Brevet FR2967961A1 — publié le 20120601

L'invention concerne un procédé de sécurisation de la circulation d'un 10 train ou d'un engin de travaux ferroviaires sur une voie ferrée, notamment une voie en construction, ainsi qu'un train ou engin de travaux doté des moyens permettant cette sécurisation. La construction d'une nouvelle ligne de chemin de fer constitue un 15 chantier qui peut s'étendre sur plusieurs dizaines de kilomètres, à des états divers d'avancement, et donne lieu à la circulation de nombreux trains ou engins de travaux, qui stationnent ou circulent lentement, et de trains de fourniture d'équipements (traverses, rails...). Ces trains, qui peuvent représenter des masses très importantes, circulent à vitesse élevée. Or sur une 20 voie en construction la signalisation définitive n'est pas encore en place. Il y a donc un risque évident de collision entre train et engins de travaux et donc des risques pour le personnel de chantier. Pour éviter ces collisions, l'état de l'art consiste à diviser chaque voie en cantons d'une dizaine de kilomètres de long, délimités par une signalisation 25 provisoire passive. Lorsqu'un train ou un engin veut passer d'un canton à l'autre, le conducteur doit stopper à la limite entre les deux cantons et entrer en contact téléphonique avec l'opérateur d'un poste central de sécurité pour demander l'autorisation d'entrer dans le canton suivant. Ce poste central de sécurité tient à jour la présence des trains et engins de travaux canton par 30 canton. Si le canton suivant est libre, le conducteur reçoit une autorisation de 1 - 2 progresser, appelée dépêche téléphonique. Il s'agit d'un processus manuel lent et lourd, que l'invention se propose de simplifier. A cet effet, l'invention propose un procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin sur une voie ferrée, comportant les étapes consistant à : - déterminer la position dudit train ou engin en utilisant un système de positionnement à transmission hertzienne installé à bord dudit train ou engin, - transmettre ladite position à une console de centralisation. Le procédé repose sur le fait que chaque train ou engin de travaux présent sur cette voie ferrée, qu'il circule ou soit immobile, est capable de déterminer sa position grâce à l'utilisation d'un moyen de positionnement installé à son bord. Cette position est fournie à un opérateur qui utilise une console de centralisation des informations de position des trains et engins sur la voie. L'opérateur qui utilise cette console dispose ainsi en permanence d'une cartographie des engins de travaux ou trains présents sur chaque voie, canton par canton. Il peut exercer un contrôle de la présence des trains et engins sur cette voie ferrée. La console de centralisation des informations de position se trouve par exemple dans un poste central de contrôle. Avantageusement, le système de positionnement peut comprendre un récepteur satellitaire et la position du train ou engin peut être calculée à bord dudit train ou de l'engin et transmise à ladite console de centralisation par le train ou l' engin. Avantageusement ledit récepteur satellitaire peut être un récepteur GPS ou Galileo. L'invention propose deux variantes. Dans une première variante, le train ou engin de travaux utilise un système de positionnement satellitaire et comprend donc un récepteur satellitaire pour recevoir et traiter des signaux de satellites d'une constellation GPS ou Galileo pour déterminer sa position. Il transmet cette position à la console de centralisation en utilisant par exemple un moyen de transmission de données par téléphonie mobile. Alternativement, le système de positionnement peut comprendre un réseau de téléphonie mobile, par exemple un réseau au standard GSM ou GSM-R. La position peut être soit calculée à bord du train ou de l'engin et transmise à la console de centralisation par le train ou l'engin, soit transmise à la console de centralisation par le réseau de téléphonie mobile. Dans une seconde variante, le train ou engin de travaux utilise un système de téléphonie mobile pour déterminer sa position, par triangulation à partir de l'analyse des signaux échangés avec les bornes fixes du système dont les positions sont connues. La position du train ou engin est soit calculée à bord du porteur et transmise à la console par le porteur, soit calculée et fournie à la console de centralisation par l'opérateur du réseau. Avantageusement, le procédé peut être précédé de l'étape consistant à effectuer un relevé de la qualité de réception des signaux utilisés pour le positionnement. Avant d'utiliser le procédé, il est avantageux d'effectuer un tel relevé le long de la voie pour vérifier la qualité de réception des signaux du système de positionnement utilisé. Il est à noter par exemple que les tunnels peuvent constituer des masques de réception. Avantageusement, le procédé peut être précédé de l'étape consistant à repérer la voie ferrée dans le système géodésique utilisé par le système de positionnement. Si les cartes utilisées pour repérer le tracé de la voie utilisent un système géodésique différent de celui du système de positionnement, il convient de commencer par placer le tracé de la voie dans le système géodésique du système de positionnement qui sera mis en oeuvre. Cette étape peut être réalisée grâce à un relevé sur le terrain, par exemple effectuée simultanément au relevé de qualité des signaux, et/ou par le biais d'une correction des 2967961 -4 coordonnées du tracé de la voie exprimées dans un système géodésique différent si des corrections fiables sont connues. Le procédé est particulièrement adapté à la sécurisation de la circulation des trains et engins de travaux le long d'une voie en construction, à cause du 5 grand nombre du nombre et de la variété de véhicules susceptibles d'être présents sur une telle voie simultanément. Il est à noter que le procédé s'applique à des engins de travaux routiers qui s'apprêtent à pénétrer latéralement sur la voie ferrée en construction, en utilisant un chemin de desserte. 