Brevet FR3071213A1 — publié le 20190322

-1- « Procédé et système de gestion de circulation ferroviaire sur une voie ferrée » L'invention concerne un procédé et un système de gestion de circulation ferroviaire sur une voie ferrée. Le domaine de l'invention est le domaine de la gestion de circulation ferroviaire sur voies ferrées, en particulier le domaine de la gestion de circulation ferroviaire sur voies ferrées uniques. ETAT DE LA TECHNIOUE On connait les procédés et systèmes de gestion de circulation ferroviaire sur voie unique nécessitant l'intervention d'un opérateur humain, par exemple un conducteur de véhicule ou un contrôleur de circulation, selon des procédures préétablies. Ces procédés et systèmes utilisent en plus des installations importantes de circuits de voie, de détecteurs d'essieux, de balises de signalisations et/ou de signalisation le long de ladite voie. Cependant, le niveau de sécurité pour éviter le nez à nez ou le rattrapage sur la voie unique reste insuffisant, car il dépend d'un facteur humain et du nombre d'installations sur la voie. De plus, ces procédés et systèmes sont coûteux et complexes à mettre en oeuvre car ils nécessitent des installations complexes à réaliser et à entretenir. En outre, ces procédés et systèmes ne sont pas adaptés pour les voies uniques à faible circulation qui ne sont pas équipées d'installations telles que les circuits de voie, les détecteurs d'essieux, etc. Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un système de gestion de circulation ferroviaire plus sécurisés. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un système de gestion de circulation ferroviaire moins coûteux à mettre en oeuvre. -2- Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un système de gestion de circulation ferroviaire moins complexes à mettre en oeuvre. 5 EXPOSEE L'INVENTION Au moins un des objectifs précités est atteint par un procédé de gestion de circulation ferroviaire sur une voie ferrée décomposée en cantons mémorisés dans une base de données, comprenant au moins une itération des étapes 10 suivantes, pour au moins un véhicule circulant sur ladite voie ferrée : détermination de la position actuelle dudit véhicule ferroviaire sur ladite voie ferrée, estimation d'une position théorique d'arrêt dudit véhicule en fonction de ladite position actuelle et de la vitesse dudit véhicule, 15 identification du prochain canton, dit canton suivant, en fonction de ladite position théorique d'arrêt par consultation de ladite base de données, lecture dans ladite base de données d'un état d'occupation relatif à la présence ou non d'un véhicule dans ledit au moins un canton suivant, 20 et lorsque ledit canton suivant est occupé, déclenchement d'un freinage dudit véhicule. Avec le procédé selon l'invention, les états d'occupation des cantons de la voie ferrée sont centralisés dans une base de données. De plus, le procédé 25 selon l'invention déclenche le freinage du véhicule lorsqu'il se dirige vers un canton occupé par un autre véhicule. Le procédé selon l'invention permet donc d'arrêter un véhicule se trouvant sur un canton occupé sans l'intervention d'un opérateur. Le procédé selon l'invention est donc plus sécurisé. En outre, le procédé selon l'invention ne nécessite pas d'installation de 30 signalisation sur la voie pour déterminer l'occupation des cantons de ladite voie ferrée. Le procédé selon l'invention peut être utilisé sur des voies uniques et/ou des voies à faible circulation. Le procédé selon l'invention est donc moins complexe et moins coûteux à mettre en oeuvre. -3- Dans un mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention, la position théorique d'arrêt peut être déterminée en outre en fonction d'au moins une : - distance de freinage estimée, ou 5 - distance de freinage prédéterminée constante. Par exemple, la position théorique peut être la position actuelle à laquelle est additionnée une distance de freinage estimée ou constante. La distance de freinage prédéterminée peut être comprise entre 10 m et 2 km, par exemple. 