Brevet FR2417424A1 — publié le 19790914

La présente invention concerne une installation de transport à pilotage automatique La présente invention concerne une installation de transport à pilotage automatique notamment une installation de transport de passagers destinée à desservir une zone urbaine ou suburbaine Les installations de transport automatique en sitepropre notamment en zone urbaine doivent satisfaire à un certain nombre de contraintes qui nXexistent pas dans les transports à grande distance et qui sont surtout liées à la densité du trafic En effet il faut que les véhicules ou les rames de véhicules circulent à des intervalles très rapprochés notamment aux heures de pointe La sécurité des installations de pilotage automatique constitue la plus grande difficulté I1 est possible de réaliser des installations auto- matiques assurant le débit des trains et parfaitement sûres en multipliant les contrôles et les circuits de sécurité existant aujourd-hui Toutefois une telle solution serait non seulement prohibitive sur le plan du coût de réalisation et de fonctionnement mais ne pourrait satisfaire aux autres conditions de fonctionnement telles que la vitesse optimale de fonctionnement la fiabilité (les risques de pannes étant liés directement à la complexité de l installation) et les possibilités de transformation d'installations déjà existantes On connaît de multiples installations de pilotage automatique, notamment appliquées au transport en site propret comme le métro Dans ces installation il est nécessaire de connaître la position de chaque rame ou chaque véhicule pour permettre son repérage dans leinstallation et par rapport au point de signalisation de la voie Or, pour repérer un véhicule e il existe des moyens complexes d émetteurs et de récepteurs répartis le long de la voie La précision d-une telle détection dépend du nombre diémetteurs-récepteurs qui sont prévus e de sorte que llinstal- lation est particulièrement complexe et onéreuse I1 est connu de mesurer la vitesse et la distance parcourue par un véhicule à partir d-un repère à laide d'une roue phonique Cette roue phonique est constituée par un disque solidaire en rotation dune roue du véhicule Ce disque coopère avec un capteur qui fournit des impulsions correspond dant à la rotation du disque Le disque peut être un disque à créneaux répartis réqulièrement à sa périphérie et qui coupent le faisceau lumineux d'un capteur . I1 peut également s'agir d'un disque portant des éléments magnétique. qui,lors de leur passage devant une bobine de détection du capteur modifient le couplage et créent des impulsions, En principe les signaux fournis par une telle roue phonique sont le reflet fidele de la rotation de la roue du véhicule Toutefois comme les roues des véhicules subissent une certaine usure qui peut aller Jusqu5à 10 %, la précision dune roue phonique n jest de ce fait que de tordre de 10 %~ sauf sil50nrefait des calibrages réguliè- rement e A cela s'ajoutent les erreurs dues à d'éventuels glissements de la roue sur le rail Un autre inconvénient est 15inertie relativement grande d5un tel moyen de détection et des circuits de traitement des signaux si lon veut en déduire avec précision la vitesse le retard pouvant atteindre OD5 à 1 seconde, en raison de la faible valeur du nombre de dents de la roue phonique De tels inconvénients ne permettent pas d'utiliser simplement le repérage des véhicules , par mesure de la distance à l aide dune roue phonique en vue de l exploitation de cette information pour le pilotage automatiqueS car le bon fonctionnement du pilotage automatique exige que chaque train connaisse avec une grande précision sa position et sa vitesse sur la voie La présente invention a pour but de créer une installation de transport à pilotage automatique dnune structure simple et d un fonctionnement fiable et précis A cet-effetD l invention concerne une installation caractérisée en ce qu chaque voie est munie de deux ensembles de repères1 l'un des ensembles de repères étant réparti dans l'espace de façon que le véhicule s'il est à la vitesse maximale autorisée par le tracé de la voie?parcourt l'intervalle de ces repères en un temps déterminé, égal