Brevet FR2416149A1 — publié le 19790831

La présente invention concerne un système permettant le contrôle continu de véhicules guidés qui échangent des données avec des équipements disposés le long de la voie et auxquels des ordres de route sont transmis. Ces derniers émanent de points fixes de commande agissant en fonction d'informations concernant la topographie du parcours, les positions et vitesses respectives des autres véhicules. Il existe déjà des systèmes de ce genre comme par exemple celui agréé par le "Standards Committee ORE A 46" désigné comme "système automatique de c"'ande de trains" et portant en allemand l'abréviation LZB. Dans ce type de système, les échanges de données entre un véhicule guidé et des équipements de voie sont effectués au moyen de boucles conductrices déposées entre les rails et croisées à intervalles réguliers, appelées boucles de contrôle. Celles-ci sont couplées par induction avec des antennes montées sur les véhicules. Une boucle ne sert pas exclusivement à la transmission de données mais offre également, en fonction de ses croisements périodiques qui engendrent des inversions de phase de la tension reçue, des points permettant de déterminer des positions, points grâce auxquels les erreurs de mesure de distance effectuées par les dispositifs embarqués peuvent être corrigées, condition indispensable à l'obtention d'un freinage précis. L'utilisation de boucles de contrôle continues présente également des inconvénients. Hormis le fait que leur pose est coûteuse, ces boucles sont susceptibles de subir des influences d'ordre mécanique et de présenter un obstacle aux travaux d'entretien de la voie. De plus, l'emploi de machines spéciales pour la construction de ladite voie est rendu difficile, pour ne pas dire impossible en leur présence. Le but de l'invention est de disposer d'un système qui permette un contrôle continu et fiable de véhicules guidés, lorsque ceux-ci empruntent des voies équipées ou non de boucles de contrôle. Le système conforme à l'invention fait emploi d'une voie divisée en deux zones individuelles. Pour chacune de celles-ci échange de données entre les véhicules et des équipements disposés le long de la voie est assuré soit par radio, soit par boucles de controle, soit par combinaison de ces deux moyens ou modes. Le passage de l'un à un autre de ces trois modes à bord du véhicule est effectué au moyen d'équipements de voie actifs ou passifs. Ceci permet de se dispenser de boucles de contrôle. De plus, l'installation de l'équipement radio ntentratne pas de dépenses trop élevées puisque, à part les appareils spécifiques d'émission et de réception, il n'est fait emploi que de matériel déjà existant et utilisé pour le système LZB précité.La transmission des données par radio, sous forme de télégrammes, est mise en oeuvre ou hors service au moyen d'équipements de voie distincts comme il a été décrit dans le brevet déposé en République d'Allemagne Fédérale sous le nO 2 124 089. Ceci permet, en cas d'erreur relative à la position, par exemple, que le véhicule ne continue pas sa course au-delà de l'extrémité de la zone équipée de boucles de contrôle sans être passé en mode radio car sinon il en résulterait une opération de freinage de secours. La transmission par radio peut également etre effectuée parallèlement à une transmission par boucle de contrôle. Dans ce cas il est possible par exemple de détecter et de corriger plus rapidement les erreurs de transmission puisqu'il est mis en oeuvre un système de contrôle entièrement redondant. Selon une autre version conforme a' à l'invention, une zone comprend plusieurs régions, chacune desquelles se composant de plusieurs voies parallèles. Les limites de région sont munies d'éléments de transmission qui communiquent un numéro de traitement spécifique aux véhicules pénétrant dans une région ainsi que des indications concernant respectivement la région, la voie, la direction et le canal radio correspondant. Le numéro de traitement, les identifications de région, de direction et de voie restent en permanence comnuniquées à un véhicule tant que ce dernier n'a pas quitté ladite région. Ceci permet que les véhicules pénétrant dans une zone non équipée ae$ohd-e--c de contrôle puissent malgré tout recevoir par radiS dCS informations spécifiques à tout moment. Selon une autre version du système conforme à l'invention, une zone comporte plusieurs régions chacune de ces dernières pouvant se composer de plusieurs voies parallèles. Au niveau des limites on dispose d'équipements de transmission distincts qui communiquent aux véhicules pénétrant dans une région des indications relatives à la direction, au canal radio local et, si ce dernier est attribué à plusieurs voies, une indication concernant la voie. Avec ces indications le véhicule est prêt à être identifié, opération au cours de laquelle lui est attribué un numéro de traitement et une indication concernant la région transmis par radio. Ainsi la quantité d'informations à transmettre par les équipements de voie reste faible ce qui est particulièrement intéressant aux hautes vitesses avec lesquelles on ne dispose que de temps de transmission très courts. Selon une autre version du système conforme à l'invention, les régions individuelles sont divisées en sous-régions à l'intérieur desquelles différents canaux radio sont utilisés pour l'échange de données entre les véhicules et les équipements disposés le long de la voie. Le changement de canal est communiqué aux véhicules en transmettant une indication de canal différente par l'intermédiaire de l'équipement correspondant. Cette transmission des données par radio est bien plus fiable puisque