FR2641512A1 - Installation de transport a commande automatique de deplacement de vehicules - Google Patents

Abstract

L'installation de transport, notamment de transport urbain, comporte des automatismes de commande distincts 14, 16 affectés chacun à la gestion d'un tronçon déterminé de la voie, chaque tronçon étant muni de moyens de communication entre l'automatisme fixe de gestion de ce tronçon et les véhicules en circulation sur le tronçon. Chaque tronçon 18, 20 est fractionné, par des moyens immatériels, en plusieurs cantons de longueur fixe et arbitraire, en ce que des moyens sont prévus pour détecter le canton occupé par chacun des véhicules 10 en circulation sur le tronçon et l'indiquer à l'automatisme correspondant, et en ce que les automatismes sont prévus pour fournir à chaque véhicule situé sur le tronçon des informations sous forme d'indications de cantons, sur l'espacement à maintenir avec le véhicule qui précède.

Description

Installation de transport à commande automatique de déplacement de véhicules
L'invention concerne les installations de transport à commande automatique du déplacement de véhicules le long d'une voie, du type comportant des automatismes de commande distincts affectés chacun à la gestion d'un tronçon déterminé de la voie, chaque tronçon étant muni de moyens de communication entre l'automatisme fixe de gestion de ce tronçon et les véhicules en circulation sur le tronçon. Le terme "véhicule" doit être interprété comme pouvant désigner aussi bien un véhicule simple qu'un véhicule composé de plusieurs voitures (tel qu'un train).

On connais déjà des installations du type cidessus défini. La voie est en général séparée en cantons délimités par des appareils de voie fixes. La présence d'un véhicule sur un canton déterminé est décelée par mise en court-circuit d'un circuit de voie par les essieux du véhicule. On connait également des installations où la présence d'un véhicule est décelée par transmission de signaux du véhicule vers des boucles portées par la voie. Pour obtenir un débit élevé, il faut faire circuler les véhicules à intervalles rapprochés. Cela-implique des cantons courts. Lorsqu'ils sont délimités par des appareils de voie, l'investissement qu'ils représentent est élevé et la modification de l'installation implique des démontages et remontages importants.Quant aux solutions existantes à automatismes complexes exigeant l'émission de signaux par les véhicules, elles gênent considérablement le dépannage de véhicules défaillants.

On pourrait penser qu'il est possible d'obtenir des performances maximales en munissant la voie de moyens permettant à chaque véhicule de se localiser de façon précise par rapport à la voie et en réalisant les équipements au sol de façon qu'ils transmettent à chaque véhicule des indications sur le véhicule qui le précède dans le sens de circulation, de façon qu'un équipement informatique monté sur le véhicule commande son espacement par rapport au véhicule précédent en fonction de sa propre vitesse. Cette solution exige des logiciels extrêmement fiables et elle interdit en principe de faire circuler sur l'installation des véhicules non munis d'automatismes appropriés.

L'invention vise à fournir une installation de transport du type ci-dessus défini dont les équipements de voie ont une complexité matérielle réduite et qui permet cependant des performances comparables à celles d'installations munies d'automatismes complexes, permettant d'ajuster l'écartement entre chaque véhicule et celui qui le précède en fonction de la vitesse, c'est-à-dire d'installations utilisant une technique qu'on peut qualifier de "cantons mobiles adaptables".

Dans ce but, l'invention propose notamment une installation dans laquelle chaque tronçon est fractionné, par des moyens immatériels, en plusieurs cantons de longueur fixe et arbitraire, en ce que des moyens sont prévus pour détecter le canton occupé par chacun des véhicules en circulation sur le tronçon et l'indiquer à l'automatisme correspondant, et en ce que les automatismes sont prévus pour fournir à chaque véhicule situé sur le tronçon des informations sous forme d'indications de cantons, sur l'espacement à maintenir avec le véhicule qui précède.

Les informations d'espacement fournies à un véhicule peuvent se limiter à l'indication que le véhicule peut dépasser le canton qu'il occupe ou, au contraire, doit s'arrêter avant la fin du canton.

Grâce à la disposition suivant l'invention, on peut détecter la présence d'un véhicule de nature autre que celle normalement utilisée au sein d'une installation de commande automatique avec peu de matériel supplémentaire. Chaque tronçon peut porter des dispositifs matériels de détection de présence des véhicules incapables, par construction ou à la suite de pannes, de communiquer avec les automatismes de commande. Ces automatismes permettent alors un fonctionnement qu'on peut qualifier de dégradé : ils acquièrent alors simplement les informations provenant des dispositifs matériels et commandent des équipements de signalisation de nature classique portés par la voie, à l'usage du conducteur des véhicules incapables de fonctionner de façon automatique, soit par construction, soit à la suite de pannes.

Dans la mesure où les tronçons ont une longueur importante et où, en conséquence, ils exigeraient, en conduite manuelle, un espacement excessif entre véhicules, il est possible d'associer au cantonnement fixe par des moyens immatériels, un "sur-cantonnement" défini par des appareils de voie et de signalisation qui peuvent être classiques (certains au moins des surcantons correspondant à plusieurs cantons et non pas à un seul) autorisant le suivi de véhicule en conduite manuelle. Le découpage en sur-cantons peut être grossier, ce qui rend son coût et les exigences de sa fiabilité faibles, car ces sur-cantons sont rarement utilisés.