10 La distance de freinage estimée peut être déterminée en fonction d'au moins un des paramètres suivants : - une accélération dudit véhicule, - une dimension dudit véhicule, - une caractéristique de freinage dudit véhicule, 15 - un sens de déplacement, - au moins une condition météorologique. La caractéristique de freinage dudit véhicule peut être le gamma de décélération dudit véhicule, le type du véhicule, sa charge, un temps d'établissement d'un freinage du véhicule, etc. 20 Dans une version de réalisation préférée, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape de mise à jour d'un état d'occupation d'au moins un canton en fonction de la position actuelle, de la position théorique d'au moins un véhicule et/ou d'une caractéristique dudit véhicule, en particulier sa 25 longueur. Un canton peut être considéré occupé lorsque la position actuelle et/ou la position théorique du véhicule se trouve dans ledit canton, en particulier en considérant la longueur dudit véhicule. Un canton peut être libéré lorsqu'un véhicule quitte la limite dudit canton. 30 Préférentiellement, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape déterminant si la position actuelle se trouve dans une zone, dite de manoeuvre, ou une zone, dite de gare, par consultation de la base de données. Si la position actuelle est dans une zone de gare ou une zone de manoeuvre -4- alors la position théorique est déterminée en fonction de la position actuelle et d'une distance prédéterminée. La zone de manoeuvre peut être une zone de manoeuvre dudit véhicule, par exemple pour changer de voie, pour entrer dans une gare ferroviaire, etc. 5 La vitesse d'un véhicule se trouvant dans une zone de manoeuvre peut être limitée à une vitesse donnée, par exemple une vitesse comprise entre 10 km/h et 50 km/h. La zone de gare peut être une zone délimitant une gare ferroviaire. La vitesse d'un véhicule se trouvant dans une zone de gare peut être limitée à une 10 vitesse donnée, par exemple une vitesse comprise entre 10 km/h et 50 km/h. En particulier la zone de gare peut être prévue pour accueillir au moins deux véhicules ferroviaires. La zone de manoeuvre peut être une zone à proximité d'une zone de gare. La position théorique d'un véhicule se trouvant dans une zone de gare ou 15 de manoeuvre peut être la position actuelle à laquelle est additionnée, dans le sens de déplacement du véhicule, une distance constante prédéterminée. Cette distance peut être comprise entre 10 m et 2 km. Dans une version de réalisation avantageuse, si la position actuelle se 20 trouve dans une zone de manoeuvre ou une zone de gare, alors le procédé selon l'invention peut comprendre, pour au moins un véhicule, les étapes suivantes : identification d'une prochaine zone de manoeuvre, dit zone de manoeuvre suivante, en fonction de la position théorique par consultation de la base de données, et 25 lorsque ladite zone de manoeuvre suivante est occupée, déclenchement d'un freinage dudit véhicule. Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape de mise à jour d'un état d'occupation d'au moins une 30 zone de manoeuvre en fonction de la position actuelle, de la position théorique d'au moins un véhicule et/ou d'une caractéristique dudit véhicule, en particulier sa longueur. -5- Une zone de manoeuvre peut être considérée comme occupée si la position actuelle, et/ou la position théorique du véhicule, se trouve dans ladite zone de manoeuvre, en particulier en considérant la longueur dudit véhicule. Une zone de manoeuvre peut être libérée lorsqu'un véhicule quitte la limite 5 de ladite zone de manoeuvre. Dans un mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention, la base de données peut se trouver sur un site distant, le procédé selon l'invention comprenant une transmission de données entre ledit site distant et au moins 10 un, en particulier chaque, véhicule. Selon une version de réalisation du procédé selon l'invention, la base de données peut être enregistrée dans un moyen de stockage agencé dans le site distant, par exemple un serveur distant. 15 Avantageusement, l'étape de détermination de la position actuelle du véhicule peut comprendre les étapes suivantes : - détermination de la position actuelle dudit véhicule par géolocalisation par satellite, et/ou - détermination de la position actuelle dudit véhicule par odométrie. 