Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
PROCÉDÉ DE DISCRIMINATION DE LA PRÉSENCE D'UN VÉHICULE
FERROVIAIRE SUR UN CANTON, PROCÉDÉ DE CALCUL D'UN INTERVALLE DE
SÉCURITÉ ET DISPOSITIF ASSOCIÉ
Domaine
La présente invention concerne un procédé de discrimination de la présence
d'un
véhicule ferroviaire sur un canton d'une voie ferrée.
Par discrimination de la présence d'un véhicule ferroviaire sur un canton ,
on entend,
au sens de la présente invention, le fait de déterminer que ledit véhicule
ferroviaire est le seul
véhicule occupant ledit canton.
L'invention s'applique au domaine de la sécurité ferroviaire, en particulier
aux systèmes
de contrôle automatique du trafic ferroviaire. De tels systèmes sont, par
exemple, des systèmes
dits de gestion des trains basée sur la communication , ou CBTC (de
l'anglais
Communication Based Train Control ).
Contexte
Pour un véhicule ferroviaire circulant sur une voie ferrée, classiquement
segmentée en
une pluralité de cantons successifs, un calculateur embarqué à bord du
véhicule calcule un
intervalle de positions du véhicule sur la voie ferrée.
Par intervalle de positions , on entend, au sens de la présente invention,
un segment
de la voie ferrée sur lequel le véhicule ferroviaire se trouve.
Le calculateur embarqué détermine la position du véhicule le long de la voie
ferrée, à
partir par exemple de balises disposées sur la voie ferrée, et dont les
emplacements sont
connus. Plus précisément, le calculateur embarqué détermine l'intervalle de
positions du
véhicule ferroviaire à partir de l'emplacement de la dernière balise
rencontrée et du
déplacement du véhicule à partir de cette dernière balise (ce déplacement
étant par exemple
mesuré par un odomètre) et en prenant en compte la longueur du véhicule
ferroviaire et des
distances de sécurité de part et d'autre des extrémités de tête et de queue du
véhicule
ferroviaire.
L'intervalle de positions du véhicule est ensuite envoyé, par exemple par
ondes radio, à
un ordinateur central, au sol. L'ordinateur au sol est adapté pour recevoir
l'intervalle de
positions associé à chaque véhicule d'une pluralité de véhicules ferroviaires
autorisés à circuler
sur la voie considérée.
L'ordinateur au sol est en outre propre à recevoir des informations en
provenance de
dispositifs de détection dits secondaires, associés à chaque canton de la voie
ferrée, chaque
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dispositif de détection secondaire étant propre à déterminer si le canton
correspondant est
occupé ou vacant.
Par occupé , on entend un canton sur lequel le véhicule ferroviaire est
engagé au
moins partiellement.
L'ordinateur au sol est propre à commander la marche ou l'arrêt de chaque
véhicule en
fonction de l'intervalle de positions du véhicule considéré, de l'intervalle
de positions de chacun
des autres véhicules, et des informations reçues en provenance des dispositifs
de détection
secondaires, ainsi qu'éventuellement d'autres contraintes d'exploitation.
Il est connu de réaliser la discrimination de la présence d'un véhicule
ferroviaire sur un
canton selon le procédé suivant :
- l'intervalle de positions du véhicule est transmis à l'ordinateur
central, au sol ;
- pour le canton sur lequel se trouve intégralement le segment formant
l'intervalle de
positions, si la distance entre chaque extrémité du segment formant
l'intervalle de positions du
véhicule et le canton adjacent le plus proche est inférieure à la longueur du
plus petit véhicule
autorisé à se déplacer sur la voie ferrée, alors l'ordinateur au sol détermine
que ledit véhicule
ferroviaire est le seul véhicule occupant le canton considéré.
Un tel procédé est appelé balayage ( sweeping en anglais).
Néanmoins, un tel procédé ne donne pas entière satisfaction.
En effet, dans le cas où des véhicules de petite taille, tels que des
véhicules de
maintenance (dont la longueur est généralement de quelques mètres seulement),
sont
autorisés à circuler sur la voie ferrée, ce procédé ne permet généralement pas
la discrimination
de la présence d'un unique véhicule ferroviaire sur un canton, puisque la
distance entre une
extrémité de l'intervalle de positions dudit véhicule et le canton adjacent le
plus proche est
souvent supérieure à la longueur desdits véhicules de maintenance.
Dans un tel contexte, plusieurs options s'offrent à l'opérateur du réseau
ferré.
Une première option consiste à ignorer les véhicules de petite taille dans le
système de
gestion du trafic. Un tel choix se traduit évidemment par des problèmes de
sécurité.
