Brevet FR2243856A1 — publié le 19750411

L'invention concerne un dispositif pour l'échange d'informations en ligne entre des véhicules ferroviaires et une station fixe, avec un double conducteur alimenté en courant alternatif, qui est disposé le long de la voie dans la section desservie et est entrecroisé à des intervalles prédéterminés et dont un conducteur au moins est posé sur la voie à distance des rails, ainsi qu'avec des bobines qui sont prévues à bord des véhicules ferroviaires et qui sont couplées inductivement avec lrun au moins des deux conducteurs. Ces dispositifs connus pour l'échange, en ligne, d'informations entre train et voie sont décrits de façon générale dans le brevet allemand no 1 106 794. Ces dispositifs sont utilisés de plus en plus largement dans l'exploitation des chemins de fer, en raison du fait que gracie à ces techniques de signalisation, on peut rouler par exemple à des vitesses plus élevées, l'exploitation du réseau pouvant entre réalisée de ma nière plus rationnelle. le conducteur double peut étire par exemple posé entre les rails d'une voie de sorte que les conducteurs s'étendent parallelement aux rails, à une distance prédéterminée de ceux-ci. Jusqu'ici, on a adopté en général une disposition d'apurés laquelle l'un et l'autre des conducteurs du conducteur double sont placés alternativement au niveau de l'un et l'autre des semelles des rails de la voie et s'entrecroisent à intervalles réguliers en vue du découplage de la voie. Aux points de croisement, il se produit des sauts de phase du niveau électrique, de sorte que ces points de croisement peuvent titre décelés et utilisés comme repères de distance parcourue. Par ailleurs, il a déjà été proposé de disposer l'un des conducteurs du conducteur double au niveau de la semelle d'un rail et l'autre conducteur au milieu de la voie considérée (demande de brevet allemand publiée avant examen sous le nO 1 908 400). Dans ce système de signalisation connu, les véhicules ferroviaires sont équipés d'une bobine de réception qui est couplée inductivement avec le conducteur posé au milieu de la voie. Des points de croisement sont également prévus avec cette disposition des conducteurs. Quel que soit le mode de pose des conducteurs, on ne peut pas, pour des raisons de sécurité, donner n'importe quelle longueur à la section associée à une station fixe, ctest-à-dire au conducteur de voie, cette longueur n'étant en général que de 12 km environ au total. les points ae croisement du conducteur double, nécessaires à des fins de localisation, étaient jusqu'ici prévus à des intervalles de 100 m environ. Il est facile de comprendre qu'en cas de défaillance du conducteur de voie, c'est-à-dire en-cas de rupture d'un fil, une localisation propre des trains par repérage de points de croisement n'est plus possible. De ce fait, il est évident que les signaux de localisation correspondants pour le poste central font également défaut.En cas d'absence de réception à partir du conducteur de voie, les véhicules erroviaires déclenchent, sur la base de leur traitement spécial de données, un freinage obligatoire qui a pour conséquence que le véhicule ferroviaire s'immobilise en tout cas lors d'une interruption de l'échange normal de données avec le poste central. Mais avec les vitesses élevées qui peuvent facilement se situer aux environs de 200 kmZh, le véhicule ferroviaire parcourt encore un trajet considérable avant son éventuelle immobilisation finale. en- dant ce trajet, il ne parvient au poste central aucune indication lui permettant de localiser le véhicule, si bien qu'il ne peut plus prendre aucune décision en ce qui concerne une exploitation store du re- seau.Il en résulte que la totalité de la section de 12 km de longueur environ peut être perturbée. L'invention a pour but d'accroitre la sécurité d'une section de voie équipée d'un système en ligne agissant sur les trains, avec un unique poste central, sans qu'il faille prévoir par exemple des appareils passifs additionnels, susceptibles d'tre interrogés électroniquement sur la voie, appareils qui délivreraient un signal de localisation exact lors d'une interrogation par le véhicule ferroviaire. D'après l'invention, ce but est atteint par le fait que la section du conducteur de ligne est subdivisée en plusieurs sections partielles plus courtes dont les boucles de conducteur sont munies chacune d'un raccordement distinct prévu sur un cible de voie connecté à la station fixe, par le ait qu'à la limite de deux sections partielles, une longueur addition- nelle de la ligne de chaque section partielle qui est disposée entre les rails est posée dans la section partielle respectivement voisine dans une position qui accroft l'effet produit sur les bobines de réception, et par le fait