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(11) | EP 2 923 915 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Équipement pour un système secondaire de détection à la voie et système de signalisation intégrant un tel équipement |
| (57) Cet équipement (20) pour un système de détection à la voie d'une architecture de
contrôle automatique du trafic ferroviaire, est associé à une zone d'une voie ferrée
et propre à générer une information de libération de ladite zone, à partir des signaux
reçus des capteurs (28A ; 28B). L'équipement (20) comporte une couche matérielle (42) comportant une interface d'entrée (55) pour produire, à partir des signaux délivrés, un signal numérique, et une carte (61) de communication avec un réseau (22) pour permettre une communication avec un système d'enclenchement. L'équipement (20) comporte une couche logicielle (44) comportant un logiciel applicatif (63) pour acquérir le signal numérique et générer une information de libération, et un logiciel pilote (65) pour transmettre ladite information au système d'enclenchement. |
[0001] La présente invention concerne un équipement pour un système secondaire de détection à la voie et son interfaçage avec un système d'enclenchement d'un système de signalisation.
[0002] La présente invention concerne plus particulièrement une architecture de contrôle automatique des trains circulant sur un réseau ferroviaire. Une telle architecture est connue sous l'acronyme anglais d'architecture ATC, pour « Automatic Train Control ».
[0003] De manière connue en soi, une architecture ATC comporte différents systèmes coopérant entre eux pour permettre la circulation, en sécurité, des trains sur le réseau.
[0004] Différentes architectures ATC existent, cependant la présente invention est plus spécifiquement relative à une architecture ATC du type « à gestion des trains basée sur la communication », connue sous l'acronyme anglais d'architecture CBTC, pour « Communication Based Train Control ». Une architecture CBTC est représentée schématiquement à la figure 1.
[0005] Une architecture CBTC est fondée sur la présence de calculateurs embarqués à bord des trains. Le calculateur 26 d'un train détermine un certain nombre de paramètres de fonctionnement et communique avec différents systèmes au sol pour permettre au train de réaliser, en sécurité, la mission qui lui a été attribuée. Ce calculateur assure en effet, d'une part, la couverture des besoins fonctionnels du train, c'est-à-dire par exemple les stations à desservir, et, d'autre part, le contrôle de points de sécurité, c'est-à-dire par exemple vérifier que le train n'a pas une vitesse excessive. Le calculateur 26 d'un train est connecté à au moins une unité 27 de communication radio embarquée, propre à établir une liaison radio avec des stations de base 25 d'une infrastructure de communication, elle-même connectée à un réseau de communication 29 de l'architecture CBTC.
[0006] Au sol, l'architecture CBTC comporte, un contrôleur de zone ZC, acronyme de « Zone Controller » en anglais référencé par le chiffre 50 sur la figure 1. Ce contrôleur de zone 50 est notamment en charge, d'une part, de suivre la présence des trains sur le réseau ferroviaire et, d'autre part, dans une architecture centralisée, de fournir des autorisations de mouvement aux trains, qui soient de nature à garantir leur sécurité de déplacement, c'est-à-dire par exemple ne pas fournir à un train une autorisation de mouvement qui le conduirait à aller au-delà du train qui le précède.
[0007] Cette architecture ATC fait partie d'un système global, appelé système de signalisation, SS sur la figure 1, qui est également propre à commander une pluralité d'équipements à la voie.
[0008] Le système de signalisation comporte un système de supervision automatique des trains, aussi dénommé système ATS, selon l'acronyme anglais « Automatic Train Supervision ». Le système ATS est mis en oeuvre dans un central opérationnel et comporte des interfaces homme / machine, permettant à des opérateurs d'intervenir sur les différents systèmes du système de signalisation et, en particulier, les équipements à la voie. Par exemple, l'opérateur peut commander à distance depuis l'ATS la fermeture d'un signal (passage d'un feu au rouge).
[0009] Le système de signalisation comporte également un système d'enclenchement, aussi dénommé « Interlocking » en anglais. Un tel système d'enclenchement est propre à gérer les équipements à la voie, tels que des feux de signalisation, des actionneurs d'aiguillage, etc., ces équipements à la voie permettant le mouvement en sécurité des trains et d'éviter des mouvements conflictuels entre ceux-ci. Autrefois à base de relais électromécaniques, le système d'enclenchement est aujourd'hui réalisé informatiquement par des calculateurs adaptés propre à commander les équipements à la voie. Un tel calculateur d'enclenchement est référencé par le chiffre 19 sur la figure 1.
[0010] Le réseau ferroviaire est composé de sections de voie ferrée, chaque section de voie étant subdivisée en zones. Sur la figure 1, trois zones successives, 14A, 14B et 14C, sont représentées.
