculement du mode de fonctionnement en
veille
vers le mode de fonctionnement actif .
2.- Système selon la revendication 1, dans lequel, dans la négative, le
calculateur principal (18 ; 38) est propre à invalider la position instantanée
du train et à ne
pas transmettre à l'ATC sol (9) une position instantanée (F) du train jusqu'à
un instant
prédéterminé, correspondant avantageusement à la détection d'une balise de
positionnement, placée le long d'une voie ferroviaire sur laquelle le train
circule.
3.- Système selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la
position instantanée (F) du train (1) transmise de l'ATC bord (10) à l'ATC sol
(9) est une
position instantanée du train déterminée par le calculateur principal (18 ;
38).
4.- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel
les
moyens d'odométrie comportent un organe de détection du mouvement du train,
l'organe
de détection du mouvement du train comprenant avantageusement une roue
phonique

15
(23 ; 43) et une électronique d'acquisition (17 ; 37) connectée au calculateur
principal (18,
38).
5.- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel
l'ATC bord (10) comporte un premier sous-système (11) et un second sous-
système (12),
le second sous-système redondant le premier sous-système, chaque sous-système
comportant des moyens d'odométrie, un calculateur principal et un moyen de
radiocommunication, les premier et second sous-systèmes étant connectés l'un à
l'autre
par au moins un réseau local de communications (13, 14).
6.- Un procédé d'utilisation d'un système de contrôle automatique des
trains
(8) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce
qu'il consiste,
lorsque l'ATC bord (10) est dans un mode de fonctionnement en veille , à
itérer les
étapes consistant à mesurer un déplacement (d) du train (1) entre une
itération courante
et une itération précédente et à vérifier que le déplacement (d) mesuré est
nul, et, dans
l'affirmative, à transmettre à l'ATC sol (9) une position instantanée (F) du
train au moins à
un instant de basculement du mode de fonctionnement en veille vers le mode
de
fonctionnement actif .
7.- Procédé selon la revendication 6, consistant, dans la négative, à
invalider
la position instantanée (F) du train et à ne pas transmettre à l'ATC sol (9)
une position
instantanée (F) du train jusqu'à un instant prédéterminé, correspondant
avantageusement
à la détection d'une balise de positionnement, placée le long d'une voie
ferroviaire sur
laquelle le train circule.
8.- Procédé selon la revendication 6 ou la revendication 7, dans lequel,
lorsque l'ATC bord (10) est dans un mode de fonctionnement en veille , la
position
instantanée (F) du train est une position recalculée par l'ATC bord à chaque
itération.
9.- Procédé selon la revendication 6 ou la revendication 7, dans
lequel,
lorsque l'ATC bord (10) est dans un mode de fonctionnement en veille , la
position
instantanée (F) du train est une position calculée par l'ATC bord avant le
basculement
dans le mode de fonctionnement en veille .

16
10.- Procédé
selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel lors
du basculement de l'ATC bord (10) du mode de fonctionnement en veille vers
le mode
de fonctionnement actif , si l'ATC bord (10) n'a pas détecté de déplacement
du train
alors qu'il était dans le mode en veille , la position instantanée du train
(1) est utilisé en
tant que position instantanée de celui-ci pour le mode de fonctionnement
actif et, si
l'ATC bord (10) a détecté un déplacement du train alors qu'il était dans le
mode en
veille , le procédé comprend une phase d'initialisation de la position
instantanée du train
avant de basculer dans le mode de fonctionnement actif .

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


I
SYSTEME AMELIORE DE CONTROLE AUTOMATIQUE DES TRAINS ET PROCEDE
ASSOCIE
La présente invention concerne un système de contrôle automatique des trains
du
type à gestion des trains basée sur la communication, notamment du type CBTC
(pour
Communication Based Train Control en anglais et défini par la norme IEEE
1474). La
présente invention concerne plus particulièrement la composante d'un tel
système qui est
embarquée à bord d'un train.
Le terme de train est ici à entendre au sens large de véhicule guidé, c'est-à-
dire
tout type de véhicules circulant le long d'une voie, tels que des trains, des
métros, des
tramways, etc.
Il est connu de gérer la circulation des trains sur un réseau ferroviaire au
moyen
d'un système de signalisation, comportant un système de supervision
automatique des
trains, un système d'enclenchement et un système de contrôle automatique des
trains.
Le système de supervision automatique des trains, ou système ATS (pour
Automatic Train Supervision en anglais), est mis en oeuvre dans un central
opérationnel. Il comporte différents sous-systèmes qui permettent d'affecter
une route à
chaque train et de demander l'ouverture d'une portion de cette route devant le
train
correspondant.
Le système d'enclenchement, ou système IXL (pour Interlocking en anglais),
gère les équipements à la voie, tels que des signaux lumineux, des actionneurs
d'aiguillage, etc., pour ouvrir une route à la circulation d'un train
conformément à une
demande du système ATS. Le système IXL vérifie et réalise une pluralité de
conditions
logiques et d'actions logiques pour placer les différents équipements d'une
portion de la
route à ouvrir dans un état d'enclenchement requis. On dit alors que le
système IXL trace
la route correspondante. Autrefois à base de relais électromécaniques, le
système IXL est
aujourd'hui à base de calculateurs. Il est alors dénommé système CBI (pour
computer
based interlocking en anglais).
Le système de contrôle automatique des trains, ou système ATC (pour
Automatic Train Control en anglais), comporte différents équipements
coopérant entre
eux pour permettre la circulation, en sécurité, des trains sur le réseau.
On connaît notamment un système ATC du type à gestion des trains basée sur
la communication , ou système CBTC (pour Communication Based Train Control
en
anglais), comportant une composante embarquée à bord de chaque train, ou
système
ATC bord, et une composante au sol, ou ATC sol.
CA 3002937 2018-04-25

