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(11) | EP 2 236 388 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
| publiée en application de l'article 153, paragraphe 4 de la CBE |
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| (54) | SYSTÈME DE GESTION DE BLOCAGES FERROVIAIRES PAR RADIO |
| (57) L'invention concerne un système de gestion de blocages ferroviaires par radio, destiné
à aider l'opérateur d'un poste de commande ferroviaire à établir et communiquer un
blocage ferroviaire sécurisé. Ce système comprend au moins: a) un moyen permettant de stocker chronologiquement la position physique de chacun des trains gérés depuis le poste de commande, b) un moyen permettant de stocker la section de voie attribuée à chaque train en circulation, c) un moyen de stockage de messages préconfigurés, d) un moyen d'attribution de section de voie à un train en circulation déterminé, e) un moyen permettant d'envoyer le blocage attribué au train en circulation correspondant et, f) un moyen permettant de traiter et de présenter sur écran toute la séquence d'actions impliquées dans l'établissement et la communication d'un blocage ferroviaire. |
Domaine de la technique
[0001] Le présent développement est en rapport avec l'établissement de «Blocages» (réserve d'une section de voie pour une circulation) entre les opérateurs d'un Poste de Commande ferroviaire et les machinistes des trains.
Antécédents de l'état de la technique
[0002] Actuellement, les responsables de l'exploitation de lignes ferroviaires investissent une grande quantité de temps, de ressources et d'argent pour l'amélioration de leurs systèmes de signalisation et de contrôle de la circulation ferroviaire. L'objectif ultime est l'automatisation totale des opérations ferroviaires.
[0003] Ceci est obtenu avec l'implantation dans les Postes de Commande ferroviaires de systèmes de Contrôle de Circulation Centralisée traditionnels (CTC), que se basent sur des architectures de systèmes complexes, avec un fonctionnement fail-safe et avec une disponibilité de cinq neufs.
[0004] Toutefois, cette situation « si automatisée » présente un inconvénient, que se produit quand ces systèmes, ou certains de ses composants de terrain (aiguillages, signaux, communications, etc.) présentent des erreurs ou bien subissent les conséquences provoquées par une erreur d'un système étranger (rupture de l'infrastructure de fibre optique qui leur sert à communiquer).
[0005] Dans ces cas, le mouvement des trains dans la zone touchée par la panne est réglé par les opérateurs du Poste de Commande, en employant le système appelé Blocage par Radio.
[0006] Un blocage ferroviaire consiste en la concession d'une certaine section de voie, entre des signaux, à une certaine circulation (train avec un numéro de service attribué). Pour pouvoir effectuer cette concession, l'opérateur doit préalablement s'être assuré que cette section de voie n'est pas occupé par un autre train, ni avoir été concédé à une autre circulation.
[0007] Une fois la section attribuée, l'opérateur du Poste de Commande contacte le machiniste, avec le système de communications par radio dont il dispose, en lui communiquant jusqu'à quel point de la ligne ferroviaire il peut circuler, et cet ordre est intégralement répété par le machiniste à l'émetteur.
[0008] Toutefois, il faut tenir compte que ces situations dégradées sont généralement accompagnées d'incidences qui provoquent un certain stress de situation et qui impliquent parfois des conséquences négatives sur l'accomplissement strict des procédures, comme utiliser la dialectique spécifique ou répéter dans son intégrité le message donné depuis le Poste de Commande.
[0009] Par conséquent, dans les situations dégradées, la gestion de la circulation ferroviaire passe d'une situation totalement sécurisée, quand elle opère avec un système 100 % automatisé, à une situation où la sécurité dépend de facteurs humains.
[0010] De plus, il faut tenir compte du fait que ces opérateurs sont moins agiles dans les tâches de contrôle, puisqu'ils se sont habitués à ce que ces fonctions soient effectuées par une machine 99,999 % du temps.
[0011] Cette dépendance du facteur humain est une situation potentiellement dangereuse, puisque l'opérateur peut commettre une erreur dans l'opération des trains (augmenté par le manque d'agilité) dont les conséquences pourraient même provoquer un accident.
[0012] II existe, par conséquent, la possibilité qu'une erreur se produise: «L'Erreur humaine englobe les actions ou omissions commises par les travailleurs, en conséquence de la pratique considérée acceptable qui peut provoquer des conséquences inacceptables. Ce sont les erreurs immédiates associées à l'incident».