[0011] L'occupation d'une zone d'une section de voie est une donnée fondamentale de la sécurité ferroviaire. La détermination de cette information va maintenant être décrite.
[0012] Le contrôleur de zone reçoit des informations d'une part d'un système primaire de détection et, d'autre part, d'un système secondaire de détection.
[0013] 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 le train lui-même. Plus précisément, le contrôleur de zone reçoit, de chaque calculateur 26 embarqué à bord d'un train 16, la position instantanée de ce train. Cette position est déterminée par le calculateur embarqué à partir de la détection de balises 24 placées le long de la voie 12 et dont les positions géographiques sont connues, et à partir de moyens d'odométrie équipant le train et permettant au calculateur 26 de déterminer la distance parcourue par le train depuis la dernière balise croisée. Dans un autre mode de réalisation, le train utilise d'autres moyens pour déterminer sa position : par exemple un accéléromètre (en lieu et place de l'odomètre) ou encore un GPS (en lieu et place des balises). À partir de la position instantanée d'un train, le contrôleur de zone déduit, au moyen d'un plan géographique du réseau, sur lequel chaque zone est identifiée de manière unique, la zone dans laquelle se trouve actuellement le train. Un premier état E1 de la zone dans laquelle se trouve le train prend alors la valeur « occupé ».
[0014] Il est à noter que, pour des raisons de sécurité, selon le système primaire de détection, non seulement la zone dans laquelle se trouve le train est dans l'état « occupé », mais également les zones voisines en avant et en arrière de cette zone centrale, de manière à définir un volume de sécurité autour du train. Ce volume supplémentaire couvre la distance maximale que le train pourrait parcourir entre le moment où il calcule la position qu'il va envoyer au contrôleur de zone et le moment où ce contrôleur de zone reçoit l'information.
[0015] Par ailleurs, tant qu'aucune autre information de position n'est reçue par le contrôleur de zone, celui-ci continue d'extrapoler la position du train pour couvrir ses mouvements potentiels.
[0016] Le premier état E1 des zones dans lesquelles aucun train ne se trouve à l'instant courant prend la valeur « libre ».
[0017] De cette manière, une première information d'occupation de chaque zone est déterminée par le contrôleur de zone.
[0018] Le système secondaire de détection est propre à redonder le système primaire de détection, au cas où, par exemple, l'unité 27 de communication radio d'un train 16 ne fonctionnant plus, le contrôleur de zone 50 ne puisse pas obtenir la position instantanée du train. Il est important de noter qu'un système « purement CBTC » peut fonctionner uniquement avec la détection primaire. Le système secondaire de détection est cependant important pour d'une part couvrir les modes de pannes de la communication CBTC et d'autre part permettre la circulation sur le même réseau ferroviaire de trains non équipés en CBTC.
[0019] Par des équipements à la voie adaptés, déposés le long de la voie, le système secondaire de détection est apte à détecter la présence d'un train dans telle ou telle zone.
[0020] Dans un premier mode de réalisation, le système secondaire de détection est fondé sur le comptage du nombre d'essieux d'un véhicule passant devant un capteur d'essieux situé à chaque extrémité de la zone considérée. Ce système est connu sous le terme anglais d'« Axle Counter ». Ainsi, lorsqu'un véhicule entre dans une zone, le capteur d'entrée, situé à l'entrée de cette zone, permet l'incrémentation d'une unité d'un compteur d'état associé à cette zone, à chaque détection du passage d'un essieu du véhicule. Lorsque le véhicule sort de la zone considérée, le capteur de sortie, situé à la sortie de cette zone, permet de décrémenter d'une unité le même compteur d'état, à chaque détection du passage d'un essieu du véhicule. Ainsi, la zone est dans l'état « libre » lorsque le compteur d'état associé à cette zone est égal à zéro. À défaut, la zone est dans l'état « occupé ».
[0021] Dans un second mode de réalisation, le système secondaire de détection comporte un capteur du type circuit de voie, connu également sous le terme anglais de « Track Circuit ». Ce capteur permet de détecter la présence d'un court-circuit lors de la mise sous tension de chaque file de rail de la zone considérée. En effet, en cas de présence d'un véhicule sur cette zone, l'essieu du véhicule connecte électriquement les deux files de rail et créer un court-circuit. Ainsi, la détection d'un court-circuit permet de placer un compteur d'état binaire à la valeur unité correspondant à l'état « occupé » de la zone. À défaut, le compteur d'état prend la valeur nulle et la zone est dans l'état « libre ».