20 En particulier, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape de détermination de la position actuelle du véhicule par réception d'une position de géolocalisation par satellite, dans le cas de présence du signal satellite. Le procédé selon l'invention peut comprendre aussi une étape de détermination de la position actuelle du véhicule par mesure d'une distance 25 parcourue, par odométrie, à partir d'une position connue, ou d'une position déterminée préalablement par géolocalisation par satellite. Le procédé selon l'invention ne nécessite donc pas d'installations de circuits de voie, de détecteurs d'essieux, etc. Le procédé selon l'invention est ainsi moins complexe et moins coûteux à mettre en oeuvre. 30 En particulier, le procédé selon l'invention peut en outre comprendre une étape de mémorisation d'une position actuelle d'au moins un, en particulier chaque, véhicule et/ou une position théorique d'au moins un, en particulier chaque, véhicule, en particulier à des fins de vérification, de statistiques, etc. -6- Selon une version de réalisation du procédé selon l'invention, au moins une position actuelle et/ou une position théorique peuvent être enregistrées dans un moyen de stockage agencé dans au moins un, en particulier chaque, véhicule. 5 En particulier, le moyen de stockage peut être amovible. Préférentiellement, au moins une étape du procédé selon l'invention peut être réitérée à chaque intervalle de temps prédéterminé, ou à une fréquence prédéterminée. 10 L'intervalle de temps peut être constant et compris entre 0.1 s et 2 mn. L'intervalle de temps peut être variable en fonction d'une vitesse d'au moins un véhicule et/ou d'un nombre de véhicules circulant sur la voie et/ou d'un nombre de cantons et/ou de zones de ladite voie. 15 Dans un mode de réalisation préféré, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape d'affichage ou de saisie d'une information relative à l'occupation d'un canton ou une zone, et/ou à un déclenchement de freinage. L'étape d'affichage peut être effectuée à bord d'au moins un, en particulier chaque, véhicule. 20 Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un système de gestion de circulation ferroviaire sur une voie ferrée comprenant des moyens agencés pour réaliser toutes les étapes du procédé selon l'invention. 25 Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un véhicule ferroviaire muni : - d'un système selon l'invention, ou 30 - de moyens pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. DErCRIPTION DES FiGunEr ET MODES CE lEALISATICM -7- D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'exemples de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : la FIGURE 1 est une représentation schématique d'un premier exemple 5 du procédé selon l'invention ; la FIGURE 2 est une représentation schématique d'un deuxième exemple du procédé selon l'invention ; et les FIGURES 3a et 3b sont des représentations schématiques de mise en oeuvre du deuxième exemple du procédé selon l'invention dans le 10 cadre de deux configurations d'un véhicule sur une voie ferrée. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de 15 caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détail structurel, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou 20 pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un premier exemple du procédé selon l'invention. 25 Le procédé 100 selon l'invention est prévu pour gérer la circulation d'au moins un véhicule sur une voie ferrée décomposée en cantons mémorisés dans une base de données. Le procédé 100 comprend pour au moins un, en particulier, chaque véhicule circulant sur ladite voie, une étape 102 de détermination de la position 30 actuelle du véhicule. L'étape 102 peut comprendre une étape de détermination de la position actuelle dudit véhicule par réception d'une position de géolocalisation par satellite, dans le cas de présence du signal satellite. Le procédé selon l'invention peut comprendre aussi une étape de détermination de la position actuelle dudit -8- véhicule par mesure d'une distance parcourue, par odométrie, à partir d'une position connue, ou d'une position déterminée par géolocalisation par satellite. Le procédé 100 comprend en outre une étape 104 d'estimation d'une position théorique d'arrêt dudit véhicule en fonction en outre de ladite position 5 actuelle, de la vitesse dudit véhicule et d'une caractéristique de freinage dudit véhicule. Ensuite, le procédé 100 comprend une étape 106 d'identification du canton suivant, en fonction de ladite position théorique d'arrêt par consultation de la base de données. 