2
L'ATC bord comporte au moins un calculateur embarqué à bord d'un train, propre
à déterminer un certain nombre de paramètres de fonctionnement du train. L'ATC
bord
est alors propre à communiquer ces informations à l'ATC sol pour permettre au
train de
réaliser, en sécurité, la mission qui lui a été attribuée.
L'ATC bord assure, d'une part, la couverture des besoins fonctionnels (l'arrêt
dans
les différentes stations à desservir par exemple) et, d'autre part, le
contrôle des points de
sécurité (vérification que le train n'a pas une vitesse excessive par
exemple). Le
calculateur embarqué d'un train est connecté à une unité de communication
radio
embarquée, propre à établir une liaison radio avec des stations de base d'une
infrastructure de radio communication au sol, à laquelle sont connectés l'ATC
bord, ainsi
que les systèmes ATS et IXL.
Au sol, l'ATC sol comporte un contrôleur de zones, ou système ZC (pour Zone
Controller en anglais), notamment en charge de suivre la présence de chaque
train sur
le réseau, l'ATC bord de chaque train lui communiquant régulièrement la
position
instantanée du train.
Le système ZC est également en charge de fournir à l'ATC bord de chaque train
une autorisation de mouvement, qui garantit la sécurité de circulation du
train considéré
sur une section de voie du réseau ferroviaire (par exemple ne pas fournir à un
train une
autorisation de mouvement qui lui permettrait d'aller au-delà de l'arrière du
train qui le
précède).
Il est à noter que, le réseau ferroviaire étant subdivisé en zones (ou
cantons),
l'occupation d'une zone est déterminée par le système ZC à partir des
informations qu'il
reçoit, d'une part, d'un système primaire de détection et, d'autre part, d'un
système
secondaire de détection.
Le système primaire de détection permet la détermination de la zone occupée
par
un train en fonction de la position instantanée du train déterminée par l'ATC
bord de ce
dernier et communiquée au système ZC de l'ATC sol. Le système ZC est alors
propre à
élaborer une première information d'occupation.
Le système secondaire de détection est propre à redonder le système primaire
de
détection, au cas où, par exemple, l'unité de communication radio d'un train
ne
fonctionnant plus, le système ZC ne puisse pas obtenir la position instantanée
du train.
Par des équipements à la voie adaptés, tels que des compteurs d'essieux ou des
circuits
de voie, disposés le long de la voie, le système secondaire de détection est
apte à
détecter la présence d'un train dans telle ou telle zone et à communiquer une
seconde
information d'occupation au système ZC.
CA 3002937 2018-04-25