qutil est prévu, pour l'alimentation des conducteurs de ligne de sections partielles voisines, un rapport de phase avec lequel les bobines de réception reçoivent, lors de leur passage à la limite ae deux sections partielles, des signaux ayant des positions de phase différentes l'une de l'autre. Si les sections partielles sont pourvues chacune de boucles de conducteur de 300 m de longueur avec deux points de croisement à intervalles de 100 m, il en résulte de façon avantageuse une longueur utilisable de 900 m chacune des boucles de conducteur prévues dans les sections partielles car il existe également, aux limites de deux sections partie les, un point de repérage correspondant aux points de croisement qui peut être décelé par un véhicule ferroviaire, méme dans le cas où une de ces deux boucles de conducteur situées dans des sections partielles voisines serait perturbée en raison d'une défaillance.Un semblable dispositif offre cet avantage particulier qu'une coupure de la boucle de conducteur dans une section partielle ne condult pas à la perte de la possibilité de localisation des véhicules ferroviaires qui parcourent cette section partielle, puisque les appareils actuellement montés sur les véhicules sont équipés de dispositifs de mesure de la distance parcourue qui peuvent poursuivre la localisation propre sur une distance prédéterminée sans la réception de points de repère du conducteur de ligne.Dans le cas d'un conducteur double avec pose alternative d'un conducteur le long d'un rail et de l'autre conducteur au milieu de la voie, une forme de réalisation avantageuse de l'idée de l'invention est caractérisée par le fait qu'additionnellement, à la limite de deux sections partielles, le conducteur posé au milieu de la voie s'écarte du milieu de la voie pour stétendre jusque dans la section partielle contiguë, puis revient dans celle-ci au milieu de la voie jusqu'à la limite et est connectée à ce niveau, en meme temps que le second conducteur, indirectement au cible de voie ou à une résistance terminale A cet égard, il est particulièrement opportun de poser à l'extérieur de la voie la partie du conducteur qui est posée depuis la limite jusque dans la section partielle contiguë et n'est pas couplée avec les bobines de réception des véhicules ferroviaires. On obtient de la sorte des rapports de niveau particulièrement avantageux. Il importe peu que la partie posée à l'extérieur de la voie passe le long de l'un ou de l'autre côté de celle-ci. Etant donné que la boucle de conducteur de chaque section partielle doit d'une part être connectée au câble de voie qui aboutit à la station fixe et présente d'autre part une résistance terminale du ctté opposé à ce point d'alimentation, il existe plusieurs variantes en ce qui concerne le câblage des boucles de conducteur au niveau de la limite de deux sections partielles. D'une part, il est possible de prévoir alternativement, pour les deux boucles de conducteur de limites successives de sections partielles, uniquement es points d'alimentation ou uniquement des résistances terminales. Cela a pour avantage que, pour une longueur de boucle de conducteur de 500 m dans une section partielle, il ne.faut procéder que tous les ÓUO m à un branchement sur le cible de voie.A 300 m en amont et en aval d'un semblable point d'alimentation double, on pourra alors prévoir éventuellement un bottier de protection pour deux résistances terminales des boucles de conducteur contiguës en ces points. Cette solution est avantageuse en ce sens qu'elle est incontestablement la moins conteuse. Mais il est aussi possible de prévoir une alimentation pour 1' une des boucles de conducteur au niveau de la limite de deux sections partielles et une resistance terminale pour l'autre boucle. A la limite de deux sections partielles, le niveau normal sur la voie s'-éléve habituellement au double de sa valeur, du fait de la disposition particulière des longueurs additionnelles des conducteurs de ligne. selon le type du circuit d'évaluation utilisé à bord du-véhicule ferroviaire pour le repérage de points de croisement et le traitement des informations tra-nsmises, il peut être toutefois avantageux, au bénéfice d'une plus grande sécurité de l'évaluation, de prévoir une élévation de niveau, non pas à la valeur double, mais à une plus petite valeur. A cet effet, il est avantageux que les boucles de conducteur des sections partielles contiguës soient raccordées chacune au câble de voie au mo-len d'un amplificateur bidirectionnel en soi connu, avec une alimentation des deux conducteurs qui est déphasée par exemple de 900 l'une par rapport à l'autre. Le déphasage peut se situer aux environs d'une valeur comprise entre 1800 + 1200. A titre dexemple, on a décrit ci-après et représenté au