10 Le procédé 100 comprend aussi une étape 108 de détermination de l'occupation du canton suivant, par lecture dans la base de données d'un état d'occupation du canton suivant. Le procédé 100 comprend en outre une étape 110 de déclenchement du freinage dudit véhicule si le canton suivant est occupé. 15 La FIGURE 2 est une représentation schématique d'un deuxième exemple du procédé selon l'invention. Le procédé 200 comprend les mêmes étapes que le procédé 100 de la 20 FIGURE 1. Le procédé 200 comprend en plus une étape 202 de détermination si le véhicule est dans une zone de manoeuvre ou une zone de gare. Si la position actuelle du véhicule est comprise dans une de ces zones, alors le procédé 200 comprend une étape 204 d'estimation d'une position 25 théorique d'arrêt dudit véhicule en fonction en outre de ladite position actuelle et d'une distance prédéterminée constante, en particulier comprise entre 10 m et 2 km. Ensuite, le procédé 200 comprend une étape 206 d'identification de la zone de manoeuvre suivante, en fonction de ladite position théorique d'arrêt par 30 consultation de la base de données. Le procédé 200 comprend aussi une étape 208 de détermination de l'occupation de la zone suivante, par lecture dans la base de données d'un état d'occupation du canton suivant. -9- Si la zone suivante est occupée, le procédé 200 exécute l'étape 110 de déclenchement du freinage dudit véhicule. Le procédé 200 peut comprendre une étape de mise à jour de la base de données d'un état d'occupation d'au moins une zone de manoeuvre et/ou d'au 5 moins un canton en fonction de la position actuelle, de la position théorique d'au moins un véhicule et/ou d'une caractéristique dudit véhicule, en particulier ses dimensions. 10 Les FIGURES 3a et 3b sont des représentations schématiques de mise en oeuvre du deuxième exemple du procédé selon l'invention dans le cadre de deux configurations d'un véhicule sur une voie ferrée. La FIGURE 3a est une représentation de mise en oeuvre d'une étape 300 de mise à jour d'une base de données 302 dans une première configuration du 15 véhicule sur une voie ferrée 306. La base de données 302 mémorise des cantons 3041-3045 de la voie ferrée 306 sur laquelle circule un véhicule 308. Le véhicule 308 comprend des moyens de géolocalisation par satellite et par odométrie. Le véhicule 308 peut aussi comprendre des moyens de 20 mémorisation d'une cartographie de la voie ferrée 306 et/ou d'un réseau ferroviaire comprenant ladite voie 306. Ces moyens permettent de déterminer la position actuelle 310 du véhicule 308 sur ladite voie 306. De plus, une position théorique d'arrêt 312 du véhicule 308 peut être déterminée en fonction d'une distance de freinage estimée 314 dudit véhicule 25 308. La distance de freinage estimée 314 est déterminée en fonction d'au moins un des paramètres suivant : - une accélération dudit véhicule 308, - des dimensions dudit véhicule 308, - un gamma de décélération dudit véhicule 308, 30 - un sens de déplacement 316 du véhicule 308, et/ou - au moins une condition météorologique. La position d'arrêt théorique 312 est transmise à la base de données 302. Les cantons 3042 et 3043 comprennent la position actuelle 310 en y ajoutant la longueur du véhicule 308. Le canton 3044comprend la position théorique 312. Les cantons 3042 à 3044 sont donc mis à jour comme étant occupés dans la base de données 302. La FIGURE 3b est une représentation de mise en oeuvre d'une étape 300 de mise à jour d'une base de données 302 dans une deuxième configuration du 5 véhicule sur une voie ferrée 306. La voie ferrée 306 comprend en outre une zone de manoeuvre 318 et une zone de gare 320 mémorisées dans la base de données 302. La position actuelle 310 se trouve dans la zone de gare 320, la position théorique 312 est donc estimée à partir de la position actuelle 310, d'une 10 distance prédéterminée constante 322 et du sens de déplacement 316. La distance prédéterminée 322 peut être constante et comprise entre 2 m et 2 km. La position théorique 312 se trouve à la limite de la zone de manoeuvre 318. En conséquence, la zone de manoeuvre 318 est mise à jour dans la base 15 de donnée 302 comme étant occupée. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples 20 sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé (100;200) de gestion de circulation ferroviaire sur une voie ferrée (306) décomposée en cantons (304) mémorisés dans une base de données (302), comprenant au moins une itération des étapes suivantes, pour au moins un véhicule (308) circulant sur ladite voie ferrée (306) : détermination (102) de la position actuelle (310) dudit véhicule (308) ferroviaire sur ladite voie ferrée (306), - estimation (104) d'une position théorique d'arrêt (312) dudit véhicule (308) en fonction de ladite position actuelle (310) et de la vitesse dudit véhicule (308), identification (106) du prochain canton (304), dit canton suivant, en fonction de ladite position théorique d'arrêt (312) par consultation de ladite base de données (302), lecture (108) dans ladite base de données (302) d'un état d'occupation relatif à la présence ou non d'un véhicule (308) dans ledit au moins un canton suivant (304), et lorsque ledit canton suivant (304) est occupé, déclenchement (110) d'un freinage dudit véhicule (308). 2. Procédé (100;200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position théorique d'arrêt (312) est déterminée en outre en fonction d'au moins une : - distance de freinage estimée, ou - distance de freinage prédéterminée constante. 3. Procédé (100;200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (300) de mise à jour d'un état d'occupation d'au moins un canton (304) en fonction de la position actuelle (310), de la position théorique (312) d'au moins un véhicule (308) et/ou d'une caractéristique dudit véhicule (308), en particulier sa longueur. 4. Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (202) déterminant si la position actuelle (310) se trouve dans une zone (318), dite de manoeuvre, ou une zone (320), dite de gare, par consultation de la base de données (302) ; si la position -12- actuelle (310) est dans une zone de gare (320) ou une zone de manoeuvre (318) alors la position théorique (312) est déterminée en fonction de la position actuelle (310) et d'une distance prédéterminée (322). 5 5. Procédé (200) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que si la position actuelle (310) se trouve dans une zone de manoeuvre (318) ou une zone de gare (320), alors ledit procédé (200) comprend, pour au moins un véhicule (308), les étapes suivantes : - Identification (206) d'une prochaine zone de manoeuvre (318), dit 10 zone de manoeuvre suivante, en fonction de la position théorique (312) par consultation de la base de données (302), et lorsque ladite zone de manoeuvre (318) suivante est occupée, déclenchement (110) d'un freinage dudit véhicule (308). 15 6. Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (300) de mise à jour d'un état d'occupation d'au moins une zone de manoeuvre (318) en fonction de la position actuelle (310), de la position théorique (312) d'au moins un véhicule (308) et/ou d'une caractéristique dudit véhicule (308), en particulier sa longueur. 20 7. Procédé (100;200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base de données (302) se trouve sur un site distant, ledit procédé comprenant une transmission de données entre ledit site distant et au moins un, en particulier chaque, véhicule (308). 25 8. Procédé (100;200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de détermination (102) de la position actuelle (310) du véhicule (308) comprend les étapes suivantes : - détermination de la position actuelle (310) dudit véhicule (308) par 30 géolocalisation par satellite, et/ou - détermination de la position actuelle (310) dudit véhicule (308) par odométrie. -13- 9. Système de gestion de circulation ferroviaire sur une voie ferrée (306) comprenant des moyens agencés pour réaliser toutes les étapes du procédé (100;200) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 5 10. Véhicule ferroviaire muni : - d'un système selon la revendication précédente, ou - de moyens pour mettre en oeuvre le procédé (100;200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10