[0022] Dans ces deux modes de réalisation, le système secondaire de détection comporte, outre une pluralité de capteurs de voie, une pluralité d'équipements intermédiaires permettant de générer, à partir des signaux analogiques de mesure en sortie des capteurs, une information d'occupation de la voie propre à être transmise au système d'enclenchement. Ainsi l'interface entre les capteurs de voie et le système d'enclenchement peut être décomposée en deux parties :
- une partie « amont », qui relie les capteurs de voie à un équipement de détection. Cette partie est constituée de câble connectant les capteurs à l'équipement de détection, lui-même constitué de relais électromécaniques permettant l'acquisition des signaux analogiques en sortie des capteurs, et l'implémentation des compteurs d'état d'occupation des zones correspondantes par des interrupteurs commandés ;
- une partie « aval », qui relie l'équipement de détection au système d'enclenchement. Cette partie est propre à émettre un signal de lecture du compteur d'état d'occupation d'une zone de l'équipement de détection, à générer un message adapté comportant l'information d'occupation, et à la transmettre au système d'enclenchement. Dans l'état de l'art, cette partie aval est également composée d'équipements constitués de relais électromécaniques et de cartes électroniques d'interfaces avec le système d'enclenchement.
[0023] De manière générale, ces équipements intermédiaires sont installés dans un local technique aménagé à cet effet au bord de la voie ferrée.
[0024] Le système secondaire de détection de l'état de la technique présente un certain nombre d'inconvénients.
[0025] En particulier, les équipements intermédiaires du système secondaire de détection sont couteux, encombrants et difficiles d'installation et de maintenance. En particulier, la deuxième partie dite « aval », d'interfaçage avec le système d'enclenchement est complexe.
[0026] La présente invention a pour but de palier les problèmes précités. Elle a notamment pour but de proposer une interface entre capteurs et système d'enclenchement pour un système secondaire de détection au sol qui soit plus compacte, moins chère, plus simple d'installation et de maintenance aisée. La présente invention vise à simplifier la deuxième partie dite « aval » d'une telle interface en diminuant drastiquement le nombre de composants nécessaires. Cette simplification passe par une modification de l'équipement de détection de la partie dite « amont » de cette interface.
[0027] À cet effet, l'invention a pour objet un équipement de détection pour un système secondaire de détection à la voie d'une architecture de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur une voie ferrée, ladite voie ferrée étant subdivisée en une pluralité de zones, ledit équipement étant associé à au moins une zone particulière, et étant propre à générer une information de libération de ladite zone particulière par un véhicule circulant sur la voie, à partir d'au moins un signal de mesure reçu d'au moins un capteur du système secondaire de détection connecté audit équipement, dans lequel ledit équipement est un calculateur, comportant :
- une couche matérielle, comportant :
▪ un moyen de calcul ;
▪ un moyen de mémorisation ;
▪ une interface d'entrée comportant : un connecteur, pour connecter ledit au moins un capteur audit équipement, et un moyen de numérisation, pour produire, à partir du signal de mesure délivré par ledit au moins un capteur, un signal numérique ;
▪ une carte de communication pour connecter l'équipement à un réseau de communication et permettre une communication bidirectionnelle directe entre l'équipement et un système d'enclenchement d'un système de signalisation auquel appartient ladite architecture de contrôle automatique du trafic, ledit système d'enclenchement étant connecté au réseau de communication ;
- une couche logicielle, comportant :
▪ un logiciel applicatif, propre à acquérir le signal numérique de l'interface d'entrée et à générer une information de libération de ladite zone particulière ;
▪ un logiciel pilote, propre à générer un message de données à partir de ladite information de libération de ladite zone particulière, le message de données respectant un protocole de communication en sécurité, et à passer le message de données à la carte de communication afin qu'elle transmette ledit message de données sur le réseau de communication à destination du système d'enclenchement.
[0028] Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, l'équipement comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- ledit capteur du système secondaire de détection est un capteur de circuit de voie, ledit connecteur et ledit logiciel applicatif étant adaptés à ce capteur ;
- ledit capteur du système secondaire de détection est un capteur d'essieux, ledit connecteur et ledit logiciel applicatif étant adaptés à ce capteur ;
- ladite carte de communication est une carte de communication du type ETHERNET;
- ledit protocole de communication en sécurité est le protocole défini par la norme FSFB2 ;
- ledit logiciel pilote est propre à commander une réinitialisation de l'information de libération de ladite zone particulière à partir d'un message de réinitialisation issu dudit système d'enclenchement et reçu par ladite carte de communication.