dessin annexé une forme de réalisation de l'invention. la fig. 1 représente une section de oie subdivisée en sections partielles avec des boucles de conducteur individuelles. La fig. 2 représente la limite de deux sections partielles, avec une alimentation pour chacune des deux boucles de conducteur. La fig. 7 représente la limite de deux sections partielles, les deux boucles étant munies chacune d'une résistance terminale. a fig. i représente schématiquement une partie d'une section de voie avec un système agissant sur les trains à partir de la voie, une ligne à deux fils ou conducteurs 2, entrecroisée à intervalles prédéterminés, étant posée asymétriquement dans une voie 1 pour l'échange d'informations entre des véhicules ferroviaires et une station fixe (non représentée).- l'un des conducteurs de la ligne à deux fils 2 est disposé au niveau de la semelle de l'un des rails et l'autre conducteur est placé approximativement au milieu de la voie. les deux fils ou conducteurs interverticsent réguliérement leur position. La section compléte est subdivisée en sections partielles Wl, T2, T3, etc.Les différentes sections partielles contiennent chacune une boucle de conducteur avec chacune deux points de croi- sement, par exemple à intervalles de 100 m. A la limite des deux sections partielles T1 et T2, on a indiqué par un cercle portant la référence E qu'il est prévu à cet endroit, pour chacune des deux boucles des sections partielles Wl et T2, une alimentation à partir d'un cible de voie 4 qui est posé le long de la voie. La fig. 2 illustre de façon plus détaillée l'alimentation E et la disposition des conducteurs. A la limite des sections partielles T2 et T3 se trouvent les extrémités des boucles de conducteur appartenant à ces sections partielles, avec leurs résistances terminales.En vue de mieux représenter cette zone limite entre les sections partielles T2 et flj5 à échelle agrandie, on l'a encadrée aussi par un cercle A. Sous la référence A, la fig. 3 illustre des caractéristiques plus détaillées du dispositif. Si l'on prolonge la section de voie de gauche à droite, une alimentation E à partir du câble de voie 4 fait de nouveau suite à deux autres points de croisement, à l'extrémi- té de la section partielle 7. La fig. 2 montre la disposition des boucles au niveau d'une alimentation E à la limite T E de deux sections partielles, par exemple entre les sections partielles T et 12 de la fig.1. Ce qui est essentiel pour la zone limite, c' est que le conducteur qui est pose approximativement au milieu de la voie entre les rails et avec lequel est couplée électromagnétiquement une bobine de réception 5 qui se trouve à bord d'un véhicule ferroviaire, s'étende tout d'abord jusque la limite T cuis se dirige vers l'extérieur perpendiculairement à la voie, péne- tre parallèlement à la voie dans la section partielle conti guë, puis rejoint perpendiculairement le milieu de la voie et retourne ensuite jusqu'à la limite T parallèlement au conducteur de la section partielle de droite qui est posée au milieu de la voie. h partir de là, le conducteur est connecté, en commun avec le conducteur qui est posé au niveau du patin du rail, à un amplificateur bidirectionnel 61 qui est raccordé au cible de voie 4. son outre, la boucle située à droite de la limite i3 est connecté au cible de voie 4 par l'intermêdiaire d'un amplificateur bidirectionnel 62. C'est uniquement pour simplifier le dessin que les deux amplificateurs bidirectionnels 61 et 62 ont été placés sur des côtés différents de la voie 1. De manière correspondante à la partie de conducteur il qui appartient à la boucle située à gauche de la limite TE, il est prévu, à partir de la boucle située à droite de la limite TE, une longueur de conducteur additionnelle 12 dans la section partielle de gauche. Cette partie de conducteur additionnelle 12 est également disposée parallèlement au conducteur qui est posé approximativement au milieu de la voie.L'alimentation pour les boucles de conducteur situées å gauche et à droite de la limite TZ' s1effec- tue au moyen des deux amplificateurs bidirectionnels 61 et 62 avec une position de phase telle que le niveau normal s'éléve dans la région de la limite TE (cf. les flèches de direction de courant au niveau des diAférentes parties de ligne). L'avantage particulier du mode de pose décrit des conducteurs de voie dans la zone limite tient non seulement au fait que les véhicules ferroviaires détectent et évaluent, au passage d'une limite i, un saut de phase ans le niveau de réception et, par suite, un point de croisement apparent, mais aussi au irait que ce point de repérage peut être encore décelé, même si une boucle de conducteur de deux sections partielles contiguës est interrompue par suite d'une défaillance. Si