Une deuxième option consiste à faire intervenir un opérateur pour réaliser la
discrimination. Une telle option ne permet donc pas un fonctionnement
automatique du réseau
ferré et est susceptible de générer des problèmes de sécurité en cas du non-
respect des
procédures d'intervention par l'opérateur.
Un but de l'invention est donc de proposer un procédé de discrimination de la
présence
d'un véhicule ferroviaire sur un canton, qui permet un fonctionnement sûr et
automatisé du
réseau ferré.
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Résumé
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité, caractérisé
en ce qu'il
comporte les étapes de:
- transmission, depuis un calculateur embarqué à bord du véhicule
ferroviaire vers un
ordinateur au sol, d'une information relative au nombre d'essieux du véhicule
ferroviaire ;
- transmission, au cours du temps, par des capteurs à la voie associés
audit canton et à
des cantons adjacents audit canton, vers un ordinateur au sol, d'une
information relative au
nombre d'essieux présents dans le canton correspondant ;
- discrimination par l'ordinateur au sol de la présence dudit véhicule
ferroviaire sur ledit
canton si le nombre d'essieux présents sur ledit canton est égal au nombre
d'essieux dudit
véhicule ferroviaire, et si le nombre d'essieux présents sur chacun des
cantons adjacents audit
canton est nul.
En effet, par un tel procédé, il est possible de déterminer sans ambiguïté
que, si le
nombre d'essieux présents sur le canton considéré est égal au nombre d'essieux
dudit véhicule
ferroviaire, et que si le nombre d'essieux présents sur chacun des cantons
adjacents audit
canton considéré est nul, alors ledit véhicule ferroviaire est bien le seul
véhicule présent sur le
canton considéré, et ce quelle que soit la longueur du plus petit véhicule
autorisé à circuler sur
le réseau ferré.
En outre, un tel procédé est entièrement automatique et ne nécessite pas la
présence
d'un opérateur pour réalisation l'opération de discrimination de la présence
dudit véhicule sur le
canton considéré.
En outre, l'invention a pour objet un procédé de calcul d'un intervalle de
sécurité autour
d'un véhicule circulant sur une voie ferrée, l'intervalle de sécurité étant
formé par un segment
présentant une extrémité avant et une extrémité arrière, le procédé de calcul
étant caractérisé
en ce qu'il utilise le procédé de discrimination tel que défini ci-dessus pour
discriminer la
présence du véhicule sur un canton particulier, et qu'il comporte les étapes
supplémentaires
de:
- identification parmi le ou les cantons occupés par le véhicule
ferroviaire, d'un canton
occupé avant, qui est le canton occupé situé le plus en aval par rapport au
sens de la marche
du véhicule ferroviaire ;
- identification, parmi le ou les cantons occupés par le véhicule
ferroviaire, d'un canton
occupé arrière, qui est le canton occupé situé le plus en amont par rapport au
sens de la
marche du véhicule ferroviaire ;
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- identification d'un canton vacant avant, qui est le canton vacant situé
en aval du canton
occupé avant, adjacent au canton occupé avant ;
- identification d'un canton vacant arrière, qui est le canton vacant situé
en amont du
canton occupé arrière, adjacent au canton occupé arrière ;
- affectation à l'extrémité avant de l'intervalle de sécurité d'un point situé
sur le canton
vacant avant et qui se trouve à une distance prédéterminée de la frontière
entre le canton
occupé avant et le canton vacant avant ;
- affectation à l'extrémité arrière de l'intervalle de sécurité d'un point
situé sur le canton
vacant arrière et qui se trouve à une distance prédéterminée de la frontière
entre le canton
occupé arrière et le canton vacant arrière ;
- transmission, depuis le calculateur embarqué vers l'ordinateur au sol,
d'une information
relative à la position du véhicule ferroviaire et à un intervalle de positions
du véhicule ferroviaire,
la position du véhicule ferroviaire étant un segment compris entre l'avant et
l'arrière du véhicule
ferroviaire, l'intervalle de positions étant un segment présentant une
extrémité avant et une
extrémité arrière, la position du véhicule ferroviaire étant incluse dans
ledit intervalle de
positions ;
- si l'avant et l'arrière du véhicule ferroviaire, obtenus à partir de la
position du véhicule
ferroviaire, sont compris dans les limites d'un même canton, affectation par
l'ordinateur au sol
de l'intervalle de positions à l'intervalle de sécurité ;
- sinon, conservation de l'intervalle de sécurité calculé.