[0029] L'invention a également pour objet un système de signalisation d'une voie ferrée comportant : un réseau de communication, de préférence du type ETHERNET ; un système d'enclenchement pour contrôler le trafic des véhicules circulant sur la voie ; et une architecture de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur la voie, l'architecture étant du type fondé sur un contrôle des véhicules par des calculateurs embarqués, ladite voie ferrée étant subdivisée en une pluralité de zones, ladite architecture comporte :
- un système primaire de détection, pour détecter la présence d'un véhicule sur au moins une zone particulière à partir d'une détermination de la position du véhicule effectué par un calculateur embarqué à bord dudit véhicule, le système primaire de détection étant propre à générer une première information de libération ; et
- un système secondaire de détection à la voie, pour détecter la présence d'un véhicule
sur au moins une zone particulière de la voie, comportant un capteur situé le long
de la voie, associé à ladite zone particulière et propre à générer un signal de mesure,
ledit système secondaire de détection étant propre à générer une seconde information
de libération et à la communiquer au système d'enclenchement, le système secondaire
de détection étant indépendant du système primaire de détection,
dans lequel le système secondaire de détection comporte un équipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont l'interface d'entrée est connectée audit au moins capteur et dont la carte de communication est connectée directement au système d'enclenchement, via le réseau de communication.
[0030] 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 :
- la figure 1 est une vue schématique d'une architecture de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur une voie ferrée selon l'invention et d'un véhicule circulant sur cette voie ferrée ; et,
- la figure 2 est une vue schématique d'un équipement du système secondaire de détection à la voie de l'architecture de la figure 1.
[0032] La voie ferrée 12 est divisée en une pluralité de sections, chaque section étant subdivisée en une pluralité de zones sur lesquelles un contrôle du trafic ferroviaire est effectué. La figure 1 illustre une section de la voie ferrée 12, qui est subdivisée en trois zones désignées par les références 14A, 14B et 14C.
[0033] Chaque zone 14A, 14B ou 14C comporte un identifiant permettant de la distinguer de façon unique et certaine parmi l'ensemble des zones de la voie 12.
[0034] La figure 1 illustre en outre un véhicule 16 circulant sur cette voie ferrée 12. Le véhicule est représenté au moment où il entre sur la zone 14B : il traverse une première frontière 18A, située entre les zones 14A et 14B et constituant une frontière d'entrée pour la zone 14B, et se dirige vers une deuxième frontière 18B, située entre les zones 14B et 14C et constituant une frontière de sortie pour la zone 14B.
[0036] Le véhicule 16 comporte une pluralité d'essieux, au moins une roue pour chaque file de rail de la voie ferrée 12 étant montée sur chaque essieu pour permettre au véhicule 16 de se déplacer le long de la voie ferrée. Les essieux et les roues sont faits à partir d'un matériau conducteur électrique. Sur la figure 1, le véhicule 16 comporte quatre essieux désignés par les références 17A, 17B, 17C et 17D.
[0037] Le système de signalisation 10 comporte un système d'enclenchement 19 pour contrôler la circulation des véhicules circulant sur la voie ferrée 12 et, en particulier, celle du véhicule 16. Un tel système d'enclenchement de la voie ferrée 12 est également connu dans l'état de la technique sous le terme anglais d'« Interlocking ».
[0038] Le système d'enclenchement 19 est apte à piloter le fonctionnement d'une pluralité d'équipements distribués le long de la voie 12, seul un équipement de détection 20, décrit plus en détail ci-après, étant représenté sur la figure 1. Ainsi, par exemple, de tels équipements se présentent sous forme d'actionneurs d'aiguillages, de feux de signalisation ou d'autres dispositifs électromécaniques connus en soi dans l'état de la technique.
[0039] Le système d'enclenchement 19 comporte par exemple une pluralité de calculateurs aptes à analyser et à contrôler le trafic ferroviaire sur la voie ferrée de manière automatique ou semi-automatique. Le système d'enclenchement 19 est situé à distance des équipements de la voie ferrée 12 et est relié à ceux-ci par un réseau de communication 22 adapté, de préférence du type ETHERNET.
[0040] Le système de signalisation 10 comporte une architecture de contrôle automatique du trafic des trains sur la voie, qui est une architecture du type gestion des trains basée sur la communication, connue également dans l'état de la technique sous l'acronyme anglais CBTC (« Communication Based Train Control »).
[0041] Cette architecture comporte un contrôleur de zone 50 propre à réconcilier les informations d'occupation de la voie provenant d'un système primaire de détection et d'un système secondaire de détection.
[0042] Cette architecture comporte ainsi un système primaire de détection SPD utilisant des balises 24A, 24B ou 24C. Celles-ci sont situées respectivement dans les zones 14A, 14B et 14C et sont aptes à transmettre à un calculateur 26, embarqué à bord du véhicule 16, leur position géographique précise.
