[0001] La présente invention concerne un système de vérification d'insertion d'un véhicule
sur une voie de circulation dudit véhicule, le système de vérification comprenant
un châssis propre à être déplacé sensiblement le long de la voie. L'invention concerne
également un procédé de vérification mettant en œuvre un tel système.
[0002] Avant de faire circuler un nouveau véhicule, notamment un véhicule ferroviaire sur
une voie ferrée pour la première fois, il est connu de contrôler que le véhicule va
s'insérer correctement sur la voie.
[0003] Il est notamment important de contrôler que l'environnement de la voie ne comporte
pas d'obstacles au passage du véhicule, notamment dans les courbes de la voie, où
le véhicule est amené à s'incliner légèrement sous l'effet de l'accélération de virage.
[0004] Il est de plus important de vérifier que deux véhicules circulant sur deux voies
parallèles peuvent se croiser sans risque de choc.
[0005] Pour effectuer un tel contrôle, il est connu de faire circuler un véhicule de test
sur la voie, portant un gabarit mobile en bois. Le gabarit présente une section transverse
à la voie identique à celle du véhicule ferroviaire, et des parties mobiles permettent
de modifier cette section afin de modéliser l'inclinaison du véhicule lors d'un virage.
[0006] Ces dispositifs peuvent encore être améliorés. En effet, la fabrication d'un gabarit
en bois correspondant à un nouveau véhicule ferroviaire à modéliser, sa mise en œuvre
sur la voie ferrée et son stockage sont des opérations fastidieuses, nécessitant du
temps et des ressources, notamment en termes de main d'œuvre.
[0007] Un but de l'invention est ainsi de fournir un système de vérification d'insertion
d'un véhicule sur une voie de circulation, notamment ferroviaire, ou sur un projet
de voie de circulation adaptable et réutilisable, plus simple à mettre en œuvre, et
moins encombrant.
[0008] A cet effet, l'invention a pour objet un système de vérification d'insertion d'un
véhicule sur une voie de circulation dudit véhicule, le système de vérification comprenant
:
- un châssis propre à être déplacé sensiblement le long de la voie,
dans lequel le système de vérification comprend également, montés sur le châssis :
- un système de projection au-dessus de la voie d'un gabarit optique représentatif d'une
enveloppe externe du véhicule, et
- un système d'enregistrement, propre à détecter et enregistrer des interférences entre
le gabarit optique et au moins un objet de l'environnement de la voie.
[0009] Un tel système de vérification d'insertion d'un véhicule est adaptable pour modéliser
n'importe quel véhicule adapté à circuler sur la voie de circulation, présente un
encombrement très réduit, et est mis en œuvre de manière très simplifiée.
[0010] Selon des modes de réalisation particuliers, le système selon l'invention présente
l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute
combinaison techniquement réalisable :
- le système d'enregistrement est également configuré pour mesurer et enregistrer des
distances entre chaque objet d'un environnement de la voie et le gabarit optique ;
- le système de projection est configuré pour modifier localement le gabarit optique,
en fonction d'une courbure locale de la voie et d'une vitesse théorique locale de
circulation du véhicule sur la voie ;
- le système de vérification comprend en outre un système de communication propre à
localiser le système à partir de coordonnées mesurées par satellite ;
- le système de projection fonctionne par holographie et comprend au moins un projecteur
laser à balayage rapide ;
- le système d'enregistrement comprend une caméra optique configurée pour enregistrer
de manière continue des images du gabarit optique ;
- le châssis est associé avec des moyens de propulsion, permettant au système de parcourir
la voie ; et
- le véhicule est un véhicule ferroviaire et la voie est une voie ferrée.
[0011] L'invention concerne également un procédé de vérification de l'insertion d'un véhicule
sur une voie, comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d'un système de vérification tel que décrit plus haut ;
- circulation du châssis sensiblement le long de la voie ;
- au cours de la circulation, projection au-dessus de la voie d'un gabarit optique représentatif
d'une enveloppe externe du véhicule par le système de projection ;
- au cours de la projection, détection et enregistrement des interférences entre le
gabarit optique et au moins un objet d'un environnement de la voie par le système
d'enregistrement.