et autre ensemble de repères est séparé par des segments , dont la longueur est uniquement une fonction de la pente de la voie ces seconds repères étant détectés par deux capteurs portés par le véhicule et qui sont séparés par une distance fixe Suivant une autre caractéristique de l'invention, la longueur des segments de l-ensemble des repères dépendant uniquement de la pente est donnée par la formule li = lo (1 + tgK i), li. étant la longueur du segment 10 un paramètre etO(i étant l angle de la pente de la voie sur le segment d'ordure i L-installation selon loinvention est particulièrement intéressante car elle peut être adaptée facilement aux infrastructures existantes En effet- les conducteurs définissant les points de croisement ainsi que les conduis teurs servant au passage des signaux sont intégrés dans une bande souple qui se place sur la voie L-installation s adapte facilement à des véhicules existants ou des véhicules destinés tout particulièrement au pilotage automatique2 quelles que soient les caractéristiques de freinage et de traction même si celles-ci sont différentes d'un train ou véhicule à un autre puisque la vitesse dé- prend uniquement du nombre de croisements comptés L adaptation à la géométrie et au tracé de la voie est très simple-puisqu elle se fait par le choix de la distance séparant deux croisements La présente invention sera décrite plus en détail à laide des dessins annexés dans lesquels la figure 1 est un schéma d'une partie d'une installation de pilotage de véhicules selon l'invention la figure 2 est une courbe de décélération, la figure 3 est un diagramme des signaux de commande Selon la figure 1, l'installation de pilotage de véhicules comporte des voies et des véhicules non représentés aux dessins ainsi que des lignes de pilotage et des détectueurs Chaque voie est équipée d'une première ligne de pilotage 11 et d'une seconde ligne de pilotage 12. Chacune des lignes 1 et 2 deux lignes 11 et 12 forme un certain nombre de repères 111, l12.. l15... et l21, l,22, l,23, l24... Ces repères sont définis par le croisement des conducteurs 1 et 2 formant la ligne l1 et des conducteurs 3 et 4 formant la ligne l2. Autres moyens de réalisation de tels repères pourraient également s' envisager Deux repères 111, 112 de la ligne 11 sont séparés d'une distance Li choisie de façon à etre parcourue en un temps constant T0 quelle que soit la longueur L. , cette distance Li définit la vitesse de parcours vi de ce segment Li. par le véhicule Les longueurs L. sont choisies en fonction de la vitesse maximale du véhicule sur le tronçon Les conditions régissant les vitesses v. sont essentiellement définies par le profil de la voies les virages les stations etc La distance li. entre deux points d intersection l21, 122 ... de la ligne 12 est uniquement définie en fonction de la pente de la voie De cette façon la distance 1. est donnée par la formule suivante li =10 (1 + Dans cette formule, lo est une longueur de base et G i est la pente moyenne du segment de longueur 1. Le véhicule 5 qui est représenté schématiquement par un rectangle est muni de capteurs pour détecter les points de croisement 111 115 121 24 des deux lignes 1 et 12 A cet effet le véhicule 5 comporte un capteur C1 destiné à capter les croisements l11... de la ligne 1S ainsi que deux capteurs C2 ...C3 destinés à capter les croisements 121 et 122 ... de la ligne 12 Cette ligne 11 définit un programme de vitesse lié à la voie En mesurant l-intervalle qui sépare les signaux fournis par le capteur C1 au passage de deux croisements successifs de la ligne lî on en déduit la vitesse Ce signal est appliqué à un comparateur non représenté qui vérifie que la vitesse du véhicule (détectée par ailleurs) est inférieure à la vitesse de consigne détectée par le capteur C1 La ligne 12 est détectée par les capteurs C21 C3 Ces capteurs détectent successivement chacun des croisements l21, l23 ... En supposant que le véhicule 5 se déplace vers la droite à la figure lo le temps qui sépare le passage du capteur C2 sur un croisement0 par exemple le croisement 122 et le passage du capteur C3 sur ce même croisement 122 permet-de calculer la vitesse du véhicule En effet la