[0043] La position instantanée est calculée par le calculateur 26, à partir de la position géographique de la dernière balise croisée qui est mise à jour avec la mesure du trajet parcouru par le véhicule depuis la dernière balise croisée, obtenue par des moyens d'odométrie équipant le véhicule 16.
[0044] Le véhicule 16 comprend en outre des unités 27 de communication radio, embarqués, aptes à émettre et à recevoir des signaux radioélectriques avec des stations de base 25 disposées au sol le long de la voie 12. Ces stations de base 25 sont connectées à un réseau de communication 29 du système 10.
[0045] Les unités 27 permettent la communication vers le contrôleur de zone 50 d'un message comportant la position instantanée et un identifiant du véhicule 16 permettant de le distinguer de façon unique et certaine des autres véhicules circulant sur la voie 12.
[0046] Sur la base d'un plan de voie, c'est-à-dire de la subdivision en zone géographiquement identifiée de la voie 12, et de la position instantanée du véhicule 16, le calculateur de zone 50 détermine l'identifiant de la zone dans laquelle se trouve le véhicule. Il associe à cette zone l'état « occupé ».
[0047] Pour pallier à une défaillance du système primaire de détection SPD ou pour permettre la circulation de train non équipés en CBTC sur le même réseau ferroviaire, le système primaire de détection SPD est redondé par un système secondaire de détection SSD, propre à détecter l'état d'occupation des zones de la voie 12 par une mesure directe de la présence d'un véhicule sur chaque zone.
[0048] L'architecture comporte ainsi un système secondaire de détection SSD pour détecter la présence ou l'absence d'un véhicule dans les zones 14A, 14B et 14C de la voie ferrée 12. Le système secondaire de détection SSD génère une seconde information d'occupation qui est communiquée au calculateur de zone 50.
[0049] Le système secondaire de détection SSD comporte une pluralité de capteurs et une pluralité d'équipements de détection 20.
[0050] Dans un premier mode de réalisation présenté sur la figure 1, le système secondaire de détection SSD comporte des capteurs d'essieux. Pour déterminer l'état d'occupation de la zone 14B, un capteur d'entrée 28A et un capteur de sortie 28B sont placés le long de la voie respectivement au niveau de la première frontière 18A et de la deuxième frontière 18B de la zone 14B. Chaque capteur 28A ou 28B est une tête de comptage apte à émettre un signal de mesure lorsqu'un essieu franchit la frontière 18A ou 18B respectivement. Le signal de mesure est par exemple une impulsion de faible durée.
[0051] Chaque zone de la voie 12 est associée à un capteur d'entrée et un capteur de sortie. Avantageusement, pour réduire les coûts, le capteur de sortie d'une zone est également le capteur d'entrée de la zone voisine.
[0052] Il est à noter que sur la figure 1, une zone est une portion de voie à deux extrémités, mais il pourrait s'agir d'une zone comprenant plusieurs extrémités d'entrée et/ou de sortie, telle qu'une zone correspondant à un aiguillage.
[0053] Les deux capteurs d'une zone sont connectés en entrée d'un équipement de détection 20. Plus particulièrement, pour le cas de la zone 14B, les capteurs 28A et 28B sont directement connectés à l'équipement de détection 20 par des liens filaires.
[0054] Dans le mode de réalisation présenté ici en détail, l'équipement de détection est dédié à une zone. Il est donc associé à une paire de capteurs. En variante, un équipement de détection est commun à une pluralité de zones qui sont géographiquement voisines les unes des autres. Les capteurs de chacune de ces zones sont connectés en entrée de l'équipement de détection, qui mesure à chaque instant l'état d'occupation de chacune de ces zones.
[0055] L'équipement de détection 20 est par ailleurs connecté directement au système d'enclenchement 19, via un réseau de communication 22.
[0056] L'équipement de détection 20 est apte à acquérir les signaux de mesures issus d'une paire de capteurs, à les traiter de manière à déterminer un état d'occupation de la zone correspondante et à transmettre l'information d'occupation au système d'enclenchement 19 via le réseau de communication 22.
[0057] Le système d'enclenchement 19 relaie cette information et la transmet au contrôleur de zone 50, via le réseau de communication 29 du système 10.
[0059] Ainsi, comme illustré sur cette figure 2, l'équipement 20 est un calculateur 40 comportant une couche matérielle 42 et une couche logicielle 44.
[0060] La couche matérielle 42 comporte un moyen 51 de calcul et un moyen 53 de mémorisation. Le moyen de mémorisation 53 est par exemple une mémoire apte à stocker les instructions d'une pluralité de logiciels. Le moyen de calcul 51 est par exemple un processeur apte à exécuter les logiciels stockés dans le moyen de mémorisation 53.