3
Le système ZC réconcilie les première et seconde informations d'occupation.
Différentes stratégies sont ensuite mises en oeuvre lorsque ces deux
informations
diffèrent l'une de l'autre. Il est à noter qu'un système ZC transmet une
information de
zone occupée ou libre au système IXL, l'état d'occupation de la zone
entrant dans
les conditions logiques vérifiées par le système IXL pour l'ouverture d'une
route.
Lorsqu'un train est démarré, son ATC bord est mis sous tension. Il y a un
besoin
pour qu'il puisse immédiatement fonctionner de manière à permettre un
déplacement en
supervision et en sécurité du train, c'est-à-dire que l'ATC bord opère dans un
mode de
fonctionnement actif .
Cependant, lorsque l'ATC bord est mis sous tension, il ne peut pas déterminer
la
position instantanée du train. Il ne peut donc pas communiquer à l'ATC sol la
position
instantanée du train et celui-ci ne peut pas circuler sur le réseau en
supervision complète
( full supervision ). Il est en fait nécessaire de mettre en oeuvre une
phase
d'initialisation de la position instantanée du train, au cours de laquelle le
train se déplace à
vue sur la voie jusqu'à ce qu'il croise une balise de positionnement placée
sur ou le long
de la voie. A partir des informations reçues depuis cette balise, l'ATC bord
est propre à
déterminer la position instantanée du train et à la transmettre à l'ATC sol. A
partir de ce
moment, l'ATC bord peut passer dans le mode de fonctionnement actif , pour
une
supervision complète.
On voit que cette phase d'initialisation est préjudiciable, notamment pour les
métros autonomes sans pilote, puisqu'elle s'effectue en pilotant le train à
vue. C'est-à-dire
que le train doit être sorti du garage par un conducteur jusqu'à croiser une
balise de
positionnement.
Il y a donc un besoin pour que l'ATC bord connaisse plus rapidement mais
toujours en sécurité, la position instantanée du train de manière à lui
permettre de
fonctionner immédiatement dans le mode de fonctionnement actif .
Le document US 2016/0214631 Al divulgue l'utilisation d'un dispositif radar
implanté le long des voies de garage du réseau ferroviaire et propre à suivre
le
déplacement d'un train garé sur la portion de voie surveillée. En comparant
des images
radar successives, le dispositif radar est propre à déterminer si un train
particulier est
déplacé alors que son système ATC bord est éteint. En cas de déplacement, un
message
adapté est transmis à l'ATC sol. Au moment où l'ATC bord est rallumé, si l'ATC
sol n'a
pas reçu de message du dispositif radar, il transmet alors à l'ATC bord la
position
instantanée du train au moment où l'ATC bord a été éteint en tant que position
CA 3002937 2018-04-25

4
instantanée du train permettant à l'ATC bord de fonctionner immédiatement dans
le mode
de fonctionnement actif .
En revanche, si l'ATC sol a reçu un message du dispositif radar indiquant un
déplacement du train, l'ATC sol indique à l'ATC bord que la position
instantanée du train
n'est plus connue. En conséquence, une phase d'initialisation de la position
instantanée
du train doit être réalisée, avant que l'ATC bord puisse fonctionner dans le
mode
fonctionnement actif .
Cette solution de l'état de la technique présente le désavantage de nécessiter
l'implantation d'un grand nombre de dispositifs radar le long des voies du
réseau
ferroviaire. Elle est donc limitée aux seules voies de garage pour des raisons
de coûts et
de maintenance.
De plus, la comparaison d'images radar est complexe et conduit à de nombreuses
fausses alarmes, correspondant soit à la détection d'un déplacement du train
alors qu'il
est en fait resté immobilisé, soit à la non-détection de certains évènements
associés au
déplacement ou au désattelage du train.
Finalement, en cas de perte de l'ATC sol l'ensemble des positions des trains
ne
sont plus disponibles.
La présente invention a pour but de répondre à ce problème en proposant une
solution alternative à celle du document de l'état de la technique présenté ci-
dessus.
Selon un aspect de la présente invention, celle-ci a donc pour objet un
système de
contrôle automatique des trains du type à gestion des trains basés sur la
communication,
comportant une composante sol, dite ATC sol, et une composante embarquée à
bord d'un
train, dite ATC bord, caractérisé en ce que l'ATC bord est propre à être
basculé d'un
mode de fonctionnement actif vers un mode de fonctionnement en veille
et
inversement via une unité de réveil, dans le mode de fonctionnement en
veille , seuls
les composants suivants restant alimentés en puissance électrique à l'aide
d'une source
d'alimentation électrique : des moyens d'odométrie permettant de mesurer un
déplacement du train ; un calculateur principal ; un moyen de
radiocommunication entre
l'ATC bord et l'ATC sol ; et avantageusement l'unité de réveil, le calculateur
principal étant
programmé pour, en mode de fonctionnement en veille , vérifier que le
déplacement du
train mesuré par les moyens d'odométrie depuis un instant de basculement du
mode de
fonctionnement actif vers le mode de fonctionnement en veille est nul
et, dans
l'affirmative, transmettre à l'ATC sol une position instantanée du train en
utilisant le moyen
de radiocommunication, au moins à un instant de basculement du mode de
fonctionnement en veille vers le mode de fonctionnement actif .
CA 3002937 2018-04-25