[0012] Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé selon l'invention présente
l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute
combinaison techniquement réalisable :
- l'étape de détection comprend l'enregistrement de manière continue d'une image du
gabarit optique, le procédé comprenant de plus une étape d'analyse des images enregistrées,
par traitement d'image, et une étape de détermination des interférences entre le gabarit
optique et au moins un objet de l'environnement de la voie, au cours de la circulation,
à partir de résultats de l'analyse ; et
- l'étape de circulation comprend :
- un suivi des coordonnées du système de vérification, mesurées par satellite,
- une détermination d'une courbure locale de la voie et d'une vitesse théorique locale
de circulation en fonction des coordonnées, et
- une modification locale du gabarit optique, en fonction de la courbure locale de la
voie, et de la vitesse théorique locale de circulation.
[0013] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée
uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels
:
[Fig 1] la figure 1 est une vue schématique de côté d'un système de vérification d'insertion
d'un véhicule selon l'invention ; et
[Fig 2] la figure 2 est une vue schématique de dessus du système de vérification d'insertion
d'un véhicule de la figure 1, à l'approche d'une courbe présentant un obstacle.
[0014] Un système 10 de vérification d'insertion d'un véhicule sur une voie de circulation
12 est représenté sur les figures 1 et 2. Le système 10 est propre à simuler l'encombrement
du véhicule dans l'environnement de la voie 12 de circulation.
[0015] Par exemple, le système 10 est propre à vérifier qu'un véhicule ferroviaire de transport
urbain ou interurbain, de type tramway, peut circuler sur la voie 12, qui est notamment
une voie ferrée, sans risquer de percuter un obstacle, et que les dimensions de la
voie 12 et surtout l'environnement de la voie sont adaptés pour le véhicule ferroviaire.
[0016] En variante, la voie 12 est un projet de voie ferrée, c'est-à-dire un espace libre
destiné à accueillir une voie ferrée.
[0017] Le système de vérification 10 comprend un châssis 20, par exemple monté sur des roues
22.
[0018] Le châssis 20 est associé à un moteur 24 configuré, dans l'exemple de la figure 1,
pour entrainer les roues 22, ce qui permet la circulation du châssis 20 sur la voie
12.
[0019] Le système de vérification 10 comprend de plus un système de projection 30, un système
de traitement 32, un système de communication 34 à distance et un module de contrôle
36, montés sur le châssis 20.
[0020] Le système de projection 30 est propre à projeter au-dessus de la voie 12 un gabarit
optique 40 représentatif d'une enveloppe externe du véhicule destiné à circuler sur
la voie 12.
[0021] Le système de projection 30 fonctionne notamment par holographie, et comprend par
exemple un ou plusieurs projecteurs laser, notamment un ou plusieurs projecteurs laser
multicolores à balayage rapide. Le système de projection 30 est configuré pour émettre
au moins deux faisceaux laser qui interfèrent l'un avec l'autre de manière à former
le gabarit optique 40 devant le châssis 20.
[0022] Le gabarit optique 40 est une forme tridimensionnelle représentative des dimensions
du véhicule, notamment ferroviaire, destiné à circuler sur la voie 12. Le gabarit
optique 40 comprend notamment une pluralité de lignes géométriques retraçant des contours
de l'enveloppe externe du véhicule ferroviaire.
[0023] Le gabarit optique 40 est projeté au-dessus de la voie 12 à une position correspondant
à la position occupée par une partie du véhicule ferroviaire s'il parcourait la voie
ferrée 12.
[0024] Notamment, le gabarit optique 40 présente une section transverse au sens de déplacement
sur la voie 12 qui englobe une section transverse du véhicule. Ainsi, un obstacle
qui entrerait en contact avec le véhicule au cours de son déplacement sur la voie
12 interagit nécessairement avec le gabarit optique 40.
[0025] Le module de contrôle 36 est apte à contrôler le système de projection 30 pour projeter
le gabarit optique 40 correspondant au véhicule ferroviaire pour lequel le contrôle
de la voie 12 est mis en œuvre.
[0026] Le module de contrôle 36 est avantageusement configuré pour modifier localement le
gabarit optique 40 suivant sa localisation, notamment en fonction d'une courbure locale
de la voie 12 et d'une vitesse théorique locale de circulation.
[0027] Par exemple, comme représenté sur la figure 2, le module de contrôle 36 est configuré
pour incliner et/ou décaler le gabarit optique 40 lorsque le gabarit optique 40 se
trouve au niveau d'une courbe 50 de la voie 12, en prenant en compte la courbure locale
de la voie 12 et la vitesse théorique locale du véhicule ferroviaire, afin de reproduire
l'inclinaison causée par l'accélération centrifuge.
[0028] Le module de contrôle 36 est avantageusement configuré pour déterminer la courbure
locale et la vitesse théorique locale à partir des coordonnées du système 10, les
coordonnées étant par exemple fournies par le système de communication 34, qui comprend
des moyens de géolocalisation.