[0061] La couche matérielle 42 comporte en outre une interface d'entrée 55. L'interface d'entrée comprend une pluralité de connecteurs 57, chaque connecteur 57 permettant la connexion de l'équipement 20 à un capteur, tel que les capteurs 28A et 28B. L'interface d'entrée comprend un moyen 59 de numérisation pour produire, à partir d'un signal analogique de mesure issu d'un capteur 28A ou 28B, un signal numérique.
[0062] La couche matérielle 42 comporte en outre une carte 61 de communication du type ETHERNET pour connecter l'équipement 20 au réseau de communication 22. Cette carte de communication 61 permet ainsi une communication bidirectionnelle directe entre l'équipement de détection 20 et le système d'enclenchement 19, au travers du réseau de communication 22.
[0063] Dans l'état de l'art antérieur, le moyen matériel pour connecter l'équipement de détection au système d'enclenchement n'est pas une carte de communication, mais une carte de conversion numérique/analogique propre à générer un signal numérique/analogique qui est transmis, à travers une pluralité d'équipement intermédiaires filaires (tels que des relais propre à effectuer une adaptation d'impédance) à un équipement intermédiaire d'entrée sur le système d'enclenchement. Cet équipement d'entrée comporte des cartes d'entrées reliées par un réseau de communication au système d'enclenchement. Ainsi, le présent équipement de détection supprime de nombreuses couches intermédiaires entre les capteurs et le système d'enclenchement 19.
[0064] La couche logicielle 44 comporte un logiciel applicatif 63 stocké dans le moyen de mémorisation 53. Lors de son exécution, le logiciel applicatif 63 est propre à acquérir les signaux numériques fournis en sortie du moyen de numérisation 59, et, à partir de ces signaux, pour chaque zone de la voie à laquelle l'équipement 20 est associé, à maintenir à jour un compteur d'état et à générer une information d'occupation en fonction de la valeur courante de ce compteur d'état.
[0065] Le compteur d'état d'une zone se présente par exemple sous forme d'une variable entière 64, associée à cette zone et stockée dans le moyen de mémorisations 53. Le logiciel applicatif 63 est apte à incrémenter ou décrémenter la valeur de cette variable 64 en fonction des signaux de mesure provenant des capteurs associés à cette zone ou d'un message de réinitialisation MR provenant du système d'enclenchement 19 via le réseau de communication 22.
[0066] Pour des raisons de sécurité, l'information d'occupation est en réalité réalisée sous la forme de son état inverse, c'est-à-dire, une information de libération. L'information de libération est une grandeur binaire prenant une valeur « faux » lorsque le compteur d'état est différent de zéro, la zone correspondante étant dans l'état « occupé », et une valeur « vraie » lorsque le compteur d'état est égal à zéro, la zone correspondante étant dans l'état « libre ».
[0067] La couche logicielle 44 comporte en outre un logiciel pilote 65 stocké dans le moyen de mémorisation 63 et propre à générer un message de données MD à partir de l'information de libération générée par le logiciel applicatif 63 et de l'identifiant de la zone correspondante.
[0068] Le message de données MD est généré par le logiciel pilote de manière à respecter un protocole de communication en sécurité, de préférence le protocole FSFB2 (de l'anglais « Fail Safe Field Bus 2nd génération »). Ce protocole permet en particulier de transmettre le message de donnée MD, via le réseau de communication 22, avec un niveau de sécurité requis pour des applications ferroviaires.
[0069] Le logiciel pilote 65 est propre à passer le message de données MD à la carte de communication 61 afin que celle-ci la transmette au système d'enclenchement 19 via le réseau de communication 22.
[0070] Le logiciel pilote 65 est également apte à réinitialiser le compteur d'état d'une zone, c'est-à-dire à remettre à zéro la variable 64 correspondante, à partir d'un message de réinitialisation MR émis par le système d'enclenchement 19 et reçu via le réseau de communication 22 et la carte de communication 61.
[0071] Le fonctionnement de l'équipement 20 selon le premier mode de réalisation de l'invention va désormais être expliqué.
[0072] Initialement, aucun véhicule ne circulant dans la zone 14B de la voie ferrée 12, le compteur d'état associé à cette zone est égal à zéro, correspondant à la valeur d'initialisation. La zone 14B est donc dans l'état « libre ».
[0073] Lorsque le véhicule 16 entre la zone 14B en franchissant la première frontière 18A, le capteur d'entrée 28A détecte le premier essieu 17A et envoie un signal de mesure correspondant à la détection d'un essieu vers l'interface d'entrée 55 de l'équipement 20.