En outre, l'invention a pour objet un dispositif de discrimination de la
présence d'un
véhicule ferroviaire sur un canton d'une voie ferrée, caractérisé en ce qu'il
comporte :
- un ordinateur au sol;
- un calculateur embarqué à bord du véhicule ferroviaire, propre à
transmettre, au cours
du temps, vers l'ordinateur au sol, une information relative au nombre
d'essieux du véhicule
ferroviaire ;
- des capteurs à la voie associés audit canton et à des cantons adjacents
audit canton,
propres à transmettre, au cours du temps, à destination de l'ordinateur au
sol, une information
relative au nombre d'essieux présents dans le canton correspondant ;
l'ordinateur au sol étant propre à discriminer la présence dudit véhicule
ferroviaire si le
nombre d'essieux présents sur le canton est égal au nombre d'essieux du
véhicule ferroviaire,
et si le nombre d'essieux présents sur chacun des cantons adjacents audit
canton est nul.
Suivant un autre aspect avantageux de l'invention, le dispositif comporte la
caractéristique suivante :
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- le calculateur au sol est propre à mettre en uvre le procédé de calcul tel
que défini ci-
dessus, pour calculer un intervalle de sécurité.
Ainsi, selon un aspect englobant, il est prévu un procédé de calcul d'un
intervalle de
sécurité autour d'un véhicule ferroviaire circulant sur une voie ferrée, le
véhicule ayant un avant
et un arrière, l'intervalle de sécurité étant formé par un segment comprenant
une extrémité
avant et une extrémité arrière, où le procédé utilise un procédé de
discrimination d'une
présence du véhicule sur un canton particulier de la voie ferrée, comprenant :
transmission,
depuis un calculateur embarqué à bord du véhicule ferroviaire vers un
ordinateur au sol, d'une
information relative au nombre d'essieux du véhicule ferroviaire ;
transmission, au cours du
temps, par des capteurs à la voie associés du canton et à des cantons
adjacents au canton,
vers un ordinateur au sol, d'une information relative au nombre d'essieux
présents dans un
canton correspondant ; discrimination par l'ordinateur au sol de la présence
du véhicule sur le
canton si un nombre d'essieux présents sur le canton est égal au nombre
d'essieux du véhicule
et si le nombre d'essieux présents sur chacun des cantons adjacents au canton
est nul ;
identification parmi un ou des cantons occupés par le véhicule, d'un canton
occupé avant, qui
est situé le plus en aval par rapport au sens de marche du véhicule ;
identification, parmi un ou
des cantons occupés par le véhicule, d'un canton occupé arrière qui est situé
le plus en amont
par rapport au sens de marche du véhicule ; identification d'un canton vacant
avant qui est situé
en aval du canton occupé avant, adjacent au canton occupé avant ;
identification d'un canton
vacant arrière qui est situé en amont du canton occupé arrière, adjacent au
canton occupé
arrière ; affectation à l'extrémité avant de l'intervalle de sécurité d'un
point situé sur le canton
vacant avant et qui se trouve à une distance prédéterminée d'une frontière
entre le canton
occupé avant et le canton vacant avant ; affectation à l'extrémité arrière de
l'intervalle de
sécurité d'un point situé sur le canton vacant arrière et qui se trouve à une
distance
prédéterminée d'une frontière entre le canton occupé arrière et le canton
vacant arrière ;
transmission, depuis le calculateur vers l'ordinateur au sol, d'une
information relative à une
position du véhicule et à un intervalle de positions du véhicule, la position
du véhicule étant un
segment compris entre l'avant et l'arrière du véhicule, l'intervalle de
positions étant le segment
comprenant l'extrémité avant et l'extrémité arrière, la position du véhicule
étant incluse dans
l'intervalle de positions, où, si l'avant et l'arrière du véhicule
ferroviaire, obtenus à partir de la
position du véhicule, sont compris dans des limites d'un même canton,
affectation par
l'ordinateur au sol de l'intervalle de positions à l'intervalle de sécurité,
sinon, conservation de
l'intervalle de sécurité calculé.
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Brève description des dessins
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre,
donnée
uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins
annexés sur
lesquels :
- les figures 1 à 3 sont des représentations schématiques des étapes
successives du
procédé de discrimination selon l'invention, avec une première situation
initiale ; et
- les figures 4 à 7 sont des représentations schématiques des étapes
successives du
procédé de discrimination selon l'invention, avec une deuxième situation
initiale différente de la
première situation initiale.
Description détaillée de réalisations
Des variantes, des exemples et des réalisations préférées de l'invention sont
décrits ci-
dessous. Un véhicule ferroviaire 2 circulant sur une voie ferrée 4 est
représenté sur la figure 1.
Dans l'exemple, la circulation sur la voie 4 s'effectue de la gauche vers la
droite sur les figures.
La discrimination de la position du véhicule ferroviaire 2 est réalisée par un
dispositif de
discrimination 5 comportant une composante au sol et une composante embarquée.