5
D'autres aspect(s), objet(s), mode(s) de réalisation, et/ou avantage(s) de la
présente invention, tous étant préférentiels et/ou optionnels, sont brièvement
décrits ci-
dessous.
Par exemple, suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le système
comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément
ou suivant
toutes les combinaisons techniquement possibles :
- dans la négative, le calculateur principal est propre à invalider la
position
instantanée du train et à ne pas transmettre à l'ATC sol une position
instantanée du train
jusqu'à un instant prédéterminé, correspondant avantageusement à la détection
d'une
balise de positionnement, placée le long d'une voie ferroviaire sur laquelle
le train circule.
- la position instantanée du train transmise de l'ATC bord à l'ATC sol est une
position instantanée du train déterminée par le calculateur principal.
- les moyens d'odométrie comportent un organe de détection du mouvement du
train, l'organe de détection du mouvement du train comprenant avantageusement
une
roue phonique et une électronique d'acquisition connectée au calculateur.
- lequel l'ATC bord comporte un premier sous-système et un second sous-
système, le second sous-système redondant le premier sous-système, chaque sous-
système comportant des moyens d'odométrie, un calculateur principal et un
moyen de
radiocommunication, les premier et second sous-systèmes étant connectés l'un à
l'autre
par au moins un réseau local de communications.
L'invention a également pour objet un procédé d'utilisation d'un système de
contrôle automatique des trains conforme au système précédent, caractérisé en
ce qu'il
consiste, lorsque l'ATC bord est dans un mode de fonctionnement en veille ,
à itérer
les étapes consistant à mesurer un déplacement du train entre une itération
courante et
une itération précédente et à vérifier que le déplacement mesuré est nul, et,
dans
l'affirmative, à transmettre à l'ATC sol une position instantanée du train au
moins à un
instant de basculement du mode de fonctionnement en veille vers le mode de
fonctionnement actif .
Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le procédé comprend une ou
plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes
les
combinaisons techniquement possibles :
- dans la négative, à invalider la position instantanée du train et à ne
pas
transmettre à l'ATC sol une position instantanée du train jusqu'à un instant
prédéterminé,
correspondant avantageusement à la détection d'une balise de positionnement,
placée le
long d'une voie ferroviaire sur laquelle le train circule.
CA 3002937 2018-04-25

6
- lorsque l'ATC bord est dans un mode de fonctionnement en veille , la
position
instantanée du train est une position recalculée par l'ATC bord à chaque
itération.
- lorsque l'ATC bord est dans un mode de fonctionnement en veille , la
position
instantanée du train est une position calculée par l'ATC bord avant le
basculement dans
le mode de fonctionnement en veille .
- lors du basculement de l'ATC bord du mode de fonctionnement en veille
vers
le mode de fonctionnement actif , si l'ATC bord n'a pas détecté de
déplacement du
train alors qu'il était dans le mode en veille , la position instantanée du
train est utilisé
en tant que position instantanée de celui-ci pour le mode de fonctionnement
actif et, si
l'ATC bord a détecté un déplacement du train alors qu'il était dans le mode
en veille ,
le procédé comprend une phase d'initialisation de la position instantanée du
train avant de
basculer dans le mode de fonctionnement actif .
L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la
description
détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier, donnée
uniquement à titre
d'exemple illustratif et non limitatif, cette description étant faite en se
référant aux dessins
annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique sous forme de blocs d'un
ATC
bord en mode de fonctionnement actif ;
- la figure 2 est une représentation schématique d'un ATC bord
selon l'invention
en mode de fonctionnement en veille ; et,
- la figure 3 est une représentation schématique d'un procédé conforme à
l'invention.
La figure 1 représente un système ATC 8 comportant un ATC sol 9 et un ATC bord
10, qui est embarqué à bord d'un train 1 circulant sur une voie 2.
L'ATC bord 10 est plus particulièrement détaillé. Dans une configuration
redondée,
il comporte, pour un fonctionnement en mode actif , un premier sous-système
11 et un
second sous-système 12 identiques entre eux. En variante, dans une
configuration simple
et non redondée, l'ATC bord 10 comporte uniquement un sous-système, 11 ou 12.
Le premier sous-système 11 est implanté à une première extrémité du train 1,
par
exemple en tête de train (le train 1 se déplaçant de droite à gauche sur la
figure 1), tandis
que le second sous-système 12 est implanté à une seconde extrémité du train 1,
par
exemple une extrémité de queue de train.
Le premier sous-système 11 et le second sous-système 12 sont connectés l'un à
l'autre par un premier réseau de communications 13 et par un second réseau de
communications 14.
CA 3002937 2018-04-25