10 Avantageusement, la position du train ou de l'engin peut être transmise ou déterminée à ladite console de centralisation à des intervalles de temps prédéterminés. De cette façon, l'opérateur au poste central de sécurité peut, par exemple, 15 contrôler que le conducteur d'un train ou d'un engin marque bien l'arrêt à la limite entre deux cantons. Il s'agit donc d'un moyen de sécurité supplémentaire pour le chantier. L'invention porte également sur l'utilisation du procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon l'invention dans la construction 20 d'une voie ferrée. L'invention porte également sur un train ou engin de travaux ferroviaires équipé d'un moyen de positionnement à transmission hertzienne, qui peut être un récepteur GPS ou Galileo. 25 Des modes de réalisation et des variantes seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence au dessin annexé dans lequel : L'unique figure 1 représente schématiquement une voie en construction sur laquelle circulent et travaillent des engins et des 30 trains d'approvisionnement du chantier. 2967961 -5 La figure 1 illustre des voies ferrées parallèles lA et 1B en construction, la voie lA étant en chantier dans la zone 2. Un engin de travaux 3 est en train d'opérer sur cette zone de chantier. Un train 5 d'approvisionnement se dirige vers la zone de chantier 2. Ce train est stoppé au signal 6 de changement de 5 canton car le canton vers lequel il se dirige est occupé par l'engin de travaux 3. Un second engin de travaux 4 circule sur la voie parallèle 1B et ne se situe donc pas dans le même canton que le train 5. Les engins de travaux 3, 4 et le train 5 sont équipés : - de récepteurs GPS, dont les antennes 31, 41 et 51 captent les signaux émis 10 par une constellation de satellites GPS illustrée par le satellite 10 ; ces récepteurs calculent en permanence la position du porteur dans le système géodésique utilisé par le système GPS, à savoir WGS 84 ; - de moyens de transmission hertzienne, munis d'antennes 32, 42 et 52. Ces moyens de transmission, par exemple des téléphones mobiles utilisant la 15 norme GSM 3G, transmettent à intervalle régulier, par exemple toutes les 10 s, leur position par voie hertzienne à une console de centralisation des positions située dans un PC de sécurité 20 doté d'une antenne 22 et d'un équipement de réception de téléphonie mobile. Grâce à un relevé préalable effectué à l'aide de récepteurs GPS 20 circulant sur la voie, le tracé des voies lA et 1B est connu précisément dans le système géodésique utilisé par le GPS. La précision du positionnement est suffisante pour que l'opérateur au PC de sécurité 20 place l'engin 4 sur la voie 1B parallèle à celle sur laquelle circule le train 5 et donc réalise que ce dernier ne constitue pas un danger pour l'engin 4. 25 L'invention n'est pas limitée à cette description. Les engins 3 et 4 et le train 5 pourraient ainsi être dotés de récepteurs Galileo, et utiliser d'autres moyens de transmission hertzien de données que le GSM 3G. De même, les engins 3 et 4 et le train 5 pourraient ainsi être dotés de téléphones mobiles qui comportent une fonction de calcul de leur position par analyse des signaux des 30 différentes bornes avec lesquelles ils échangent des données. REVENDICATIONS1. Procédé de sécurisation de la circulation d'un train (5) ou engin (3) sur une voie ferrée (1A), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - déterminer la position dudit train (5) ou engin (3) en utilisant un système de positionnement à transmission hertzienne installé à bord dudit train ou engin, - transmettre ladite position à une console de centralisation. 2. Procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit système de positionnement comprend un récepteur satellitaire et en ce que la position du train ou de l'engin est calculée à bord dudit train (5) ou engin (3) et transmise à ladite console de centralisation par ledit train ou engin. 3. Procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit récepteur satellitaire est un récepteur GPS ou 20 Galileo. 4. Procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système de positionnement comprend un réseau de 25 téléphonie mobile, par exemple un réseau au standard GSM ou GSM-R. 5. Procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon la revendication 4, caractérisée en ce que la position est calculée à bord dudit train (5) ou engin 30 (3) et transmise à ladite console de centralisation par ledit train ou engin. 6 6. Procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon la revendication 4, caractérisée en ce que la position est transmise à ladite console de centralisation par le réseau de téléphonie mobile. 7. Procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est précédé de l'étape consistant à : - effectuer un relevé de la qualité de réception des signaux utilisés pour le 10 positionnement. 8. Procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est précédé de l'étape consistant à : 15 - repérer ladite voie ferrée (1A) dans le système géodésique utilisé par le système de positionnement. 9. Procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon l'une des revendications précédentes, 20 caractérisée en ce que ladite voie ferrée (1A) est une voie en construction. 10. Procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la position dudit train (5) ou engin (3) est transmise à 25 ladite console de centralisation à des intervalles de temps prédéterminés. 11. Utilisation du procédé de sécurisation de la circulation d'un train ou engin selon l'une des revendications précédentes dans la construction d'une voie ferrée. 30 12. Engin de travaux ferroviaires (3, 4) ou train (5) équipé d'un moyen de positionnement à transmission hertzienne. 13. Engin de travaux ferroviaires (3, 4) ou train (5) selon la revendication 12, 5 caractérisé en ce que le moyen de positionnement est un récepteur GPS ou Galileo.