Brevet FR3054909A1 — publié le 20180209

Procédé de localisation d'un véhicule ferroviaire La présente invention concerne un procédé de localisation d'un véhicule ferroviaire. Les véhicules ferroviaires sont généralement équipés de systèmes de localisation ou de géolocalisation permettant de connaître leurs positions sur un réseau ferroviaire. Cela permet notamment de contrôler la signalisation de manière à éviter les accidents entre véhicules ferroviaires. Un procédé de localisation actuel repose sur un système de balises et d'odométrie. Des balises sont fixées au sol sur le réseau ferroviaire et une antenne est embarquée dans le véhicule ferroviaire. L'antenne capte des signaux électromagnétiques émis par les balises, permettant ainsi de localiser le véhicule ferroviaire sur le réseau ferroviaire. Entre les balises, la position du train sur le réseau est suivie par odométrie. Cependant, un tel système est susceptible de connaître des défaillances, par exemple en cas de panne du système de localisation, par exemple, de l'antenne ou dans la communication entre le train et les équipements au sol. Il est donc typiquement prévu un système de localisation secondaire, indépendant dudit système de balises, apte à prendre le relais lorsque le système de localisation principal est défaillant ou à fonctionner en parallèle. Un tel système de localisation secondaire est, par exemple, formé par des compteurs d'essieux agencés sur la voie. Un compteur d'essieux est un dispositif apte à détecter la présence d'un véhicule ferroviaire en circulation sur une zone, par comptage des essieux franchissant les détecteurs encadrant cette zone. Un véhicule ferroviaire est détecté dans la zone d'un compteur d'essieux, tant que le compteur d'essieux suivant n'aura pas comptabilisé le même nombre d'essieux que le dernier compteur d'essieux ayant détecté le véhicule ferroviaire. Cependant, cela n'est, par exemple, pas adapté aux véhicules ferroviaires ne possédant pas d'essieu, comme les monorails, ni aux trains sur pneus tels les véhicules automatiques légers (ou VAL). L'invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un procédé alternatif de localisation sûre d'un véhicule ferroviaire. On entend ici par « sûre » une localisation de niveau SIL4 (de l'anglais « Safety Integrity Level 4 ») découlant de la norme CENELEC 50129. A cet effet, l'invention a notamment pour objet un procédé de localisation d'un véhicule ferroviaire dans un réseau ferroviaire dans lequel le véhicule ferroviaire circule, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 3054909 2 - fourniture d'une pluralité de premiers dispositifs, les premiers dispositifs étant des étiquettes RFID ou des lecteurs RFID, les premiers dispositifs étant répartis sur le réseau, - fourniture d'au moins un second dispositif sur le véhicule ferroviaire, le second dispositif étant un lecteur RFID, les premiers dispositifs étant alors des étiquettes RFID, 5 ou une étiquette RFID, les premiers dispositifs étant alors des lecteurs RFID, - circulation du véhicule ferroviaire sur le réseau, - détection d'au moins une étiquette RFID parmi les premiers et le second dispositif par un lecteur RFID correspondant parmi les premiers et le second dispositif, et - détermination de la position du véhicule ferroviaire dans le réseau en fonction de 10 la détection d'étiquette RFID. Le véhicule ferroviaire, en déplacement sur le réseau, est détecté régulièrement lors de son passage au niveau de premiers dispositifs. La position du véhicule ferroviaire est donc connue et dépend uniquement de la répartition des premiers dispositifs sur le réseau. 