[0014] Pour essayer de diminuer la probabilité qu'un accident se produise (x), toute entreprise dispose de trois «barrières» à interposer dans «la trajectoire d'opportunité de l'accident» (T1) :
- «Barrières Technologiques» (B1).
- «Barrières Procédurales» (B2).
- «Barrières Organisationnelles» (B3).
[0015] L'invention se présente par rapport au problème précédemment mentionné, et le but de l'invention est de fournir une machine pour aider à éviter les erreurs humaines, face à des pannes du CTC, en automatisant et en contrôlant le processus d'établissement de blocages, à partir de la connaissance fiable, et à tout moment, de la position physique de toutes les unités.
[0016] Cet appareil pour la gestion de blocages ferroviaires par radio se présente, par conséquent, comme une nouvelle double barrière (procédurale et technologique) à interposer sur le chemin d'opportunité de l'accident (T1).
[0017] Par procédure, puisqu'il guide l'opérateur du Poste de Commande dans la réalisation de chacune des tâches associées à la concession et communication du blocage.
[0018] Technologiquement, puisqu'il contrôle que les concessions que l'opérateur effectue n'entrent pas en conflit avec d'autres concessions ou avec la position d'un train dans la section à bloquer.
Description de l'invention
[0019] L'appareil dispose de deux modes de fonctionnement, le mode normal et le mode d'urgence. Ce dernier entre en fonctionnement à la demande de l'opérateur, quand le CTC dans son ensemble ou certains des aiguillages qu'il régit cessent de fonctionner correctement.
[0020] Dans le mode normal, les automatismes du CTC fonctionnent correctement, l'opérateur du Poste de Commande utilise le système pour maintenir le contact avec les circulations en envoyant des BOI (Bulletins d'Ordres et Informations) aux trains, qui permettent de compléter, avec du texte, les instructions et les informations données verbalement aux machinistes.
[0021] Dans ce mode de fonctionnement, le système va garantir que les opérateurs réalisent les activités dans l'ordre correct, en laissant un témoignage (registre) de tout ce qui est envoyé aux trains.
[0022] Dans le mode d'urgence, l'opérateur du Poste de Commande pourra effectuer toutes les fonctions du mode normal et les activités associées à l'exploitation de la ligne au moyen du Blocage par Radio.
[0023] Par conséquent, le système permettra à l'opérateur d'établir les blocages en toute sécurité, en garantissant que les manoeuvres proposées ne soient incompatibles ni avec la position des trains, ni avec d'autres manoeuvres prévues préalablement.
[0024] De même, il permettra d'envoyer l'information du blocage établi au train, en complétant l'information transmise verbalement.
[0025] Et, à tout moment, le système garantira l'exécution correcte des actions, puisqu'il forcera l'opérateur à effectuer les actions d'établissement et de communication conformément au protocole, en ne lui permettant pas d'avancer dans le programme s'il ne complète pas toutes les étapes de manière séquentielle.
[0026] On déduit, par conséquent, que l'appareil pour la gestion de blocages par radio se compose d'une application software qui circule dans un serveur du Poste de Commande, laquelle a besoin, pour fonctionner complètement, d'une série de sources d'information.
[0027] Le système de gestion de blocages ferroviaires par radio objet de l'invention, est adéquat pour aider les opérateurs des postes de commande ferroviaires dans des situations où leurs systèmes de contrôle automatiques ne fonctionnent pas correctement.
[0028] Pour mieux comprendre l'objet de la présente invention, une forme préférentielle de réalisation pratique est représentée sur les plans, susceptible de changements accessoires ne dénaturant pas son fondement.
La figure 1 représente un diagramme de blocs de système objet de l'invention.
La Figure 2 représente la relation inverse entre automatisation (A) et risque (R).
La Figure 3 représente les barrières successives (B1), (B2), (B3) qui, dans l'entreprise, peuvent être interposées dans la trajectoire d'opportunité de l'accident (T1).
[0029] Ci-dessous est décrit le fonctionnement du système objet de l'invention, soutenant l'explication dans le dessin de la Figure 1
[0030] Dans cette description, dans le présent document, nous entendons par:
- Blocage : façon de garantir la sécurité dans la circulation des trains, en maintenant entre eux la distance nécessaire pour qu'ils ne se heurtent pas ni ne s'atteignent dans leur marche.