Pour la composante au sol, la voie ferrée 4 est subdivisée en une pluralité de
cantons 6
successifs. Chaque canton 6 est identifié par un identifiant, qui est associé
à la position
géographique du canton.
Par exemple, la voie ferrée 4 comporte un premier canton 6A, un deuxième
canton 6B,
un troisième canton 6C et un quatrième canton 6D.
Des capteurs à la voie sont disposés le long de la voie pour détecter la
présence d'un
véhicule. Les capteurs à la voie sont du type compteurs d'essieux.
Plus précisément, la voie ferré 4 comporte une pluralité de senseurs 7. Un
senseur 7 est
disposé à la frontière entre deux cantons 6 adjacents. Par exemple, un premier
senseur 7A est
disposé à la frontière entre les cantons 6A et 6B, un deuxième senseur 7B est
disposé
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à la frontière entre les cantons 6B et 60, et un troisième senseur 7C est
disposé à la frontière
entre les cantons 60 et 6D.
Chaque senseur 7 est propre à détecter le passage d'un essieu d'un véhicule
ferroviaire à la frontière entre les cantons 6 correspondants.
En outre, une pluralité de dispositifs de détections secondaires 8 sont
disposés à
proximité de la voie ferrée 4.
Chaque canton 6 est associé à un dispositif de détection secondaire 8
correspondant.
En particulier, et comme cela apparaît sur les figures, les cantons 6B, 60 et
6D sont associés
respectivement aux dispositifs de détection secondaires 8B, 8C et 8D.
Chaque dispositif de détection secondaire 8 est relié aux deux senseurs 7
disposés à
chacune des extrémités du canton 6 correspondant, pour recevoir une
information relative à
la détection du passage d'un essieu d'un véhicule ferroviaire depuis le canton
6
correspondant vers un canton adjacent, ou depuis un canton adjacent vers le
canton 6
correspondant.
Par exemple, le dispositif de détection secondaire 8B est relié aux senseurs
7A et 7B,
et le dispositif de détection secondaire 8C est relié aux senseurs 7B et 70.
Chaque dispositif de détection secondaire 8 est propre à déterminer le nombre
d'essieux présents sur le canton 6 correspondant. En particulier, chaque
dispositif de
détection secondaire 8 est propre à déterminer le nombre d'essieux présents
sur le canton 6
correspondant à partir des informations fournies par chacun des senseurs 7
correspondants.
Chaque dispositif de détection secondaire 8 est propre à compter positivement
un essieu
détecté par le senseur 7 disposé à la frontière entre le canton 6
correspondant audit dispositif
de détection secondaire 8 et le canton 6 situé en amont par rapport au sens de
circulation sur
la voie ferrée 4, ce qui correspond à la situation où le ledit essieu s'engage
sur le canton 6
correspondant au dispositif de détection secondaire 8.
En outre, chaque dispositif de détection secondaire 8 est propre à compter
négativement un essieu détecté par le senseur 7 disposé à la frontière entre
le canton 6
correspondant audit dispositif de détection secondaire 8 et le canton 6 situé
en aval par
rapport au sens de circulation sur la voie ferrée 4, ce qui correspond à la
situation où ledit
essieu quitte le canton 6 correspondant audit dispositif de détection
secondaire 8.
Chaque dispositif de détection secondaire 8 est en outre relié à un ordinateur
au sol
12, par exemple par une liaison radioélectrique. Chaque dispositif de
détection secondaire 8
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transmet à l'ordinateur au sol 12 une information relative au nombre d'essieux
présents sur le
canton 6 correspondant. En outre, chaque dispositif de détection secondaire 8
est propre à
transmettre à l'ordinateur au sol 12 l'identifiant du canton 6 correspondant.
Pour la composante embarquée, une pluralité de balises 9 sont disposées le
long de
la voie ferrée 4. Les balises 9 sont disposées successivement le long de la
voie ferrée 4, à
des emplacements géographiques prédéterminés. Par exemple une balise 9 est
placée au
centre de chaque canton 6. Chaque balise 9 est identifiée par un identifiant
de balise unique.
Le véhicule ferroviaire 2 comporte au moins une antenne associée à un capteur
de
balise embarqué propre à détecter la présence d'une balise 9 lorsqu'il se
trouve à proximité
de celle-ci et à capter des informations relatives à cette balise 9 détectée.
De préférence, la
balise 9 est propre à communiquer son identifiant au capteur de balise du
véhicule ferroviaire
2.
Le véhicule ferroviaire 2 comporte également des instruments de mesure du
déplacement, de la vitesse et/ou de l'accélération du véhicule ferroviaire 2.
Les instruments
de mesure sont par exemple des odomètres et/ou des accéléromètres.