15 Un procédé de localisation selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la position du véhicule ferroviaire est l'emplacement où la détection est effectuée ; 20 - l'étiquette RFID détectée est espacée du lecteur RFID d'une distance inférieure à une distance donnée ; - la distance donnée est inférieure à une distance pour laquelle un niveau de réception d'un signal émis par l'étiquette RFID et détecté par le lecteur RFID est sensiblement égal au niveau de réception d'un bruit thermique dû au véhicule ferroviaire ; 25 - au moins deux seconds dispositifs sont fournis sur le véhicule ferroviaire ; - chaque second dispositif est placé sous le véhicule ferroviaire ; - chaque premier dispositif est placé entre deux rails formant ensemble une voie du réseau ferroviaire ; - chaque premier dispositif est placé à mi-distance entre les deux rails, et 30 - les premiers dispositifs sont reliés à un système de signalisation, plus particulièrement via une liaison Ethernet. - le procédé comprend la détermination d'une localisation principale et la détermination d'une localisation secondaire indépendantes, la détermination de la localisation secondaire mettant en oeuvre les étapes définies précédemment. 3054909 3 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique selon une direction longitudinale d'un 5 véhicule ferroviaire sur un réseau ferroviaire, et - la figure 2 est une vue schématique de véhicules ferroviaires sur un réseau ferroviaire. Un premier véhicule ferroviaire 12 est représenté sur un réseau ferroviaire sur les figures 1 et 2. Un second véhicule ferroviaire 14 est visible sur le réseau ferroviaire sur la 10 figure 2. Le réseau ferroviaire comprend des voies 16. Les voies 16 se croisent à des noeuds 15, par exemple, à des aiguillages, de sorte qu'un véhicule ferroviaire est apte à circuler sur le réseau. Chaque voie 16 du réseau ferroviaire est ici formée par deux rails. Les rails sont 15 séparés d'une distance sensiblement constante, les rails étant droits ou courbes. Chaque voie 16 s'étend localement selon une direction principale appelée « direction longitudinale », selon laquelle circule un véhicule ferroviaire placé sur cette voie. Le réseau comprend en outre des stations 17, correspondant, par exemple, à des 20 quais. Une pluralité de premiers dispositifs 18 est répartie sur le réseau. Chaque premier dispositif 18 est placé entre deux rails formant une voie 16. Chaque premier dispositif 18 est plus particulièrement placé à mi-distance entre les deux rails correspondants. 25 A chaque station 17, un premier dispositif 18 est, par exemple, fourni à chaque extrémité de la station selon la direction longitudinale. A chaque noeud 15, un premier dispositif 18 est, par exemple, fourni au niveau de chaque voie 16 s'étendant depuis le noeud 15 de part et d'autre du noeud 15. Selon un premier mode de réalisation, les premiers dispositifs 18 sont des lecteurs 30 de radio-identification ou RFID de l'anglais « radio frequency identification ». Chaque premier dispositif 18 est relié à un réseau de communication 20, plus particulièrement via une liaison Ethernet, le réseau 20 servant, par exemple, à la mise en oeuvre de la signalisation. Chaque véhicule ferroviaire 12, 14 est pourvu d'au moins un second dispositif 22, 35 plus particulièrement d'au moins deux seconds dispositifs, par exemple, d'au moins un second dispositif à chaque extrémité du véhicule ferroviaire. 3054909 4 Le second dispositif 22 est une étiquette RFID. L'étiquette RFID présente une mémoire dans laquelle est compris un identifiant. L'identifiant permet notamment d'identifier le véhicule ferroviaire sur lequel est fixé l'étiquette, et éventuellement l'emplacement de l'étiquette RFID sur le véhicule ferroviaire 5 12, 14. Le second dispositif 22 est placé sous le véhicule ferroviaire, de sorte que le second dispositif 22 fait face à la voie 16 sur laquelle circule le véhicule ferroviaire, comme cela est représenté sur la figure 1. Un procédé de localisation d'un véhicule ferroviaire dans un réseau ferroviaire 10 dans lequel le véhicule ferroviaire circule va maintenant être décrit. Le procédé comprend les étapes suivantes : - fourniture d'une pluralité de premiers dispositifs 18 sur le réseau ferroviaire tel que décrit précédemment, - fourniture d'au moins un second dispositif 22 sur le véhicule ferroviaire 12, 14 tel 15 que décrit précédemment, - circulation du véhicule ferroviaire 12, 14 sur le réseau, - détection d'une étiquette RFID par un lecteur RFID, et - détermination de la position du véhicule ferroviaire 12, 14, en fonction de la détection. 