7
Les premier et second réseaux de communications 13, 14 sont par exemple des
réseaux locaux du type Ethernet.
Le premier sous-système 11 comporte un premier commutateur 15 dont un port
est connecté au premier réseau de communications 13 et un second commutateur
16
dont un port est connecté au second réseau de communications 14.
Le premier sous-système 11 comporte un moyen de radiocommunication 20, par
exemple connecté à un port du premier commutateur 15.
Le moyen de radiocommunication 20 comporte un module relié à une antenne
pour permettre l'établissement d'une communication sans fil entre le premier
sous-
système 11 et un point d'accès d'une infrastructure de radiocommunication 7 au
sol.
Le premier sous-système 11 comporte également une unité de réveil 21 du
premier sous-système 11, cette unité de réveil étant par exemple connectée à
un port du
premier commutateur 15.
L'unité de réveil 21 est par exemple propre à recevoir un signal de
basculement du
premier sous-système du mode de fonctionnement actif vers le mode de
fonctionnement
en veille ou inversement du mode fonctionnement en veille vers le mode de
fonctionnement actif . Ce signal peut par exemple être émis par l'ATC sol
et reçu via le
moyen de radiocommunication 20. En variante, le signal peut correspondre au
fait que le
conducteur du train tourne une clé de sécurité dans la cabine active de
pilotage du train.
Dans encore une autre variante, l'unité de réveil intègre un récepteur
infrarouge propre à
recevoir un signal de basculement émis par une télécommande utilisée par un
opérateur
souhaitant modifier le mode de fonctionnement du train dans un sens ou dans
l'autre.
Le premier sous-système 11 comporte un calculateur principal 18
avantageusement connecté, d'une part, à un port du premier commutateur 15 et,
d'autre
part, à un port du second commutateur 16. Le calculateur principal 18
constitue
l'ordinateur de bord du train 1 et est propre à être programmé de manière à
réaliser
différentes fonctionnalités.
Le premier sous-système 11 comporte des moyens d'odométrie. Ces moyens
comportent au moins un organe de détection et une électronique d'acquisition
17. Sur la
figure 1, l'organe de détection est une roue phonique 23 constituée d'un
disque portant un
motif et couplé à l'une des roues du train 1 et un capteur optique couplé à
une partie fixe
du train 1 et propre à détecter le défilement du motif porté par le disque. Le
signal brut
généré par la roue phonique 23 est appliqué en entrée de l'électronique
d'acquisition 17
qui est propre à calculer une grandeur de déplacement du train.
CA 3002937 2018-04-25

8
Les moyens odométriques comportent également une antenne 24, par exemple du
type RFID, propre à capter les signaux émis par des balises de positionnement
implantées au sol, par exemple entre les deux files de rails de la voie 2. Les
signaux
reçus par l'antenne 24 sont transmis à l'électronique d'acquisition 17 qui est
propre à les
traiter pour en extraire les informations transmises par une balise, telles
qu'un identifiant
de cette balise, la position d'implantation de cette balise, etc.
En mode de fonctionnement actif , la roue phonique 23 permet de déterminer
la
distance parcourue par le train 1 depuis la dernière balise de positionnement
croisée et, à
partir de la position de cette balise, déterminer la position instantanée du
train, que l'ATC
bord transmet ensuite, via le module de radiocommunication et l'antenne, à
l'ATC sol.
Enfin, le premier sous-système 11 comporte une interface d'entrée/sortie 19
permettant de connecter aux réseaux de communication du train, différents
capteurs et
actionneurs (non représentés sur les figures), tels que par exemple un système
de
freinage du train 1.
Comme cela est représenté sur la figure 1, le premier sous-système 11 peut
également comporter une interface homme/machine 22, par exemple connectée à un
port
du second commutateur 16. Cette interface homme/machine 22 est installée dans
la
cabine de tête du train pour l'usage du conducteur. En variante, notamment
pour un train
sans pilote, une telle interface n'est pas prévue.
Une description similaire pourrait être faite pour le sous-système 12, qui
comporte :
- des premiers et seconds commutateurs 35, 36;
- un moyen de radiocommunication 40;
- une unité de réveil 41;
- des moyens d'odométrie comportant une roue phonique 43 et une antenne 44
connectées à une électronique d'acquisition 37 ;
- un calculateur principal 38;
- une interface d'entrée-sortie 39 ; et, éventuellement
- une interface homme/machine 42.
De manière connue, l'alimentation du système ATC bord 10 s'effectue par deux
lignes d'alimentation basse tension. La première ligne d'alimentation 61 est
connectée via
un convertisseur 63 à la ligne d'alimentation haute tension 65 du train.
La seconde ligne d'alimentation 62 est connectée à une batterie 64 adaptée
pour,
en cas d'interruption de l'alimentation haute tension du train, permettre le
fonctionnement
du système ATC bord 11.
CA 3002937 2018-04-25