En outre, le véhicule ferroviaire 2 comporte un calculateur embarqué 14.
Le calculateur 14 comprend une mémoire comportant une table associant, à
l'identifiant de chaque balise 9 de la voie 4, la position de cette balise 9
le long de la voie
ferrée 4.
Les instruments de mesure et le capteur de balise sont reliés au calculateur
embarqué
14.
De façon classique, le calculateur embarqué 14 est propre à calculer, à partir
des
informations reçues en provenance des instruments de mesure et du capteur de
balise, la
position du véhicule ferroviaire 2, ainsi qu'un intervalle de positions S1 du
véhicule ferroviaire
2.
La position du véhicule ferroviaire 2 est donnée par la position de
l'extrémité avant du
véhicule ferroviaire 2, encore appelée avant du véhicule ferroviaire 2 , et
par la position de
l'extrémité arrière du véhicule ferroviaire 2, encore appelée arrière du
véhicule ferroviaire
2 . Plus précisément, la position du véhicule ferroviaire 2 est le segment
compris entre
l'avant du véhicule ferroviaire 2 et l'arrière du véhicule ferroviaire 2. Ce
segment
correspondant à la longueur du véhicule ferroviaire 2.
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Comme illustré par la figure 2, l'intervalle de positions S1 correspond à un
segment
s'étendant entre une extrémité avant Al et d'extrémité arrière Z1. La longueur
du segment S1
est supérieure ou égale à la longueur du véhicule ferroviaire 2, pour tenir
compte d'erreurs de
localisation, par exemple dues au système odométrique du véhicule ferroviaire
2. Le véhicule
ferroviaire 2 se trouve ainsi toujours dans l'intervalle S1, ou, dit
autrement, la position du
véhicule ferroviaire 2 est toujours comprise dans l'intervalle de positions
Si.
L'avant du véhicule ferroviaire 2 et l'extrémité avant A1 de l'intervalle S1
sont distants
d'une distance DA. En outre, l'arrière du véhicule ferroviaire 2 et
l'extrémité arrière Z1 de
l'intervalle S1 sont distants d'une distance D.
La distance DA est par exemple égale à la distance maximale que peut parcourir
le
véhicule ferroviaire 2 vers l'avant durant un cycle de calcul de l'intervalle
S1 par le calculateur
embarqué 14, étant donnée la vitesse courante du véhicule ferroviaire 2 et
l'accélération
maximale vers l'avant que peut atteindre ledit véhicule ferroviaire 2. Dans
l'exemple décrit ci-
dessous, la vitesse courante est nulle.
En outre, la distance Dz est par exemple égale à la distance maximale que peut
parcourir le véhicule ferroviaire 2 vers l'arrière durant un cycle de calcul
de l'intervalle S1 par
le calculateur embarqué 14, étant donnée la vitesse courante du véhicule
ferroviaire 2 et
l'accélération maximale vers l'arrière que peut atteindre ledit véhicule
ferroviaire 2. Dans
l'exemple décrit ci-dessous, la vitesse courante est nulle.
Ainsi, entre deux cycles de calcul successifs, le véhicule ferroviaire 2 ne
sort jamais
de l'intervalle de positions Sl.
Le calculateur embarqué 14 est propre à communiquer avec l'ordinateur au sol
12. Le
calculateur embarqué 14 et l'ordinateur au sol 12 sont par exemple propres à
communiquer
entre eux par ondes radio.
Le calculateur embarqué 14 est propre à émettre, à destination de l'ordinateur
au sol
12, une information relative au nombre d'essieux du véhicule ferroviaire 2.
Cette information
est chargée dans la mémoire du calculateur 14 lors de la composition du
véhicule ferroviaire
2.
Le calculateur embarqué 14 est également propre à émettre, à destination de
l'ordinateur au sol 12, le dernier intervalle de positions S1 du véhicule
ferroviaire 2 calculé par
le calculateur embarqué 14. Le calculateur embarqué 14 est également propre à
émettre, à
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destination de l'ordinateur au sol 12, la dernière position du véhicule
ferroviaire 2 calculée par
le calculateur embarqué 14.
L'ordinateur au sol 12 comporte une mémoire (non représentée) dans laquelle
l'identifiant de chaque canton 6 est associé à la position géographique dudit
canton 6.
L'ordinateur au sol 12 est propre à calculer un intervalle de positions du
véhicule
ferroviaire 2, dit intervalle secondaire S2, à partir des informations
reçues en provenance
des dispositifs de détection secondaires 8.
