Brevet FR3063705A1 — publié le 20180914

-1- « Procédé et système de contrôle de la vitesse d'un véhicule ferroviaire » L'invention concerne un procédé et un système de contrôle de la vitesse d'un véhicule ferroviaire. Le domaine de l'invention est le domaine de contrôle de la vitesse d'un véhicule ferroviaire circulant sur une voie d'un réseau ferroviaire, en particulier lors d'essais et/ou de validations de matériels roulants et/ou de voies ferroviaires nouvelles ou démunies de dispositifs de signalisation. ETAT DE LA TECHNIQUE On connait les procédés de surveillance et de contrôle de vitesse d'un véhicule ferroviaire, lors d'essais, utilisant plusieurs opérateurs humains assignés à la surveillance de vitesse dudit véhicule de façon manuelle selon des procédures préétablies. Cependant, ces procédés sont coûteux en raison de la mobilisation de nombreux opérateurs. De plus, le niveau de sécurité de ces procédures reste insuffisant dû au facteur d'erreur humaine. On connait également d'autres procédés permettant de contrôler la vitesse d'un véhicule ferroviaire mettant en oeuvre des balises installées le long de la voie ferrée. Cependant, ces procédés sont coûteux à mettre en oeuvre car ils nécessitent d'équiper la voie ferrée par des balises. De plus, entre chaque balise la position du véhicule ne peut pas être connue de manière précise, ce qui ne permet de réaliser un contrôle précis du véhicule en fonction de sa position. 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 contrôle de vitesse de façon automatisée. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un 30 système de contrôle de vitesse moins coûteux. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un système de contrôle de vitesse plus précis. 3063705 -2- EXPOSE DE L'INVENTION Au moins un des objectifs précités est atteint par un procédé de contrôle de la vitesse d'un véhicule ferroviaire circulant sur une voie ferrée comprenant au moins une itération d'une phase, dite de contrôle, comprenant les étapes 5 suivantes : - détermination de la position dudit véhicule sur ladite voie ferrée, - identification d'un point de transition de vitesse le plus proche, par comparaison de la position dudit véhicule à la position d'au moins un point d'échantillonnage préalablement mémorisé dans une base 10 de données, - comparaison d'une vitesse actuelle dudit véhicule à une vitesse à atteindre au niveau dudit point de transition ; - en fonction de ladite comparaison, et éventuellement de la position actuelle dudit véhicule et de la position dudit point de transition, 15 commande dudit véhicule pour atteindre ladite vitesse au niveau dudit point de transition. Avec le procédé selon l'invention, la vitesse du véhicule est régulée de façon automatique sans recourir à un opérateur humain lors de la phase de contrôle. Le procédé est ainsi moins couteux. De plus, le procédé selon 20 l'invention est plus efficace car le contrôle de la vitesse s'effectue de façon continue. Suivant un mode de réalisation du procédé selon l'invention, la base de données peut comprendre une pluralité de points d'échantillonnage localisés 25 sur la voie ferrée, au moins un point d'échantillonnage mémorisant le prochain point de transition signalant un changement de vitesse. Les points d'échantillonnage peuvent être des positions de la voie ferrée, espacés d'une distance prédéterminée ou de plusieurs distances prédéfinies. Des points d'échantillonnage peuvent être des points qui ne signalent pas de changement de vitesse, mais qui mémorisent le prochain point de transition de la voie ferrée. Des points d'échantillonnage peuvent être des points de transition de vitesse. 3063705 - 3 - Avantageusement, le procédé selon l'invention peut comprendre une phase, dite d'échantillonnage, réalisée par un opérateur, préalable à la première itération de la phase de contrôle et comprenant les étapes suivantes : - enregistrement, éventuellement dans la base de données, de la 5 position du véhicule à chaque fois qu'un pas de distance prédéterminée est parcourue, - enregistrement, éventuellement dans la base de données, de la position du véhicule au niveau d'au moins un point de transition de vitesse de ladite voie, 10 - enregistrement, éventuellement dans la base de données, d'au moins une vitesse à atteindre aux abords du point de transition de vitesse, - association d'un numéro unique audit point de transition. Le pas de distance prédéterminée peut être compris entre 50 m et 5000 15 m, en particulier égal à 200 m. L'opérateur peut être présent sur le véhicule ou sur un site distant du véhicule en liaison avec ledit véhicule, par une liaison sans fil par exemple. La phase d'échantillonnage peut être réalisée à partir d'une cartographie préexistante de la voie ferrée. 20 En particulier, la base de données peut comprendre la position de tous les points de transition présents sur la voie ferrée. De plus, la phase d'échantillonnage peut comprendre une étape d'enregistrement des déclivités aux abords de chaque point de transition. 25 Préférentiellement, l'étape de détermination de la position du véhicule peut être : - une détermination de la position dudit véhicule par géolocalisation par satellite, et/ou - une détermination de la position dudit véhicule par odométrie. 