[0029] Le système d'enregistrement 32 est propre à détecter et enregistrer des interférences
avec le gabarit optique 40, notamment des interférences entre un objet 52 de l'environnement
de la voie ferrée 12 et le gabarit optique 40, comme représenté sur la figure 2. Le
système d'enregistrement 32 comprend également une mémoire apte à recevoir les interférences
enregistrées, ainsi qu'avantageusement des distances mesurées entre le gabarit optique
40 et les objets de l'environnement de la voie 12.
[0030] Par interférence, on entend une intersection entre l'objet extérieur 52 et au moins
une des lignes du gabarit optique 40. L'interférence entre le gabarit optique 40 et
l'objet 52 correspond au cas où l'objet 52 pénètre dans l'espace théoriquement occupé
par le véhicule ferroviaire destiné à circuler sur la voie 12, et représente donc
un risque potentiel de collision à venir.
[0031] Par exemple, le système d'enregistrement 32 comprend une caméra optique, propre à
mesurer et enregistrer continument des images de l'espace situé devant le châssis
20, l'image comprenant le gabarit optique 40. Le système d'enregistrement 32 est notamment
configuré pour stocker les images sur la mémoire du module de contrôle 36, pour une
analyse ultérieure.
[0032] L'environnement de la voie 12 comprend, par exemple l'ensemble des éléments compris
dans un rayon de 3 mètres autour de la voie 12 et à une hauteur inférieure à 5 mètres
par rapport à la voie 12.
[0033] Le système de communication 34 est propre à émettre des informations vers des sources
externes et à en recevoir en retour, notamment par le biais d'ondes électromagnétiques.
Le système 34 comprend une antenne de communication 42.
[0034] Le système de communication 34 comprend de plus des moyens de géolocalisation propres
à localiser le système 10 à partir de coordonnées mesurées par satellite. Le système
de communication 34 est configuré pour transmettre les coordonnées du système 10 au
module de contrôle 36 pour déterminer la courbure locale de la voie 12 et la vitesse
théorique de parcours.
[0035] En variante, le système 10 est monté sur un véhicule volant adapté pour se déplacer
sensiblement le long la voie 12, avantageusement un drone à hélice, par exemple un
quadrimoteur. Le moteur 24 entraîne alors un système de propulsion aérien associé
au châssis 20 et le châssis 20 est par exemple dépourvu de roues.
[0036] Un procédé de vérification de l'insertion d'un véhicule sur une voie de circulation,
mettant en œuvre le système de vérification 10 va maintenant être décrit.
[0037] Le procédé de vérification comprend une étape préliminaire de préparation d'un gabarit
optique 40 du véhicule pour la circulation duquel la voie 12 et son environnement
sont contrôlés. Les dimensions du gabarit optique 40 sont préparées à partir des contours
externes du véhicule, obtenues par mesure directe ou par simulation, et enregistrées
sur la mémoire du module de contrôle 36 de sorte que le module de contrôle 36 puisse
contrôler le système de projection 30 pour projeter le gabarit optique 40.
[0038] Avantageusement, le procédé comprend également une étape de préparation et d'enregistrement
dans la mémoire du module de contrôle 36 d'un itinéraire de parcours, comprenant des
données de vitesse théorique et de courbure locale de la voir 12 aux différents points
de l'itinéraire. Cette étape permet au module de contrôle 36 de faire le lien entre
les coordonnées mesurées par le module de communication 34 et la courbure et la vitesse
théorique permettant de modifier localement le gabarit optique 40.
[0039] Le procédé de vérification comprend une étape de circulation du système 10 sensiblement
le long de la voie 12. Notamment, dans le cas où le système 10 est monté sur un châssis
20 à roues 22, le système 10 circule sur la voie 12.
[0040] Au cours de la circulation du système 10, le procédé comprend des étapes simultanées
de projection au-dessus de la voie ferrée 12 d'un gabarit optique 40 et de détection
et enregistrement des interférences avec le gabarit optique 40, et/ou de mesure des
distances entre le gabarit optique 40 et les obstacles 52.
[0041] Le gabarit optique 40 est projeté de manière continue au-dessus de la voie 12, comme
décrit plus haut.
[0042] Avantageusement, le gabarit optique 40 est modifié en temps réel par le module de
contrôle 36, en fonction des coordonnées du système 10 et des données de vitesse théorique
et de courbure locale liées à l'itinéraire enregistré.