Comme représenté sur la figure 1, l'intervalle secondaire 52 correspond à un
segment d'extrémité avant A2 et d'extrémité arrière Z2. Par construction, et
comme cela sera
décrit par la suite, la longueur de l'intervalle secondaire S2 est supérieure
ou égale à la
longueur de l'intervalle Sl, de sorte que l'intervalle S1 est toujours inclus
dans l'intervalle
secondaire S2.
L'extrémité avant A2 de l'intervalle secondaire S2 se situe devant le véhicule
ferroviaire
2, plus précisément en un point d'un canton 6 qui est le premier canton vacant
avant, c'est-à-
dire à partir de l'avant du véhicule ferroviaire 2, dans le sens de la marche
du véhicule
ferroviaire 2.
L'extrémité avant A2 se situe à une distance LA de la frontière entre ce
premier canton
vacant avant et le canton adjacent qui est occupé par le véhicule ferroviaire
2.
La distance LA est par exemple égale à la distance entre l'avant du véhicule
ferroviaire
2 et l'essieu du véhicule ferroviaire le plus proche de l'avant du véhicule
ferroviaire, à laquelle
est additionnée la distance que peut parcourir le véhicule ferroviaire 2 à sa
vitesse maximale
vers l'avant, durant le temps maximal nécessaire au dispositif de
discrimination 5 pour
détecter l'entrée d'un essieu dans un canton 6. De préférence, la distance LA
est supérieure
ou égale à la distance DA.
L'extrémité arrière Z2 de l'intervalle secondaire S2 se situe derrière le
véhicule
ferroviaire 2, plus particulièrement en un point d'un canton qui est le
premier canton 6 vacant
arrière, c'est-à-dire à partir de l'arrière du véhicule ferroviaire 2, dans le
sens opposé à la
marche du véhicule ferroviaire 2.
L'extrémité arrière Z2 se situe à une distance Lz de la frontière entre ce
premier
canton vacant arrière et le canton adjacent qui est occupé par le véhicule
ferroviaire.
En outre, la distance Lz est par exemple égale la distance entre l'arrière du
véhicule
ferroviaire 2 et l'essieu du véhicule ferroviaire le plus proche de l'arrière
du véhicule 2, à
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laquelle est additionnée à la distance que peut parcourir le véhicule
ferroviaire 2 à sa vitesse
maximale vers l'arrière, durant le temps maximal nécessaire au dispositif de
discrimination 5
pour détecter l'entrée d'un essieu dans un canton 6. De préférence, la
distance Lz est
supérieure ou égale à la distance D.
Le dispositif de localisation 5 est propre à discriminer la présence du
véhicule
ferroviaire 2 sur le canton 6 qu'il occupe en fonction des données émises par
les dispositifs
de détection secondaires 8 et par le calculateur embarqué 14.
Le fonctionnement du dispositif de localisation 5 va maintenant être décrit.
En
particulier, le fonctionnement du dispositif de localisation 5 lorsque le
véhicule ferroviaire 2
est à l'arrêt, par exemple à l'issue d'une période de veille, va être décrit.
Tout au long du procédé de discrimination du véhicule ferroviaire 2 sur les
cantons 6
de la voie ferrée 4, le calculateur embarqué 14 émet périodiquement, à
destination de
l'ordinateur au sol 12, des informations relatives au nombre total d'essieux
dudit véhicule
ferroviaire 2. En outre, tout au long dudit procédé, le calculateur embarqué
14 calcule
périodiquement l'intervalle de positions S1 et la position du véhicule
ferroviaire 2 et les
transmet à l'ordinateur au sol 12.
Selon un premier exemple, illustré par les figures 1 à 3, le véhicule
ferroviaire 2 est
immobile et occupe un unique canton 6B, c'est-à-dire que ni l'avant, ni
l'arrière du véhicule
ferroviaire 2 ne dépassent les limites du canton courant 6B. En outre, les
cantons adjacents
6A et 60 sont vacants.
Au cours d'une étape initiale du procédé de discrimination, illustrée par la
figure 1, les
dispositifs de détection 8 envoient à l'ordinateur au sol 12 des informations
relatives à
l'occupation des cantons 6 de la voie ferrée 4. Plus précisément, les
dispositifs de détection 8
envoient le nombre d'essieux présents sur chacun des cantons 6 correspondants.
Ici, les
cantons 6A et 6C sont vacants, c'est-à-dire qu'ils ne sont occupés par aucun
essieu. En
outre, seul le canton 6B est occupé par au moins un véhicule. En l'occurrence,
quatre
essieux sont présents sur le canton 6B.
L'ordinateur au sol 12 identifie les cantons vacants et calcule alors la
position des
extrémités A2, Z2 de l'intervalle secondaire S2.
L'extrémité avant A2 de l'intervalle secondaire S2 se situe sur le canton 60,
à une
distance LA de la frontière entre le canton 6B et le canton 60.