[0074] Ce signal de mesure est ensuite transformé en un signal numérique par le moyen de numérisation 59 et est traité par le logiciel applicatif 63 exécuté par le moyen de calcul 51.
[0075] Ainsi, le logiciel applicatif 63 incrémente d'une unité la variable 64. Le compteur d'état étant non nul, l'état d'occupation bascule dans l'état « occupé »
[0076] Si la variable 64 est différente de zéro, le logiciel pilote 65 génère un message de données MD comportant l'information de libération « faux » indiquant l'état « occupé » de le la zone 14B et l'identifiant à la zone 14B. Il envoie ensuite ce message MD vers le système d'enclenchement 19.
[0077] De manière analogue, à chaque passage de l'un des essieux 17B, 17C ou 17D, la variable 64 est incrémentée d'une unité. Ainsi, dans le mode de réalisation de la figure 1, après le passage de tous les essieux du véhicule 16, la variable 64 est égale à « 4 ».
[0078] Lorsque le premier essieu 17A du véhicule 18 traverse la deuxième frontière 18B de la zone 14B, le capteur de sortie 28B envoie un signal de mesure vers l'interface d'entrée 55 de l'équipement 20.
[0079] Ce signal de mesure est ensuite transformé en un signal numérique qui est traité par le logiciel applicatif 63. À sa réception, le logiciel applicatif 63 décrémente d'une unité la variable 64.
[0080] De manière analogue, à chaque passage d'un essieu 17B, 17C ou 17D, la variable 64 est décrémentée d'une unité.
[0081] Lorsque cette variable est égale à nouveau zéro, le logiciel pilote 65 génère un message de données MD comportant l'information de libération « vrai » indiquant que l'état d'occupation de le la zone 14B est « libre », et l'identifiant de la zone 14B. Ce message MD est transmis vers le système d'enclenchement 19.
[0082] La zone 14B est considérée comme libre par le système d'enclenchement 19 jusqu'à la réception d'un message MD indiquant que l'état est « occupé ».
[0083] Si l'équipement 20 reçoit un message de réinitialisation MR issu du système d'enclenchement 19, la variable 64 est remise à sa valeur d'initialisation, à savoir zéro. Le message MR comporte ainsi l'identifiant de la zone dont le compteur d'état doit être réinitialisé.
[0084] Selon un deuxième mode de réalisation (non-illustré), le fonctionnement du système secondaire de détection SSD pour détecter la présence du véhicule dans une zone se base sur un circuit de voie associé à cette zone, connu également dans l'état de la technique sous le terme anglais de « Track Circuit ».
[0085] Dans ce mode de réalisation, les files de rail de la voie ferrée sont connectées entre elles par des conducteurs électriques placés au niveau des frontières d'entrée et de sortie d'une zone pour obtenir un circuit électrique formant une boucle.
[0086] Le système secondaire de détection SSD comporte un capteur permettant de détecter lorsque cette boucle est mise sous tension la présence d'un court-circuit dans cette boucle créé par un essieu d'un véhicule.
[0087] Le signal de mesure envoyé par ce capteur vers l'interface d'entrée de l'équipement une fois numérisée est traité d'une manière adaptée par le logiciel applicatif.
[0088] Ce signal de mesure correspond par exemple à la valeur d'impédance du circuit électrique. Ainsi, une variation de cette valeur, permet au logiciel applicatif de déterminer l'état d'occupation de cette zone.
[0089] Plus particulièrement, si cette variation se situe hors d'un intervalle prédéterminé pour la zone correspondante, le logiciel pilote génère un message de données comportant l'information de libération « faux » indiquant que l'état d'occupation de le la zone est « occupé », et l'identifiant de la zone. Ce message est transmis vers le système d'enclenchement. Lorsque cette variation se situe de nouveau dans l'intervalle prédéterminé, le logiciel pilote génère un message de données comportant l'information de libération « vrai» indiquant que l'état d'occupation de le la zone est « libre », et l'identifiant de la zone, pour transmettre ce message vers le système d'enclenchement.
[0090] L'avantage particulier de l'équipement de détection et de son interfaçage avec le système d'enclenchement réside dans ses dimensions réduites par rapport à celles des différents équipements constitutifs d'un système secondaire de détection de l'état de la technique. De plus, l'équipement, et son interfaçage avec le système d'enclenchement, peut être installé facilement et sa maintenance est particulièrement simple. Le coût de fabrication associé et le cout d'exploitation sont particulièrement bas. Cet équipement peut par ailleurs être facilement adapté à différents protocoles de communication et à différentes architectures de contrôle par simple modification de sa couche logicielle.