20 Au cours de l'étape de détection, au moins une étiquette RFID du second dispositif 22 est détectée par un lecteur RFID des premiers dispositifs 18. Le lecteur RFID est apte à lire l'identifiant de l'étiquette RFID, de manière à identifier l'étiquette RFID et le véhicule ferroviaire 12, 14 correspondant. Le lecteur RFID ne lit pas les étiquettes RFID à une distance supérieure à une 25 distance de sécurité, par exemple, sensiblement égale à 10 mètres. La distance de sécurité est une distance pour laquelle le niveau de réception du signal de l'étiquette RFID par le lecteur RFID est sensiblement égale au niveau de réception d'un bruit thermique dû au véhicule ferroviaire 12, 14. Cela permet notamment d'écarter tout signal ne pouvant être reçu et/ou traité. 30 Une étiquette RFID est, par exemple, détectée par un lecteur RFID lorsque l'étiquette se trouve à moins d'une distance donnée du lecteur, la distance donnée étant strictement inférieure à la distance de sécurité et, par exemple, sensiblement égale à 40 centimètres. La distance donnée est préalablement calculée en fonction d'une pluralité de 35 paramètres, par exemple, le profil de la voie, le profil du dessous de caisses du véhicule 3054909 5 ferroviaire, le matériau utilisé pour la voie et/ou le train, la capacité de lecture du lecteur RFID et/ou les conditions météorologiques. Pour chaque véhicule ferroviaire 12, 14, une zone de détection 24 est définie comme la zone dans laquelle au moins un des seconds dispositifs 22 placés sur le 5 véhicule ferroviaire est apte à être détecté. Chaque zone de détection 24 est ici continue pour un véhicule ferroviaire 12, 14. Ainsi lorsqu'un véhicule ferroviaire passe au niveau d'un premier dispositif 18, les seconds dispositifs 22 sont détectés par le premier dispositif 18 à la suite continument, et éventuellement, avec des recoupements entre les seconds dispositifs. 10 Les seconds dispositifs 22 sur un même véhicule ferroviaire sont, par exemple, espacés d'une distance inférieure à 20 m, plus particulièrement la distance entre deux seconds dispositifs est comprise entre 3 m et 15 m, plus particulièrement sensiblement égale à 8 mètres. Puis, au cours de l'étape de détermination, la position du véhicule ferroviaire 12, 15 14 dans le réseau est déterminée. La position du véhicule ferroviaire 12, 14 est l'emplacement où la détection est effectuée, c'est-à-dire ici l'emplacement du lecteur RFID ayant détecté l'étiquette RFID. Par exemple, lorsque le véhicule ferroviaire 12, 14 comprend une pluralité de seconds dispositifs 22, l'ensemble des seconds dispositifs 22 du véhicule ferroviaire 12, 20 14 doit être détecté par un premier dispositif 18 pour considérer que l'emplacement du premier dispositif 18 correspond à la position du véhicule ferroviaire 12, 14. En outre, à chaque noeud 15, le procédé de localisation permet notamment de connaître la voie 16 sur laquelle s'engage le véhicule ferroviaire. Selon un deuxième mode de réalisation, les premiers dispositifs 18 sont des 25 étiquettes RFID et chaque second dispositif est un lecteur RFID. Chaque étiquette RFID présente une mémoire comprenant un identifiant permettant de connaître l'emplacement de l'étiquette. Le procédé est similaire à celui décrit précédemment, un lecteur RFID du second dispositif 22 détectant au moins une étiquette RFID des premiers dispositifs 18. 30 La position du véhicule ferroviaire est l'emplacement où la détection est effectuée, c'est-à-dire ici l'emplacement de l'étiquette RFID détectée. Ce procédé de localisation offre une alternative aux procédés de localisation actuels. Plus particulièrement, il permet de réaliser la détermination d'une localisation 35 secondaire du véhicule ferroviaire, ce véhicule ferroviaire comprenant par ailleurs un 3054909 6 système de localisation principale indépendant, permettant de réaliser la détermination d'une localisation principale du véhicule. Cette détermination de la localisation principale est réalisée de manière classique, par exemple, à l'aide de balises placées le long de la voie et d'une antenne placée sur le 5 véhicule ferroviaire, et d'un système d'odométrie. Les déterminations des localisations