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L'extrémité arrière Z2 de l'intervalle secondaire S2 se situe sur le canton
6A, à une
distance Lz de la frontière entre le canton 6B et le canton 6A.
Puis l'ordinateur au sol 12 affecte l'intervalle secondaire S2 à la position
du ou des
véhicule(s) ferroviaire(s) présent(s) sur le canton 6B. En effet, à ce moment
du procédé, le
véhicule ferroviaire 2 n'est pas encore discriminé. Le nombre de véhicules
présents sur le
canton 6B n'est donc pas connu.
Au cours d'une étape suivante, illustrée par la figure 2, le calculateur
embarqué 14
calcule la position du véhicule ferroviaire 2, ainsi que l'intervalle de
positions S1. Le
calculateur embarqué 14 transmet ensuite, à destination de l'ordinateur au sol
12, des
informations relatives à la position du véhicule ferroviaire 2, ainsi qu'a
l'intervalle de positions
Si.
Le calculateur embarqué 14 transmet en outre, à destination de l'ordinateur au
sol 12,
le nombre d'essieux du véhicule ferroviaire 2, en l'occurrence quatre essieux.
L'avant et l'arrière du véhicule ferroviaire 2, obtenus à partir de la
position du véhicule
ferroviaire 2 calculée par le calculateur embarqué 14, sont contenus dans le
canton courant
6B; en outre, le nombre d'essieux détectés par le dispositif de détection
secondaire 8
associé au canton courant 6B est égal au nombre d'essieux du véhicule
ferroviaire 2. Par
conséquent, au cours d'une étape suivante, illustrée par la figure 3,
l'ordinateur au sol 12
détermine que le véhicule ferroviaire 2 est l'unique véhicule occupant le
canton 6B.
L'ordinateur au sol 12 conserve uniquement l'intervalle de positions S1 et
l'affecte à
l'intervalle secondaire S2 pour la régulation du trafic sur la voie ferrée 4.
L'ordinateur au sol 12 considère que le véhicule ferroviaire 2 est le seul
véhicule
présent sur le canton 6B. L'ordinateur au sol 12 émet alors un signal de
discrimination, par
exemple à destination d'un opérateur ou d'un système de gestion du trafic
ferroviaire.
Le véhicule ferroviaire 2 est alors autorisé à se déplacer de façon
automatique.
Selon un deuxième exemple, illustré par les figures 4 à 7, le véhicule
ferroviaire 2 est
immobile et occupe deux cantons adjacents 6B et 6C. En l'occurrence, l'avant
du véhicule
ferroviaire 2 se trouve dans le canton 6C, et l'arrière du véhicule
ferroviaire 2 se trouve dans
le canton 6B. Un tel exemple correspond à un mode dégradé de fonctionnement.
En outre, les cantons adjacents 6A et 6D sont vacants, les dispositifs 8A et
80
comptabilisant respectivement 0 essieu sur le canton associé.
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Au cours d'une étape initiale du procédé de discrimination, illustrée par la
figure 4, les
dispositifs de détection 8 envoient à l'ordinateur au sol 12 des informations
relatives à
l'occupation des cantons 6 correspondants de la voie ferrée 4. Plus
précisément, les
dispositifs de détection 8 envoient le nombre d'essieux présents sur chacun
des cantons 6
correspondants. Ici, les cantons 6A et 6D sont vacants, et les cantons 6B et
6C sont occupés
par au moins un véhicule. En l'occurrence, le dispositif de détection
secondaire 8B, associé
au canton 6B, détecte trois essieux présents sur le canton 6B. En outre, le
dispositif de
détection secondaire 8C associé au canton 6C détecte un essieu présent sur le
canton 6C.
L'ordinateur au sol 12 identifie les cantons vacants et calcule alors la
position des
extrémités A2, Z2 de l'intervalle secondaire S2.
L'extrémité avant A2 de l'intervalle secondaire S2 se situe sur le canton 6D,
à une
distance LA de la frontière entre le canton 6C et le canton 6D.
L'extrémité arrière Z2 de l'intervalle secondaire S2 se situe sur le canton
6A, à une
distance Lz de la frontière entre le canton 6B et le canton 6A.
Puis l'ordinateur au sol 12 affecte l'intervalle secondaire S2 à la position
du ou des
véhicule(s) ferroviaire(s) présent(s) sur les cantons 6B et 60. En effet, à
cet instant du
procédé, le véhicule ferroviaire 2 n'est pas encore discriminé. Le nombre de
véhicules
présents sur les cantons 6B et 60 n'est donc pas connu.