[0043] Les images du gabarit optique 40 sont mesurées de manière continue par le système
d'enregistrement, visualisées en temps réel et enregistrées sur la mémoire du module
de contrôle 36.
[0044] Avantageusement, le procédé comprend au cours de la circulation une étape de suivi
des coordonnées du système 10 mesurées par satellite, obtenues par le biais du système
de communication à distance 34.
[0045] Le procédé comprend avantageusement une étape de traitement des images enregistrées
par analyse d'image et de détermination des interférences avec le gabarit optique
40 au cours de la circulation, notamment par détection des discontinuités dans les
lignes géométriques formant de gabarit optique 40.
[0046] Le système 10 décrit permet de contrôler les dimensions d'une voie ferrée 12 sans
nécessiter de gabarit matériel, par exemple en bois, ce qui permet d'éviter des étapes
fastidieuses de transport et d'assemblage du gabarit, ainsi que les coûts associés.
[0047] De plus, le système 10 est facilement adaptable et réutilisable pour des véhicules
ferroviaires de dimensions différentes, simplement en modifiant les dimensions du
gabarit optique 40 enregistrées dans la mémoire du module de contrôle 36. Ceci permet
de tester la capacité d'une voie à accueillir plusieurs types de véhicules rapidement
et à moindre coût, par exemple avant de déterminer quel sera le véhicule qui sera
choisi pour circuler sur la voie.
1. Système de vérification (10) d'insertion d'un véhicule sur une voie (12) de circulation
dudit véhicule, le système de vérification (10) comprenant :
- un châssis (20) propre à être déplacé sensiblement le long de la voie (12), caractérisé en ce que le système de vérification (10) comprend également, montés sur le châssis (20) :
- un système de projection (30) au-dessus de la voie (12) d'un gabarit optique (40)
représentatif d'une enveloppe externe du véhicule, et
- un système d'enregistrement (32), propre à détecter et enregistrer des interférences
entre le gabarit optique (40) et au moins un objet (52) de l'environnement de la voie
(12).
2. Système de vérification (10) selon la revendication 1, dans lequel le système d'enregistrement
(32) est également configuré pour mesurer et enregistrer des distances entre chaque
objet (52) d'un environnement de la voie (12) et le gabarit optique (40).
3. Système de vérification (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système
de projection (30) est configuré pour modifier localement le gabarit optique (40),
en fonction d'une courbure locale de la voie (12) et d'une vitesse théorique locale
de circulation du véhicule sur la voie (12).
4. Système de vérification (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant
en outre un système de communication (34) propre à localiser le système (10) à partir
de coordonnées mesurées par satellite.
5. Système de vérification (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans
lequel le système de projection (30) fonctionne par holographie et comprend au moins
un projecteur laser à balayage rapide.
6. Système de vérification (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans
lequel le système d'enregistrement (32) comprend une caméra optique configurée pour
enregistrer de manière continue des images du gabarit optique (40).
7. Système de vérification (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans
lequel le châssis (20) est associé avec des moyens de propulsion, permettant au système
(10) de parcourir la voie (12).
8. Système de vérification (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans
lequel le véhicule est un véhicule ferroviaire et la voie (12) est une voie ferrée.
9. Procédé de vérification de l'insertion d'un véhicule sur une voie (12), comprenant
les étapes suivantes :
- fourniture d'un système de vérification (10) selon l'une quelconque des revendications
1 à 8 ;
- circulation du châssis (20) sensiblement le long de la voie (12) ;
- au cours de la circulation, projection au-dessus de la voie (12) d'un gabarit optique
(40) représentatif d'une enveloppe externe du véhicule par le système de projection
(30) ;
- au cours de la projection, détection et enregistrement des interférences entre le
gabarit optique (40) et au moins un objet (52) d'un environnement de la voie (12)
par le système d'enregistrement (32).
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel, l'étape de détection comprend l'enregistrement
de manière continue d'une image du gabarit optique (40), le procédé comprenant de
plus une étape d'analyse des images enregistrées, par traitement d'image, et une étape
de détermination des interférences entre le gabarit optique (40) et au moins un objet
(52) de l'environnement de la voie (12), au cours de la circulation, à partir de résultats
de l'analyse.
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel l'étape de circulation comprend
:
- un suivi des coordonnées du système de vérification (10), mesurées par satellite,
- une détermination d'une courbure locale de la voie (12) et d'une vitesse théorique
locale de circulation en fonction des coordonnées, et
- une modification locale du gabarit optique (40), en fonction de la courbure locale
de la voie (12), et de la vitesse théorique locale de circulation.