9
Selon l'invention le système ATC bord 10 peut être placé dans un mode de
fonctionnement en veille.
Dans ce mode de fonctionnement, seuls les composants représentés sur la figure
2 sont maintenus sous tension et alors alimentés par la batterie 64.
Il s'agit, de manière symétrique pour les premier et second sous-systèmes 11
et
12, des premier et second commutateurs 15, 16 et 35, 36, du moyen de
radiocommunication 20 et 40, de l'unité de réveil 21 et 41, du calculateur
principal 18 et
38, et, parmi les moyens d'odométrie, de la roue phonique 23 et 43 et de
l'électronique
d'acquisition 17 et 37 du signal délivré par la roue phonique correspondante.
Ainsi, sont désactivées l'interface entrée/sortie 19 et 39 de connexion à
d'autres
systèmes du train, l'interface homme/machine 22 et 42 en cabine et l'antenne
24 et 44
des moyens d'odométrie.
En se référant à la figure 3, un procédé d'utilisation du système ATC 8 va
maintenant être décrit.
La phase 100, qui correspond au mode de fonctionnement actif , comprend une
étape 110, durant laquelle l'ATC bord, par exemple le sous-système 11
détermine la
position instantanée du train à partir des signaux reçus des moyens
d'odométrie, c'est-à-
dire à la fois de l'antenne 24 pour récupérer la position de la dernière
balise croisée et de
la roue phonique 23 de manière à déterminer la distance parcourue depuis que
cette
balise a été croisée.
Ensuite, lors d'une étape 120, la position instantanée déterminée est
mémorisée
dans une mémoire vive du calculateur principal 18.
Enfin, à l'étape 130, cette position instantanée mise à jour est transmise à
l'ATC
sol, via le moyen de radiocommunication 20 et l'infrastructure de
radiocommunication 7
au sol.
Les étapes 110, 120 et 130 sont répétées périodiquement.
La phase 200 débute lorsque l'unité de réveil 21 du train 1 reçoit un signal
de
basculement du mode de fonctionnement actif vers le mode de fonctionnement
en
veille . Ce signal de commande est par exemple émis par l'ATC sol 9 via
l'infrastructure
7 et le moyen de radiocommunication 20.
A l'étape 210, l'unité de réveil 21 demande au calculateur principal 18 de
vérifier
un certain nombre de conditions pour autoriser la mise en veille de l'ATC
bord. Par
exemple, il est vérifié que le train n'a aucune mission courante à réaliser ;
que la position
instantanée du train sur le réseau ferroviaire correspond à une voie de garage
(la
mémoire vive du calculateur principal 18 comportant une base de données de
description
CA 3002937 2018-04-25

10
du réseau ferroviaire) ; ou encore que le train est arrêté, c'est-à-dire
qu'aucun
déplacement n'est détecté par les moyens d'odométrie.
Une fois que ces différentes conditions sont vérifiées, à l'étape 220, le
train, sur
commande du calculateur principal 18, interrompt l'alimentation de l'interface
entrée/sortie
19, de l'interface homme/machine 22 en cabine et de l'antenne 24 de
communications
courte portée avec les balises de positionnement à la voie.
Une fois ces opérations effectuées, à l'étape 230, l'unité de réveil 21
transmet à
l'ATC sol 9 un message d'accusé de réception indiquant que le train 1 est
placé dans le
mode de fonctionnement en veille . Ce message est transmis par le moyen de
radiocommunication 20.
Le train 1 étant garé et le système ATC bord étant dans le mode de
fonctionnement en veille , les étapes suivantes ont lieu durant la phase
300.
A l'étape 310, à partir des signaux reçus de la roue phonique 23 et traités
par
l'électronique d'acquisition 17, le calculateur principal 18 détermine un
déplacement d du
train depuis la dernière itération de l'étape 310.
A l'étape 320, est vérifié si ce déplacement d est nul (éventuellement à une
marge
de mesure près).
Dans l'affirmative, c'est-à-dire si ce déplacement d est nul, alors, à l'étape
330, le
calculateur principal 18 calcule la position F du train. Cette position est
calculée, comme
dans le mode actif , à partir du déplacement total depuis la dernière
balise croisée
(c'est-à-dire la dernière balise croisée en mode actif avant le
basculement en mode
en veille ). Comme le déplacement est nul depuis le basculement en mode en
veille , cette position instantanée F est égale à la dernière position
instantanée
déterminée par l'ATC bord en mode actif .
Avantageusement, l'ATC bord en mode en veille communique cette position
instantanée F à l'ATC sol à chaque fois qu'il la recalcule. De la sorte, l'ATC
sol connaît la
position des trains arrêtés sur le réseau et peut en tenir compte dans la
supervision du
trafic des autres trains en circulation. La sécurité est par conséquent
augmentée.
Les étapes 310, 320, 330 sont itérées périodiquement.
Si, à l'étape 320, il est déterminé que le déplacement d du train est non nul,
c'est-
à-dire si le train a été déplacé pour une raison ou pour une autre depuis la
dernière
itération de l'étape 310, alors, à l'étape 340, le calculateur principal 18
invalide la position
instantanée F du train qui est désormais indéfinie pour le calculateur
principal 18. Ceci est
symbolisé par l'expression F==0 sur la figure 3. Ce dernier cesse de
transmettre vers
l'ATC sol une information de position du train.
CA 3002937 2018-04-25