- BOI (Bulletin d'Ordres et Informations) : Communications émises par les responsables des différents secteurs de l'entreprise pour leur divulgation au reste de l'entreprise.
- Canton : Dans les voies ferrées, pour tous les systèmes de blocage, on définit comme canton la section de voie protégée (bien par voie téléphonique, par des signaux, etc.) dans lequel il ne doit normalement pas avoir plus de d'un train. Selon le système de blocage appliqué, le canton est délimité différemment, par exemple : En Blocage Automatique, on considère qu'un canton est la partie de voie comprise entre deux signaux consécutifs de blocage. En Blocage Téléphonique en Voie Unique : La partie de voie comprise entre deux gares collatérales ouvertes au service de circulation (incorporées au blocage) par laquelle la circulation des trains dans les deux sens est effectuée.
- Circuit de Voie: Chacune des sections en lesquelles se divise la voie pour permettre de connaître la position des trains à tout moment et de garantir la séparation entre eux. Le circuit de voie est un système électrique-électronique de sécurité qui constitue l'élément de base de signalisation.
- CTC (Contrôle de Circulation Centralisée) : Élément dont les fonctions principales sont la visualisation de la situation des éléments de terrain (signaux, circuits de voie, aiguilles,...) que fournissent les aiguillages et le calcul d'itinéraires pour permettre le passage de circulations à un point spécifique de manière dynamique et en fonction de la route de destination qui lui est attribuée.
- Aiguillage : Dispositif utilisé pour le contrôle sécurisé des circulations ferroviaires dans un secteur déterminé. Ce secteur peut être un ou plusieurs 12 gares, dépôts, ateliers,... L'aiguillage a comme données d'entrée celles fournies par d'autres éléments de voie (circuits de voie, moteurs d'aiguilles, passages à niveau,...). De même, ils disposent de l'information relative au tableau de service et d'incompatibilités en rapport avec le secteur qu'ils contrôlent. À partir de cette information, les conditions sont évaluées et un résultat est obtenu. Le résultat consiste en l'envoi d'une série d'ordres au terrain (signaux, moteurs d'aiguilles, passages à niveau, systèmes d'ATP,...).
- S.I.E. (Serveur d'information à l'Extérieur) : Serveur qui recueille les données stockées dans le processeur central du CTC et les met à la disposition d'autres applications.
[0031] D'une part, le système (S) objet de l'invention doit être intégré tant à d'autres systèmes existants dans le Poste de Commande (7) comme le serveur de l'application de la Planification du Service, qui l'informe des services prévus dans la journée et des modifications pouvant se produire (1) et le serveur d'information à l'extérieur (SIE) du CTC qui lui fournit les données relatives aux occupations des circuits de voie par chaque train (2).
[0032] D'autre part, le système (S) doit recevoir des informations des trains mêmes, comme la position calculée par le train même et les confirmations de la réception et de la lecture par les machinistes des messages envoyés depuis le Poste de Commande même (3).
[0033] De plus, le système même doit garantir que l'information de positionnement des trains est correcte, ce pourquoi un gestionnaire de positionnement (4) effectuera des comparaisons continues entre les données reçues depuis le train (3) (PK, point kilométrique) et les données reçues depuis le CTC (2) (chute d'un circuit de voie, CV, lequel est délimité par le PK de début et le PK de fin).
[0034] Les résultats de ces comparaisons seront stockés dans la base de données (8) du système et permettront d'obtenir des statistiques, pour garantir que, quand le système sera utilisé en mode d'urgence, celui-ci a la fiabilité requise.
[0035] À tout moment, l'opérateur du Poste de Commande (7) pourra interagir avec le système pour effectuer des blocages (5) ou envoyer simplement des BOIs (6), selon ce que lui permet le mode sur lequel l'opérateur place le système.
[0036] De même, le système dispose aussi d'un mode de fonctionnement dégradé pour les cas où il ne parvient pas à recevoir les informations des trains (pannes dans le canal de communication), ce pourquoi l'opérateur doit situer le train manuellement et établir ensuite le blocage en suivant la procédure habituelle.
[0037] L'échange d'information entre le système de terre et les équipements embarqués est effectué, concrètement, par des systèmes sans fil à travers deux types d'infrastructure en fonction de l'application concrète.