1. Équipement (20) pour un système secondaire de détection (SSD) à la voie d'une architecture
de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur une voie ferrée (12), ladite voie
ferrée (12) étant subdivisée en une pluralité de zones (14A ; 14B ; 14C), ledit équipement
étant associé à au moins une zone particulière (14A ; 14B ; 14C), et étant propre
à générer une information de libération de ladite zone particulière (14A ; 14B ; 14C)
par un véhicule (16) circulant sur la voie (12), à partir d'au moins un signal de
mesure reçu d'au moins un capteur (28A ; 28B) du système secondaire de détection connecté
audit équipement (20) ;
caractérisé en ce que ledit équipement (20) est un calculateur (40), comportant :
caractérisé en ce que ledit équipement (20) est un calculateur (40), comportant :
- une couche matérielle (42), comportant :
▪ un moyen (51) de calcul ;
▪ un moyen (53) de mémorisation ;
▪ une interface d'entrée (55) comportant : un connecteur (57), pour connecter ledit au moins un capteur (28A ; 28B) audit équipement, et un moyen (59) de numérisation, pour produire, à partir du signal de mesure délivré par ledit au moins un capteur, un signal numérique ;
▪ une carte (61) de communication pour connecter l'équipement (20) à un réseau (22) de communication et permettre une communication bidirectionnelle directe entre l'équipement (20) et un système d'enclenchement (19) d'un système de signalisation auquel appartient ladite architecture de contrôle automatique du trafic, ledit système d'enclenchement étant connecté au réseau (22) de communication ;
- une couche logicielle (44), comportant :
▪ un logiciel applicatif (63), propre à acquérir le signal numérique de l'interface d'entrée et à générer une information de libération de ladite zone particulière (14A ; 14B ; 14C) ;
▪ un logiciel pilote (65), propre à générer un message de données (MD) à partir de ladite information de libération de ladite zone particulière (14A ; 14B ; 14C), le message de données (MD) respectant un protocole de communication en sécurité, et à passer le message de données (MD) à la carte de communication (61) afin qu'elle transmette ledit message de données (MD) sur le réseau de communication (22) à destination du système d'enclenchement (19) ;
et en ce que ledit capteur du système secondaire de détection (SSD) est un capteur de circuit de voie ou un capteur d'essieux, ledit connecteur (57) et ledit logiciel applicatif (63) étant adaptés au capteur choisi.2. Équipement (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite carte de communication (61) est une carte de communication du type ETHERNET.
3. Équipement (20) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit protocole de communication en sécurité est le protocole défini par la norme
FSFB2.
4. Équipement (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit logiciel pilote (65) est propre à commander une réinitialisation de l'information
de libération de ladite zone particulière (14A; 14B; 14C) à partir d'un message de
réinitialisation (MR) issu dudit système d'enclenchement (19) et reçu par ladite carte
de communication (61).
5. Système de signalisation d'une voie ferrée (12) comportant :
- un réseau de communication (22), de préférence du type ETHERNET ;
- un système d'enclenchement (19) pour contrôler le trafic des véhicules (16) circulant sur la voie (12) ; et,
- une architecture (10) de contrôle automatique du trafic ferroviaire sur la voie, l'architecture étant du type fondé sur un contrôle des véhicules (16) par des calculateurs (26) embarqués, ladite voie ferrée (12) étant subdivisée en une pluralité de zones (14A ; 14B ; 14C), ladite architecture comporte :
- un système primaire de détection (SPD), pour détecter la présence d'un véhicule (16) sur au moins une zone particulière (14A ; 14B ; 14C) à partir d'une détermination de la position du véhicule (16) effectué par un calculateur (26) embarqué à bord dudit véhicule (16), le système primaire de détection (SPD) étant propre à générer une première information de libération ; et
- un système secondaire de détection (SSD) à la voie, pour détecter la présence d'un
véhicule (16) sur au moins une zone particulière (14A ; 14B ; 14C) de la voie (12),
comportant un capteur situé le long de la voie, associé à ladite zone particulière
(14A ; 14B ; 14C) et propre à générer un signal de mesure, ledit système secondaire
de détection (SSD) étant propre à générer une seconde information de libération et
à la communiquer au système d'enclenchement (19), le système secondaire de détection
(SSD) étant indépendant du système primaire de détection (SPD),
ledit système étant caractérisé en ce que le système secondaire de détection (SSD) comporte un équipement (20) selon l'une
quelconque des revendications 1 à 4, dont l'interface d'entrée (55) est connectée
audit au moins capteur (28A ; 28B) et dont la carte de communication (61) est connectée
directement au système d'enclenchement, via le réseau de communication (22).