les distances maximales entre émetteur et récepteur sont plus faibles. De plus, la puissance de sortie des émetteurs fixes et embarqués peut etre réduite et il est possible d'utiliser des récepteurs plus simples. Les zones non équipées de boucles de centrale présentent l'inconvéniènt de ne pas fournir des points de référence déterminés par le croisement des câbles de ladite boucle. En conséquence, la mesure de la distance parcourue ne peut etre effectuée qu'au niveau des limites de zone et il est possible que des erreurs importantes soient ainsi introduites. Une autre version du système conforme à ltinvention consiste donc à améliorer la détermination de la position des véhicules sur des voies non équipées de boucles de contrôle. Chaque véhicule transporte un dispositif de mesure de la distance et de la vitesse qui agit sans qu'il y ait de contact, ou évalue le nombre de tours de roue. Dans les zones non équipées de boucles de contrôle, les équipements de transmission situés au niveau des limites de régions et sous-régions ainsi que les équipements de voie placés en fonction des besoins transmettent aux véhicules des informations relatives à la position au moyen desquelles la mesure de la distance parcourue par chacun desdits véhicules et effectuée au moyen des appareils embarqués peut être corrigée. Selon une autre version du système conforme à l'invention, le passage de l'un à l'autre des trois modes de transmission est également possible soit à la demande du véhicule, soit à celle des points fixes de contrôle, soit par le véhicule et les points fixes. En cas de panne d'un élément dont le fonctionnement doit etre parfait pour le mode de transmission utilisé, la commutation s'effectue automatiquement. Donc, en cas de panne sur un équipement entraidant ainsi l'impossibilité de poursuivre son utilisation, le passage à un autre mode s'opère automatiquement dans les zones équipées à la fois de boucles de contrôle et d'équipements de transmission par radio. Il en résulte une fiabilité accrue de la commande. De plus, si tous les véhicules sont équipés des dispositifs supplémentaires nécessaires à la transmission de télégrammes de données par radio sur une portion de voie en travaux par exemple, le câble constituant la boucle peut être retiré ou tout au moins débranché pendant les travaux sans pour autant que le service assure par le train soit affecté. A cet endroit, la transmission radio peut éventuellement ne remplacer que temporairement celle par boucle de contrcle, le temps que les travaux soient achevés. Avec un système aussi fiable, il serait alors possible de se dispenser d'une signalisation lumineuse. Une autre version conforme à l'invention permet une détermination sigle du sens de parcours d'un véhicule. Chacun des détecteurs placés sur la voie se compose de deux éléments disposés de telle façon que le sens de parcours est donné par l'ordre de détection. L'invention sera maintenant mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représente un schéma du dispositif de l'invention. Sur la figure apparaît une voie T comportant une zone BZ comprise entre deux limites BZGl et BZG2 et non munie de boucles de contrôle. Dans cette zones, des télégrammes de données sont émis et reçus par le véhicule par voie radio. Pour cela la zone BZ est divisée en trois régions Bi, B2, B3, elles-me-mes divisées en sous-régions TB1 à TB9. Les limites de ces régions et sous-régions sont marquées par des équipements de transmission distincts Pi à PlO.A chaque sous région est attribué un émetteur-récepteur fixe S1 à S9 Chacun de ces derniers est commandé depuis un point lui-même fixe noté OFS relié a ses homologues par l'intermédiaire d'un cabre SK. Dans la partie supérieure de la figure est également représenté de façon schématique un véhicule FZG muni d'une commande ABS agissant sur le système de propulsion et les freins par l'intermédiaire d'un circuit de commande. L'échange des données entre ce dernier et les équipements de voie peut s'effectuer à la fois par l'ensemble d'émission UE et la boucle de contrôle LL et par radio au moyen d'un émetteur-récepteur embarqué BS. La commutation entre la transmission par boucle de controle et celle par radio est effectuée à partir d'éléments de transmission Pi à P10 qui interrogent le véhicule par l'intermédiaire du dispositif AP. Lorsqu'un véhicule se déplace sur une voie G de la gauche vers la droite, l'échange des données avec les équipements de voie a lieu tout d'abord via les boucles de contrôle. La distance parcourue est mesurée à bord du véhicule, par exemple par évaluation du nombre de tours de roue effectués. Puisque cette mesure est erronée à cause de "patinages" et de la variation du diamètre des roues en fonction de leur usure, elle est corrigée à chaque croisement des boucles de contrôle. Lorsque le véhicule atteint l'extrémité de la zone équipée en boucles de contrôle, des informations lui sont communiquées par l'intermédiaire de l'équipement de transmission P1 indiquant la position, -la région, la voie, la direction et le numéro de traitement.Il reçoit également une commande de commutation lui indiquant que le prochain échange de données s'effectuera par radio et sur quel canal l'émetteur correspondant S1 fonctionne. En principe, il est également possible de transmettre les informations précédemment mentionnées (à part la commande de commutation, les identifications de direction et de voie), non par les équipements distincts placés le long de la voie mais plus tard par radio. Grâce à l'identification du canal, le véhicule est ainsi préparé à la réception de l'information suivante qui lui sera transmise. Après que le véhicule ait