11
Lorsque l'on souhaite redémarrer le train 1 et basculer l'ATC bord 10 du mode
veille vers le mode actif , la phase 400 de réveil du train est initiée
par la réception
d'un signal de commande adapté par l'unité de réveil 21.
A l'étape 410, l'unité de réveil 21 commande le calculateur principal 18 pour
allumer le train en mettant sous tension l'ensemble des équipements éteints
(interface
d'entrée/sortie, interface homme/machine, antenne de communications avec les
balises
de positionnement au sol).
A l'étape 420, l'ATC bord vérifie si la position instantanée F du train est
définie.
Dans l'affirmative, c'est-à-dire si il n'y a pas eu de déplacement d alors que
l'ATC
bord était en veille, alors, à l'étape 430, le calculateur principal 18
transmet à l'ATC sol la
position instantanée F du train.
De la sorte, l'ATC est immédiatement placé dans le mode de fonctionnement
actif et le train être supervisé complètement (étape 440).
En revanche, si à l'étape 420 il est constaté par l'ATC bord que la position
instantanée F du train est indéfinie, alors, à l'étape 450, le train 1 est
déplacé à vue
jusqu'à croiser une balise de positionnement, à partir de laquelle l'ATC bord
sera capable
de calculer la position instantanée du train. C'est uniquement à cet instant
et avec cette
information de position instantanée du train que l'ATC bord est basculé dans
le mode de
fonctionnement actif , qu'il communique une position instantanée du train à
l'ATS sol et
que la circulation du train peut être supervisée par l'ATS et contrôlée en
sécurité par
l'ATC (étape 440).
En variante, à l'étape 340, constatant qu'il ne reçoit plus depuis plusieurs
périodes
l'information de position du train, l'ATC sol 9 place un drapeau de l'état
train resté
immobile (zéro) à train déplacé (un).
Dans cette variante, lorsque l'on souhaite redémarrer le train 1 et basculer
l'ATC
bord 10 du mode en veille vers le mode actif , une commande de réveil est
élaborée durant la phase 400. Pour ce faire, l'ATC sol lit la valeur courante
du drapeau et
la compare à la valeur nulle. Si le drapeau a la valeur zéro, indiquant que le
train 1 n'a
pas été déplacé alors qu'il était garé et son ATC bord en veille , l'ATC
sol indique dans
la commande de réveil que l'ATC bord peut considérer la valeur de la position
du train
mémorisée dans le calculateur principal 18 comme position instantanée du train
pour
initialiser le mode de fonctionnement actif . En revanche, s'il est
constaté que le
drapeau prend la valeur unité, indiquant que le train 1 a été déplacé alors
que sont ATC
bord était en veille , l'ATC sol élabore une commande de réveil indiquant
de procéder
une phase d'initialisation de la position instantanée du train.
CA 3002937 2018-04-25

12
En variante, pour réduire encore la consommation électrique en mode en
veille , et puisque les premier et second sous-systèmes sont redondants, il
est
envisageable de ne maintenir sous tension que l'un des deux sous-systèmes.
Cependant,
ce mode de réalisation présente la faiblesse de ne pas pouvoir permettre la
détection,
alors que le train est garé et l'ATC bord en veille, du désattelage d'une ou
plusieurs
voitures de la cabine dont le sous-système est maintenu en veille.
En revanche, le mode de réalisation présenté en détail ci-dessus permet, à
tout
instant, de vérifier l'intégrité du train par exemple en faisant circuler un
bit de vie le long
des premier et second réseaux de communication 13 et 14 entre les premier et
second
sous-systèmes 11 et 12, de manière à garantir que les réseaux de
communications du
train sont fonctionnels et par conséquent que les voitures du train ne sont
pas
désattelées. Cette information quant à l'intégrité du train peut
avantageusement être
transmise à l'ATC sol en même temps que la position du train, par exemple lors
du réveil
du train.
Dans une autre variante indépendante à la précédente, la position du train
transmise à chaque instant depuis l'AM bord vers l'ATC sol dans le mode de
fonctionnement en veille est la position instantanée du train, calculée
par le
calculateur principal avant de basculer du mode de fonctionnement actif au
mode de
fonctionnement en veille .
Ainsi la présente invention possède les avantages suivants :
Elle offre une disponibilité accrue, puisque le train lorsqu'il est redémarré
est
capable de connaître immédiatement sa position instantanée précise et de
circuler sans
intervention manuelle. Ceci est particulièrement avantageux dans le cas d'un
métro
automatique sans pilote.
La détermination de la position instantanée au réveil du train est obtenue en
sécurité. Il n'est en effet pas possible d'utiliser une position instantanée
erronée pour le
calcul d'une autorisation de mouvement.
Enfin, l'ATC bord, pour pouvoir mettre en uvre le procédé décrit
précédemment,
n'est que très légèrement modifié par rapport à ceux de l'état de la
technique. Il s'agit
simplement de définir les composants qu'il convient d'éteindre lorsque l'on
bascule du
mode actif , au mode en veille et de reprogrammer le calculateur
principal pour
qu'il vérifie le déplacement du train à partir des informations obtenues par
la roue
phonique, et retransmettre périodiquement la position du train tant que celui-
ci ne s'est
pas déplacé ou invalider la position du train dès que celui-ci est déplacé.
CA 3002937 2018-04-25