distance fixe qui sépare les capteurs C2, C3 est connue Suivant l'invention, les deux lignes l1, 12 sont placées dans une bande ou tapis placé sur la voie Ces capteurs sont.. par exemple montés à chaque extrémité d'un boggie du véhicule. La longueur 1. du segment séparant deux croisements de la ligne 12 dépend de la pente de la voie Par contrea la distance d arrêt d'un train est définie uniquement en nombre de segments c'est-à-dire quelle que soit la longueur 1. des divers segments que le véhicule parcourt Jusqu à l'arrêts En effet en application de la formule générale de la cinématique liant la vitesse v d'un mobile à son accélération &gamma; et à la course 1 on peut écrire pour le mobile v = 2 # &gamma; ili. Dans cette formule 1. est la longueur du segment i ; !ti est la décélération moyenne sur le segment i en phase de ralentissement et n est le nombre de segments # indiquant que l'on fait une somme ou intégration ffi si le produit 1. &gamma; i est égal à une constante A quel que soit ie la formule ci-dessus s'écrit v2 = 2 nA (A = &gamma;;i.li quel que soit i) Dans ces conditions , un véhicule qui se trouve à n segments de son point d arrêt ne devra pas dépasser la vitesse v max suivante Chaque véhicule détermine sa position sur la voie par comptage des croisements équidistants Le comptage commence à partir de points de repères placé sur la voie à des intervalles par exemple de deux à trois kilomètres Le comptage se fait à l'aide de procédés et de moyens connus . Les installations fixes au sol transmettent aux trains des consignes d'arrête Ces consignes sont envoyées en fonction de la position des autres trains circulant sur cette voie ou des appareils de voie a tels que les aiguillages, etc...Ces consignes d'arrêt indiquent le numéro du croisement qui correspond au point d'arrêt du train La synchronisation des véhicules ou trains et de l'installation au sol est assurée par l;émission de signaux de synchronisation Suivant un exemple avantageux, l'installation émet en permanence un signal de fréquence fixe et le signal d'arrêt correspond à une coupure de ce signal de fréquence fixe L'avantage d'un tel signal est de fonctionner en sécurité car tout défaut de transmission correspond à une suite ininterrompue de signaux d'arrêt Les ordres d'arrêt sont associés à un croisement équidistant donné par un codage Comme tous les trains deune même voie reçoivent tous les ordres d'arrêt, chaque train ne prend en considération que le signal d'ar--êt correspondant au croisement ou point darrêt qui se trouve le plus près, en avant de chaque train La transmission des divers signaux de synchronisation SS et d'arrêt SA se fait par l'intermédiaire de conductionsplacées dans le tapis contenant les conducteurs définissant les points équitemps et les points équidistants La figure 3 représente ces divers signaux R E -V E N D I C A T I O N S 10) Installation de transport à pilotage automatique composée de ve'hicules circulant sur des voies et soumis à des consignes de vitesse et d'arrêt, installation caractérisée en ce que chaque voie est munie de deux ensembles de repères, l'un des ensembles de repères étant reparti dans l'espace de façon que le véhicule,s'il est à la vitesse maxi- male autorisée par le tracé de la voie, par-court l'intervalle de ces repères en un temps déterminé, égal, et autre ensemble de repères est séparé par des segments, dont la lon-. gueur est uniquement une fonction de la pente de la voie, ces seconds repères étant détectes par deux capteurs portés par le véhicule et qui sont séparés par une distance fixe. 2t) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la longueur des segments de l'ensemble des repères 12 dépendant uniquement de la pente est donnée par la formule li = lo (1 + tgo(i) 1 étant la longueur du segment, io un paramètre et in étant l'angle de la pente de la voie sur le segment d'ordre i. 30) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractér-sée en ce quelles repères des deux ensembles sont formés par le croisement de conducteurs (1, 2, 3 et 4). 4 ) Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les conducteurs formant les deux ensembles de repères (11 , 12) sont portés par un tapis.