dépassé la limite BZG1, la correction de la mesure de distance effectuée à bord du véhicule n'est possible qu'au niveau des points de transmission P1 à 10. Lorsque le véhicule atteint le point P2, il reçoit en plus des informations de position et de direction, un signal d'identification de nouveau canal et change la fréquence de travail de ltémetteur-récepteur S2. Il en est de même aux points distincts d'émission P3, P5, P6, P8 et P9. Aux points P4 et P7, les véhicules se déplacent dans une autre région et reçoivent donc en plus de l'information de position, l'identification de la direction, du nouveau canal, de la nouvelle région, de la voie et un nouveau numéro de traitement. A la limite BZG2, le véhicule reçoit en provenance de l'équipement P10 l'ordre de passer en mode de transmission par boucles de contrôle ainsi que les nouvelles informations suivantes : numéro de traitement, identification de zone, de direction et de voie. La détermination du sens de parcours du véhicule - nécessaire à l'envoi des informations de direction - n'est pas possible à l'aide d'un seul détecteur. il en résulte que les détecteurs sont placés par paire et l'ordre selon lequel ils réagissent détermine la direction du mouvement. Si une voie déjà équipée de boucles de contrôle est munie en plus d'équipements de transmission radio, le passage d'un mode de transmission à un autre pendant le mouvement d'un véhicule peut s'effectuer sans utiliser d'équipements distincts de transmission. En particulier l'échange des données peut également etre réalisé simultanément par boucles de contrôle et par radio, procurant ainsi une sécurité spéciale. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent etre envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REYENDICATIONS REVENDICATIONS 1. Système de commande continue de véhicules guidés qui échangent des données avec des équipements disposés le long de la voie et auxquels sont transmis des ordres de route à partir de points de commande fixes, ordres donnés en fonction de la topographie de la voie, des positions et des vitesses des autres véhicules, caractérisé par le fait que la voie est sectionnée en zones individuelles, que pour chacune de ces dernières la transmission des données avec les équipements disposés le long de la voie s'effectue soit par radio, soit par boucles de contrôle, soit par ces deux moyens, et que le passage de l'un à l'autre des trois modes est déterminé par l'action d'équipements de transmission distincts, actifs ou passifs. 2. Système conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une zone comprend plusieurs régions chacune desquelles pouvant se composer de plusieurs voies parallèles, qu'aux limites de chaque région est implanté un équipement de transmission qui communique aux véhicules pénétrant dans ladite région un numéro de traitement propre à chacun d'entre eux, ainsi que des informations concernant la région, la voie, la direction et le canal radio local, et que le numéro de traitement, les informations concernant la région, la direction, la voie restent, en règle générale, communiqués en permanence au véhicule jusqu au moment où il quitte la région. 3. Système conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une zone comprend plusieurs régions dont chacune peut se composer de plusieurs voies parallèles, quau niveau des limites de région est installé un équipement de transmission qui communique aux véhicules pénétrant dans une région les informations concernant l'identification de la direction, du canal radio correspondant et si ce canal est attribué à plusieurs voies une identification de la voie, et que par la transmission de ces informations le véhicule est prêt à être identifié, opération au cours de laquelle lui est attribué un numéro de traitement et une indication concernant la région, transmis par l'intermédiaire du canal radio local. 4. Système conforme à la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que les différentes régions sont divisées en sous-régions à l'intérieur desquelles il est fait emploi de différents canaux radio pour l'échange de données entre les équipements disposés le long de la voie et les véhicules, et que le changement de canal est communiqué aux véhicules par l'intermédiaire de l'équipement de transmission correspondant. 5. Système conforme à la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que chaque véhicule comporte un dispositif embarqué de mesure de vitesse et de distance qui fonctionne sans contact ou évalue le nombre de tours de roue, et que dans les zones non équipées de boucles de contrôle les équipements de transmission placés aux limites de région et de sous-région, ainsi que d'autres équipements supplémentaires en fonction des besoins, transmettent aux véhicules une information de plus concernant leur position, information grâce à laquelle les erreurs commises par les instruments embarqués sur la mesure de labvitesse et de la distance parcourue sont corrigées. 6. Système conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le passage de l'un à l'autre des trois modes de transmission est également possible à la demande soit des véhicules, soit des points fixes de commande, soit de ces deux catégories et que en cas de panne d'un équipement dont le parfait fonctionnement est nécessaire au mode de transmission utilisé, le passage à un autre mode de transmission est effectué automatiquement. 7. Système conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chacun des équipements de transmission distincts se compose de deux dispositifs de détection et que l'ordre dans lequel ces dispositifs fonctionnent détermine le sens de la marche du véhicule.