13
Il est à noter que dans le mode de réalisation avantageux présenté à la figure
3,
l'ATC bord détermine la validité de la potion courante calculée indépendamment
de l'ATC
sol, qui peut donc tomber en panne ou être réinitialisé sans pour autant
perdre
l'information permettant à un train de redémarrer immédiatement en mode de
supervision.
En terminant, les revendications ne doivent pas être limitées dans leur portée
par
les réalisations préférentielles illustrées dans les exemples, mais doivent
recevoir
l'interprétation la plus large qui soit conforme à la description dans son
ensemble.
CA 3002937 2018-04-25

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

2024-08-01:As part of the Next Generation Patents (NGP) transition, the Canadian Patents Database (CPD) now contains a more detailed Event History, which replicates the Event Log of our new back-office solution.

Please note that "Inactive:" events refers to events no longer in use in our new back-office solution.

For a clearer understanding of the status of the application/patent presented on this page, the site Disclaimer , as well as the definitions for Patent , Event History , Maintenance Fee  and Payment History  should be consulted.

Event History

Description Date
Examiner's Report 2024-09-23
Letter Sent 2023-05-01
Request for Examination Requirements Determined Compliant 2023-03-24
All Requirements for Examination Determined Compliant 2023-03-24
Request for Examination Received 2023-03-24
Common Representative Appointed 2020-11-07
Inactive: COVID 19 - Deadline extended 2020-03-29
Common Representative Appointed 2019-10-30
Common Representative Appointed 2019-10-30
Change of Address or Method of Correspondence Request Received 2018-12-04
Application Published (Open to Public Inspection) 2018-10-27
Inactive: Cover page published 2018-10-26
Inactive: Filing certificate - No RFE (bilingual) 2018-05-10
Letter Sent 2018-05-03
Inactive: First IPC assigned 2018-05-03
Inactive: IPC assigned 2018-05-03
Inactive: IPC assigned 2018-05-03
Application Received - Regular National 2018-05-02

Abandonment History

There is no abandonment history.

Maintenance Fee

The last payment was received on 2024-04-17

Note : If the full payment has not been received on or before the date indicated, a further fee may be required which may be one of the following

  • the reinstatement fee;
  • the late payment fee; or
  • additional fee to reverse deemed expiry.

Patent fees are adjusted on the 1st of January every year. The amounts above are the current amounts if received by December 31 of the current year.
Please refer to the CIPO Patent Fees web page to see all current fee amounts.

Fee History

Fee Type Anniversary Year Due Date Paid Date
Registration of a document 2018-04-25
Application fee - standard 2018-04-25
MF (application, 2nd anniv.) - standard 02 2020-04-27 2020-04-14
MF (application, 3rd anniv.) - standard 03 2021-04-26 2021-04-12
MF (application, 4th anniv.) - standard 04 2022-04-25 2022-04-11
Request for examination - standard 2023-04-25 2023-03-24
MF (application, 5th anniv.) - standard 05 2023-04-25 2023-04-17
MF (application, 6th anniv.) - standard 06 2024-04-25 2024-04-17
Owners on Record

Note: Records showing the ownership history in alphabetical order.

Current Owners on Record
ALSTOM TRANSPORT TECHNOLOGIES
Past Owners on Record
ANDY PRESTAIL
JAVIER BALLESTEROS
Past Owners that do not appear in the "Owners on Record" listing will appear in other documentation within the application.
Documents

To view selected files, please enter reCAPTCHA code :



To view images, click a link in the Document Description column. To download the documents, select one or more checkboxes in the first column and then click the "Download Selected in PDF format (Zip Archive)" or the "Download Selected as Single PDF" button.

List of published and non-published patent-specific documents on the CPD .

If you have any difficulty accessing content, you can call the Client Service Centre at 1-866-997-1936 or send them an e-mail at CIPO Client Service Centre.


Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Abstract 2018-04-24 1 16
Description 2018-04-24 13 653
Drawings 2018-04-24 3 49
Claims 2018-04-24 3 106
Representative drawing 2018-09-24 1 16
Examiner requisition 2024-09-22 6 156
Maintenance fee payment 2024-04-16 44 1,807
Filing Certificate 2018-05-09 1 203
Courtesy - Certificate of registration (related document(s)) 2018-05-02 1 103
Courtesy - Acknowledgement of Request for Examination 2023-04-30 1 431
Request for examination 2023-03-23 4 122