[0038] D'une part, un réseau de données de grande largeur de bande est nécessaire (en principe un réseau GPRS serait suffisant) pour l'échange d'information relative au positionnement et aux ordres. D'autre part, un réseau de données de grande largeur de bande (par défaut un réseau WiFi implanté dans les ateliers et les garages de l'opérateur) pour l'échange d'information relative à des décharges de contenus (tableaux de positions) et des mises à jour.
1. Système de gestion de blocages ferroviaires par radio, destiné à aider l'opérateur
d'un poste de commande ferroviaire à établir et communiquer un blocage ferroviaire
sécurisé ; caractérisé par le fait qu'il se compose, au moins, de :
a) un moyen de stockage chronologique de la position physique, sous forme de point kilométrique, de chacun des trains gérés depuis un poste de commande,
b) un moyen de stockage de la section de voie auquel est accordée chaque circulation,
c) un moyen de stockage de messages préconfigurés conformément au règlement de circulation de l'entreprise ferroviaire correspondante,
d) un moyen pour l'adjudication d'une section de voie à une certaine circulation, assurant qu'il n'existe pas de conflit avec aucune autre concession précédente, et faisant que le moyen pour stocker les concessions stocke la nouvelle concession attribuée à cette circulation,
e) un moyen pour envoyer, sous forme de message de texte, le blocage accordé à la circulation correspondante, qui assure que le message configuré est cohérent avec le blocage accordé et conformément au format établi dans le règlement de Circulation, puisqu'il le choisit dans le moyen de stockage de messages préconfigurés, et
f) un moyen pour traiter et présenter sur un écran toute la séquence d'actions impliquées dans l'établissement et la communication d'un blocage ferroviaire, qui assure que les actions sont effectuées dans l'ordre et de la manière conformes au règlement de circulation de l'entreprise correspondante.
2. Système de gestion de blocages ferroviaires par radio, pour assister un opérateur
d'un poste de commande ferroviaire dans l'établissement et la communication d'un blocage
ferroviaire sécurisé, conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il inclut un moyen de visualisation de la position physique de chacun des trains et
des états de chacun des circuits de voie, qu'il obtient des dits moyens de stockage.
3. Système de gestion de blocages ferroviaires par radio, destiné à aider l'opérateur
d'un poste de commande ferroviaire à établir et communiquer un blocage ferroviaire
sécurisé, conformément aux revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il inclut:
a) un moyen de stockage chronologique de la position physique, sous forme de point kilométrique, de chacun des trains gérés depuis un poste de commande, fournie par les trains mêmes,
b) un moyen de stockage chronologique de la position physique, sous forme de circuit de voie, de chacun des trains gérés depuis un poste de commande, fournie par le CTC du poste de commande,
c) un moyen de stockage où la relation entre chacun des circuits de voie de la ligne ferroviaire et ses point kilométrique de début et point kilométrique de fin correspondants sont stockés, et
d) un moyen de calcul pour estimer automatiquement la position physique, sous forme de point kilométrique, qui compare séquentiellement le point kilométrique fourni par les trains mêmes avec les points kilométriques de début et de fin du circuit de voie fourni par le CTC, qui stocke dans le moyen de stockage chronologique mentionné de positions physiques le point kilométrique fourni par les trains mêmes si la comparaison est cohérente et qui, dans le cas contraire, produit une alarme qui est envoyée au moyen de visualisation de l'opérateur du poste de commande.
4. Système de gestion de blocages ferroviaires par radio, destiné à aider l'opérateur
d'un poste de commande ferroviaire à établir et communiquer un blocage ferroviaire
sécurisé, conformément aux revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il inclut un moyen d'attribution manuelle de la position physique qui, si l'on ne
dispose pas d'information ni depuis les trains mêmes ni depuis le CTC, permet de placer
manuellement chacun des trains gérés depuis un poste de commande, sous forme de point
kilométrique, position physique conservée postérieurement dans le moyen de stockage
chronologique de la position physique mentionné.
5. Système de gestion de blocages ferroviaires par radio, destiné à aider l'opérateur
d'un poste de commande ferroviaire à établir et communiquer un blocage ferroviaire
sécurisé, conformément aux revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il inclut :
a) un moyen de stockage des résultats des comparaisons effectuées par le moyen de calcul mentionné et
b) un moyen de calcul de statistiques par rapport au pourcentage de coïncidences entre les positions fournies par les trains mêmes et les positions fournies par le CTC.