30 En particulier, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape de détermination de la position 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 3063705 - 4 - de la position dudit véhicule par mesure d'une distance parcourue, par odométrie, à partir : - d'une position de départ connue, - d'une position déterminée par géolocalisation par satellite, 5 - d'un point d'échantillonnage, ou - d'un point de transition. La position du véhicule peut être donc une position de géolocalisation par satellite ou une distance par rapport à une position de géolocalisation par satellite. Cette position peut être une précédente position déterminée par 10 géolocalisation par satellite, avant une perte du signal satellite par exemple. Dans un mode de réalisation du procédé selon l'invention, la commande du véhicule peut être : - une accélération du véhicule jusqu'à une vitesse à atteindre, 15 - une décélération du véhicule jusqu'à une vitesse à atteindre, ou - un freinage d'urgence jusqu'à une vitesse à atteindre ou l'arrêt du véhicule. La commande du véhicule peut être réalisée de manière automatisée. 20 Alternativement, la commande du véhicule peut être réalisée par affichage d'une consigne à exécuter par un conducteur, ou par affichage d'une consigne à valider par ledit conducteur, ou par une émission d'un signal sonore. En particulier, la commande du véhicule peut être réalisée en fonction d'au 25 moins une caractéristique du véhicule préalablement mémorisée dans la base de données. La caractéristique du véhicule peut être par exemple les performances de freinage du véhicule, le temps d'établissement dudit freinage, la vitesse maximale du véhicule, etc. 30 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 véhicule. En particulier, le moyen de stockage peut être amovible. 3063705 - 5- Avantageusement, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape de vérification de la position du véhicule, par un contrôle des données de géolocalisation par satellite et/ou des données d'odométrie et/ou de 5 tachymétrie. En particulier, lors du contrôle des données, un défaut peut être signalé lorsque : - la carte de géolocalisation par satellite n'est plus opérationnelle, - la position de géolocalisation par satellite est manquante ou 10 incohérente sur une durée et une distance prédéfinies, - les données d'odométrie s'incrémentent tandis que le véhicule est à l'arrêt et inversement, - les données de tachymétrie indiquent une vitesse supérieure à la vitesse admissible du véhicule. 15 De plus, les positions de géolocalisation par satellite peuvent être validées en fonction de la distance entre deux positions consécutives et du cap du véhicule entre ces deux positions. Dans un mode de réalisation, le procédé selon l'invention peut comprendre 20 une étape de test d'un freinage d'urgence préalable à la phase de contrôle, par exemple par déclenchement dudit freinage d'urgence. Cette étape permet de vérifier le bon fonctionnement du freinage d'urgence du véhicule. 25 Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un système de contrôle de la vitesse d'un véhicule ferroviaire circulant dans une voie d'un réseau ferroviaire comprenant des moyens agencés pour réaliser toutes les étapes du procédé selon l'invention. 30 Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un véhicule ferroviaire muni : - d'un système selon l'invention, ou - de moyens pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. 3063705 -6- DESCRIPTION DES FIGURES ET MODES DE REALISATION D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la 5 description détaillée d'exemples de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : - la FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple d'une phase de contrôle du procédé selon l'invention ; - la FIGURE 2 est une représentation schématique d'un exemple 10 d'une phase d'échantillonnage du procédé selon l'invention ; et - la FIGURE 3 est une représentation schématique d'un exemple du système selon l'invention. 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 15 de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de 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 20 sans détail structurel, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple d'une 25 phase de contrôle du procédé selon l'invention. La phase de contrôle 100 peut être une phase de contrôle du procédé selon l'invention. La phase de contrôle 100 de la vitesse d'un véhicule ferroviaire circulant sur une voie ferrée, comprend une étape 102 de détermination de la position 30 du véhicule. L'étape 102 peut comprendre une étape de détermination de la position dudit véhicule par géolocalisation par satellite, et/ou une étape de détermination de la position dudit véhicule par odométrie. La phase de contrôle 100 comprend ensuite une étape 104 d'identification du point de transition de vitesse de la voie ferrée le plus proche au véhicule. 3063705 -7- L'étape 104 permet d'identifier des vitesses autorisées au de la position du véhicule, en amont et au niveau du point de transition. La phase de contrôle 100 comprend ensuite une étape 106 de comparaison de la vitesse du véhicule et les vitesses autorisées aux abords du point de 5 transition. Si la vitesse du véhicule est supérieure aux vitesses autorisées, la phase de contrôle 100 comprend une étape 108 de commande du véhicule pour atteindre une vitesse autorisée aux abords du point de transition. 