Au cours d'une étape suivante, illustrée par la figure 5, le calculateur
embarqué 14
calcule la position du véhicule ferroviaire 2, ainsi que l'intervalle de
positions Sl. Le
calculateur embarqué 14 transmet ensuite, à destination de l'ordinateur au sol
12, des
informations relatives à la position du véhicule ferroviaire 2, ainsi qu'à
l'intervalle de positions
51.
L'avant et l'arrière du véhicule ferroviaire 2 étant situés dans deux cantons
distincts
6B, 60, l'ordinateur au sol 12 n'est pas en mesure de discriminer le véhicule
ferroviaire 2.
Ainsi, au cours d'une étape suivante, illustrée par la figure 6, un opérateur
manoeuvre
le véhicule ferroviaire 2 pour le faire progresser le long de la voie ferrée
4, jusqu'à ce que
l'avant et l'arrière du véhicule ferroviaire 2 soient situés dans le même
canton 6, en
l'occurrence, le canton 60, Par exemple, l'opérateur manoeuvre à vue le
véhicule ferroviaire
2.
Lorsque la position du véhicule ferroviaire 2 est telle que l'avant et
l'arrière du véhicule
ferroviaire 2 se trouvent dans le même canton 60, le dispositif de détection
secondaire 80
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associé au canton 6C détecte quatre essieux présents sur le canton 6C, tandis
que le
dispositif de détection secondaire 8B associé au canton 6B n'en détecte aucun.
En outre, le
dispositif de détection secondaire 8D associé au canton 6D ne détecte
également aucun
essieu sur le canton 6D.
L'ordinateur au sol 12 recalcule alors une nouvelle position des extrémités
A2, Z2 de
l'intervalle secondaire S2.
L'extrémité avant A2 de l'intervalle secondaire S2 se situe sur le canton 6D,
à une
distance LA de la limite entre le canton 6C et le canton 6D.
L'extrémité arrière Z2 de l'intervalle secondaire S2 se situe sur le canton
6B, à une
distance Lz de la limite entre le canton 6C et le canton 6B.
L'ordinateur au sol 12 est alors en mesure de discriminer le véhicule
ferroviaire 2, de
manière analogue à l'exemple précédent.
Plus précisément, au cours d'une étape suivante, illustrée par la figure 7,
l'ordinateur
au sol 12 compare le nombre d'essieux détectés par le dispositif de détection
secondaire 8
associé au canton courant 60 avec le nombre d'essieux du véhicule ferroviaire
2.
Le dispositif de détection secondaire 8C associé au canton 6C détecte quatre
essieux
présents sur le canton 60, tandis que les dispositifs de détection secondaire
8B, 8D associé
aux cantons 6B, 6D respectivement n'en détectent aucun.
Les cantons 6B et 6D étant vacants, et le nombre d'essieux détectés par le
dispositif
de détection secondaire 8 associé au canton courant 6C étant égal au nombre
d'essieux du
véhicule ferroviaire 2, c'est-à-dire quatre essieux, l'ordinateur au sol 12
détermine que le
véhicule ferroviaire 2 est l'unique véhicule occupant le canton 6C.
L'ordinateur au sol 12 conserve uniquement l'intervalle de positions S1 et
l'affecte à
l'intervalle secondaire S2 pour la régulation du trafic sur la voie ferrée 4.
L'ordinateur au sol 12 considère que le véhicule ferroviaire 2 est le seul
véhicule
présent sur le canton 6C. L'ordinateur au sol 12 émet alors un signal de
discrimination, par
exemple à destination d'un opérateur ou d'un système de gestion du trafic
ferroviaire.
Le véhicule ferroviaire 2 est alors autorisé à se déplacer de façon
automatique.
Au cours du fonctionnement du dispositif de discrimination 5, l'intervalle
secondaire S2
correspond à un intervalle de sécurité du point de vue d'un système de gestion
du trafic
ferroviaire, au sol. La construction de l'intervalle secondaire S2 garantit,
avec un niveau de
sécurité élevé, par exemple le niveau 4 de la norme SIL communément utilisée
dans le
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domaine ferroviaire, l'absence de véhicule dans les cantons 6 qui ne sont pas
couverts par
l'intervalle secondaire S2.
Dans le cas d'un convoi ferroviaire composé d'au moins deux véhicules
ferroviaires
rattachés entre eux, le calculateur 14 embarqué à bord de chacun des véhicules
ferroviaires
du convoi ferroviaire transmet une information relative au nombre d'essieux du
véhicule
ferroviaire correspondant à destination de l'ordinateur au sol 12.
En variante, un seul calculateur embarqué transmet une information relative au
nombre d'essieux de l'ensemble du convoi ferroviaire à destination de
l'ordinateur au sol 12.
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