principale et secondaire sont effectuées en alternance ou en combinaison. La localisation secondaire remplace, par exemple, la localisation principale lorsque le véhicule ferroviaire fonctionne dans un mode de fonctionnement dégradé, dans lequel la détermination de la localisation principale ne 10 fonctionne plus, par exemple, en l'absence de relais. La localisation de chaque véhicule ferroviaire sur un réseau ferroviaire permet notamment de gérer la circulation des véhicules ferroviaires sur le réseau, de manière à éviter un accident entre deux véhicules ferroviaires. Par exemple, on définit autour de l'emplacement de chaque véhicule ferroviaire, 15 une zone protégée dans laquelle aucun autre véhicule ferroviaire n'est autorisé à circuler. La zone protégée correspond, par exemple, à un intervalle comprenant la dernière position déterminée du véhicule ferroviaire sur le réseau. L'intervalle est, par exemple, plus étendu par rapport à ladite position dans le sens dans lequel le véhicule ferroviaire se déplace. 20 Lorsqu'un véhicule ferroviaire est détecté au niveau d'un nouveau second dispositif, la position du véhicule ferroviaire est déterminée et mise à jour, de sorte que la zone protégée est décalée autour de la nouvelle position déterminée du véhicule ferroviaire. La fiabilité de la localisation de chaque véhicule ferroviaire permet donc de réduire 25 les risques d'accidents ferroviaires. REVENDICATIONS1.- Procédé de localisation d'un véhicule ferroviaire (12, 14) dans un réseau ferroviaire dans lequel le véhicule ferroviaire circule, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - fourniture d'une pluralité de premiers dispositifs (18), les premiers dispositifs étant des étiquettes RFID ou des lecteurs RFID, les premiers dispositifs étant répartis sur le réseau, - fourniture d'au moins un second dispositif (22) sur le véhicule ferroviaire (12, 14), le second dispositif (22) étant un lecteur RFID, les premiers dispositifs (18) étant alors des étiquettes RFID, ou une étiquette RFID, les premiers dispositifs (18) étant alors des lecteurs RFID, - circulation du véhicule ferroviaire (12, 14) sur le réseau, - détection d'au moins une étiquette RFID parmi les premiers et le second dispositif (18, 22) par un lecteur RFID correspondant parmi les premiers et le second dispositif (18, 22), et - détermination de la position du véhicule ferroviaire (12, 14) dans le réseau en fonction de la détection d'étiquette RFID. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position du véhicule ferroviaire (12, 14) est l'emplacement où la détection est effectuée. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la détection de l'étiquette RFID est effectuée lorsque cette étiquette RFID est espacée du lecteur RFID d'une distance inférieure à une distance donnée. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance donnée est inférieure à une distance maximale pour laquelle un niveau de réception d'un signal émis par l'étiquette RFID et détecté par le lecteur RFID est sensiblement égal au niveau de réception d'un bruit thermique dû au véhicule ferroviaire. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins deux seconds dispositifs (22) sont fournis sur le véhicule ferroviaire (12, 14). 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque second dispositif (22) est placé sous le véhicule ferroviaire (12, 14). 3054909 8 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque premier dispositif (18) est placé entre deux rails formant ensemble une voie (16) du réseau ferroviaire. 5 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque premier dispositif (18) est placé à mi-distance entre les deux rails. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce 10 que les premiers dispositifs (18) sont reliés à un système de signalisation, plus particulièrement via une liaison Ethernet. 10.- Procédé de localisation, comprenant la détermination d'une localisation principale et la détermination d'une localisation secondaire indépendantes, la 15 détermination de la localisation secondaire mettant en oeuvre les étapes de l'une quelconque des revendications 1 à 9.