10 La FIGURE 2 est une représentation schématique d'un exemple d'une phase d'échantillonnage du procédé selon l'invention. La phase d'échantillonnage 200 peut être une phase d'échantillonnage du procédé selon l'invention. La phase d'échantillonnage 200 peut être effectuée 15 avant une phase de contrôle 100. La phase d'échantillonnage 200 comprend au moins une itération d'une étape 202 d'enregistrement de la position d'un véhicule circulant sur la voie à échantillonner. En particulier, l'enregistrement de la position du véhicule peut s'effectuer à chaque pas de distance compris entre 50 m et 5000 m, en 20 particulier à chaque 200 m parcourus par le véhicule sur ladite voie. De plus, à chaque point de transition rencontré par le véhicule sur ladite voie, une étape 204 d'enregistrement de la position du véhicule est réalisée. L'étape 204 est suivie d'une étape 206 d'association d'un numéro unique au point de transition. 25 La FIGURE 3 est une représentation schématique d'un exemple du système selon l'invention. Le système 300 comprend un moyen de géolocalisation par satellite 302 30 et un moyen d'acquisition 304 de données de vitesse et odométrie. Le système 300 comprend aussi un moyen de communication 306 sans fil, par exemple une antenne WIFI. Le moyen de communication 306 peut relayer des informations depuis/vers une interface utilisateur 308. 3063705 -8- Le système 300 comprend un ordinateur embarqué 310 comprenant un calculateur 312 prévu pour réaliser les étapes du procédé selon l'invention, tel que la phase de contrôle 100 de la FIGURE 1 et/ou la phase d'échantillonnage 200 de la FIGURE 2. 5 L'ordinateur embarqué 310 comprend un logiciel temps réel embarqué 314 prévu pour recevoir et/ou transmettre des données au calculateur 312 depuis/vers le moyen de géolocalisation par satellite 302, le moyen d'acquisition 304 de données et le moyen de communication 306. Le logiciel temps réel embarqué 314 reçoit et/ou transmet aussi des 10 données depuis/vers un moyen de stockage 316. Le moyen de stockage 316 comprend une base de données relative à des points préalablement échantillonnées d'une voie ferrée et des points de transition de vitesse de ladite voie. Le calculateur 312 traite les informations reçues pour déterminer une 15 action de commande en fonction de la vitesse du véhicule et de la vitesse à atteindre à l'approche d'un point de transition. Cette action de commande est transmise à un relais de commande 318 pour être exécutée. Le système 300 peut être agencé dans un véhicule ferroviaire de façon permanente ou temporaire en fonction des besoins de l'exploitation ferroviaire. 20 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 sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle de la vitesse d'un véhicule ferroviaire circulant sur une voie ferrée comprenant au moins une itération d'une phase (100), dite de contrôle, comprenant les étapes suivantes : détermination (102) de la position dudit véhicule sur ladite voie ferrée, identification (104) d'un point de transition de vitesse le plus proche, par comparaison de la position dudit véhicule à la position d'au moins un point d'échantillonnage préalablement mémorisé dans une base de données, - comparaison (106) d'une vitesse actuelle dudit véhicule à une vitesse à atteindre au niveau dudit point de transition ; - en fonction de ladite comparaison, commande (108) dudit véhicule pour atteindre ladite vitesse. 15 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la base de données comprend une pluralité de points d'échantillonnage localisés sur la voie ferrée, au moins un point d'échantillonnage mémorisant le prochain point de transition signalant un changement de vitesse. 20 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une phase (202), dite d'échantillonnage, réalisée par un opérateur, préalable à la première itération de la phase de contrôle (100) et comprenant les étapes suivantes : 25 - enregistrement (202) de la position du véhicule à chaque fois qu'un pas de distance prédéterminée est parcourue, - enregistrement (204) de la position du véhicule au niveau d'au moins un point de transition de vitesse de ladite voie, - enregistrement d'au moins une vitesse à atteindre aux abords du 30 point de transition de vitesse, - association (206) d'un numéro unique audit point de transition. 3063705 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de détermination (102) de la position du véhicule comprend les étapes suivantes : - détermination de la position dudit véhicule par géolocalisation par 5 satellite, et/ou - détermination de la position dudit véhicule par odométrie. 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la position du véhicule est une position de géolocalisation par satellite ou une distance par 10 rapport à une position de géolocalisation par satellite. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la commande (108) du véhicule est : - une accélération du véhicule jusqu'à une vitesse à atteindre, - une décélération du véhicule jusqu'à une vitesse à atteindre, ou - un freinage d'urgence jusqu'à une vitesse à atteindre ou l'arrêt du véhicule. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la commande (108) du véhicule est réalisée en fonction d'au moins une caractéristique du véhicule préalablement mémorisée dans la base de données. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 25 en ce que la base de données est enregistrée dans un moyen (316) de stockage agencé dans le véhicule. 9. Système (300) de contrôle de la vitesse d'un véhicule ferroviaire circulant dans une voie d'un réseau ferroviaire comprenant des moyens (310) agencés 30 pour réaliser toutes les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Véhicule ferroviaire muni : - d'un système (300) selon la revendication précédente, ou 3063705 -11- - de moyens pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 5