par exemple, en raison dune semblable interruption, la boucle située à droite de la limite DE ne conduit aucun courant, la partie de ligne additionnelle 11, qui est alimentée par l'amplificateur bidirectionnel 61 en même temps que la boucle située à gauche de la limite WE, est parcourue par le courant, après comme avant. four cette raison, il est induit après comme avant, dans la bobine de réception 5 au passage de la limite TE, des tensions de signal qui présentent un saut de phase, d'où il résulte qutun point de repérage peut être décelé et évalué. D'apres le montage de la fig. 3, on peut voir qu'au niveau de la limite TE de deux extrémités aboutées boucles de conducteurs, dont chacune est munie à cet endroit d'une résistance terminale Zi, ZZ, il n'existe aucune différencie par rapport au dispositif de la fig. 2 en ce qui concerne la ligne de conducteurs disposée au milieu de la voie. Ce qui est également essentiel pour le dispositif A, c'est que dansa zone dans laquelle deux extrémités de boucles s'aboutent, il est produit un point de repérage avec un saut de phase du niveau électrique. Il va de soi que ce point de repérage reste décelable, même s'il arrivait que l'une des boucles soit interrompue, car une superposition particulière de sections partielles voisines est obtenue par les longueurs de ligne additionnelles. Dans la pratique les deux résistances terminales Zi et S2 sont logées dans un bottier commun d'un coté de larmoie 1. Dans le préambule de la description, il a été indiqué que l'invention pouvait entre appliquée non seulement à un système de conducteurs de voie tel qu'il apparait par exemple sur la fig. i. L'idée de l'invention peut être également appliquée de manière avantageuse dans le cas d'une ligne double dont les conducteurs individuels sont posés de façon approximativement symétrique sur la voie, saune distance prédéterminée des deux rails. meis 1. Dispositif pour l'échange en ligne dtinfor::ations entre des véhicules ferroviaires et une station fixe, avec une li ne à deux conaucteurs qui est alimentée en courant alternatif, oui est disposée le long de la voie dans la section desservie, qui est entrecroisée à intervalles prédéterminés et dont un conducteur au moins est posé sur la voie à distance des rails, ainsi qu'avec des bobines qui sont prévues a bord des véhicules ferroviaires et qui sont couplées inductivement avec l'un au moins des deux conducteurs, caractérisé en ce oue la section de ligne de voie est subdivisée en un grand nombre de sections partielles (T1, T2, T3) plus courtes dont les boucles de conducteur sont munies chacune d'un brancherient séparé sur un celle de voie (4) connecté à la station fixe, en ce qu'à la limite (TE) de deux sections partielles (T1 ,T2), une longueur additionnelle (11,12) de la ligne de chaque section partielle qui est disposée entre les rails est posée dans la section partielle respectivement voisine dans une position qui accroît l'effet exercé sur les bobines de réception (5), et en ce qu'il est prévu, pour l'alimentation des lignes de voie de sections partielles voisines, un rapport des phases avec lequel les bobines de réception reçoivent, lors de leur passage à la limite (T::) de deux sections partielles (T1, T2) des signaux ayant des positions de phase différentes l'une de l'autre. 2. Dispositif selon la revendication i pour une ligne à deux conducteurs avec pose alternative d'un conducteur au niveau dEun rail et de l'autre au milieu de la voie, caractérisé en ce qu'additionnellement, a la limite (TE) de deux sections partielles (Wl, T2), le conducteur posé au milieu de la voie s'écarte du milieu de la voie pour s'étendre jusque dans la section partielle contiguë et revenir dans celle-ci au milieu de la voie jusqu'à la limite (TE) à partir d'où il est connecté, en même temps que le second conducteur, indirectement au câble de voie (=t) ou à une résistance terminale (Z1, Z2). Dispositif selon la rerendication 7 ou 2, c-ractérlsé en ce que les boucles de conducteur de sections partielles contiguës (T1, T2) sont chacune raccordées au câble de voie (4), par l'intermédiaire d'un amplificateur bidirectionnel (61, 62), avec une alimentation des deux conducteurs qui est déphasée d'une grandeur comprise entre 600 et 3oG entrè l'une et l'autre. 4. dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce ou'il est prévu alternativement, pour les deux boucles de conducteur de limites successives de sections partielles, uniquement des alimentations ou uniquement des résistances terninales. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu, au niveau de la limite de deux sections partielles, une alimentation pour l'une d s boucles de conducteur et une résistance terminale pour l'autre boucle de conducteur voisine.