Bien que l'invention soit susceptible de très nombreuses applications, elle présente un intérêt particulier dans le cas des installations de transport urbain ou suburbain, dans lesquelles les stations sont relativement proches les unes des autres. Dans ce cas, on sera souvent amené à adopter pour les tronçons une longueur de l'ordre du kilomètre, correspondant à l'intervalle entre deux stations successives. Les cantons immatériels pourront avoir une longueur de l'ordre de 10 mètres en station, où la vitesse est lente, et une longueur de 100 m ou davantage en dehors des stations. Les sur-cantons pourront également avoir une longueur variable suivant l'emplacement : en station, les sur-cantons pourront avoir une longueur égale à celle de la station ; entre stations, les sur-cantons pourront avoir une longueur de quelques centaines de mètres.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la Figure 1 est un schéma de principe montrant une zone d'une installation suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, prévue pour un seul sens de circulation des véhicules
- la Figure 2 est un schéma destiné à illustrer le principe de fonctionnement de l'installation, lorsqu'elle utilise le cantonnement immatériel
- les Figures 3, 4 et 5 montrent des exemples de séquences de fonctionnement de l'installation, respectivement en marche normale avec utilisation du cantonnement immatériel, en marche avec utilisation du sur-cantonnement, et avec cantonnement sécable en vue de l'accostage d'un véhicule en panne
- la Figure 6 est une représentation synoptique d'un équipement embarqué et d'un automatisme fixe conformes au schéma de la Figure 1.

L'installation de transport dont une zone est montrée schématiquement en Figure 1 met en oeuvre des véhicules 10 roulant sur une voie de guidage 12. La voie 12 est fractionnée en tronçons successifs munis chacun d'un automatisme de gestion. La Figure 1 montre deux automatismes successifs 14 et 16 affectés à deux tron çons successifs 18 et 20 de la voie qu'on considérera, pour simplifier, comme un tronçon amont et un tronçon aval dans le sens de circulation f des véhicules 10. Les automatismes 14 et 16 sont fixes et peuvent avoir une constitution connue. Chaque automatisme est relié à des moyens de transmission permettant un échange bidirectionnel et continu d'informations avec les véhicules circulant sur le tronçon correspondant. Des exemples de moyens de transmission sont décrits plus loin.Ils sont représentés sur la Figure 1 sous forme de boucles 22 et 24 et dlémetteurs-récepteurs 30 et 32. Ces moyens de transmission peuvent utiliser un faisceau hyperfréquence libre (à une fréquence de 10 à 20 GHz par exemple), une transmission par induction avec un tapis de voie ayant un câblage régulier de localisation, une transmission par guide d'ondes, etc.

Des moyens de contrôle d'entrée et de sortie séparent les tronçons adjacents. Ils sont avantageusement constitués par une barrière immatérielle 26 (ce qualificatif signifiant simplement que la barrière ne s'oppose pas à la circulation du véhicule) qui permet de déterminer l'instant où un véhicule 10 quitte un tronçon, 18 par exemple, pour entrer dans le tronçon suivant 20.

Les moyens de communication 24 ne permettent à l'automatisme 16 d'entrer en communication avec un véhicule que lorsqu'il a pénétré dans le tronçon 20 mais les moyens de communication 22 maintiennent la communication entre l'automatisme 14 et le véhicule au-delà de la barrière 26, sur une portion initiale du tronçon 20 qu'on peut considérer comme un sas de transition 28. On pourra trouver une description de la structure et du fonctionnement d'un tel sas de transition dans la demande de brevet FR n" 88 16890 déposée le 21 décembre 1988 au nom de la demanderesse pour "Dispositif de transfert de commande pour installation de transport à commande automatique".Il faut seulement retenir ici que l'automatisme 16 fournit à l'automatisme 14 l'état d'occupation du "sas" 28 et l'autorisation, pour les véhicules 10 circulant dans le sens de la flèche f, d'entrer dans le sas. De tels sas sont prévus en aval de chaque tronçon. Lorsque l'installation est prévue pour une circulation des véhicules dans un sens ou dans l'autre, des sas sont prévus des deux côtés.

Chacun des tronçons est découpé en cantons fixes immatériels de détection. Le tronçon 18 par exemple est découpé en six cantons 18a,..., 18f. Ces cantons n'ont pas forcément la même longueur. En general, ils sont beaucoup plus courts en station qu'en partie courante de la voie. Chaque sas correspondra fréquemment à un ou plusieurs des cantons d'entrée d'un tronçon.

On donnera plus loin un exemple de constitution des automatismes. Chacun d'eux, tel que 14, contient, en mémoire, une liste ordonnée de tous les cantons 18a,....

18f du tronçon correspondant. De son côté, chaque véhicule porte un équipement embarqué ayant une unité de calcul et une mémoire qui contient la liste complète de tous les cantons de la voie sur laquelle le véhicule est amené à circuler.

Au cantonnement immatériel qui vient d'être décrit, peut être superposé un découpage physique, par des équipements de signalisation à l'usage des conducteurs, en sur-cantons "matériels" : l'ensemble des sur-cantons constitue un sur-ensemble des cantons immatériels avec des limites communes, comme indiqué par les appareils de voie et de signalisation 34 sur la
Figure 1.

Le fonctionnement de l'installation peut intervenir suivant le principe correspondant à l'exemple suivant, dans le cas où deux véhicules lOx et lOy se suivent à l'intérieur d'un même tronçon 18, comme illustré sur la Figure 2. Chaque véhicule est muni d'un dispositif (dont un exemple sera donné plus loin) lui permettant de se localiser géographiquement sur la voie et, donc, du fait que la liste des cantons et leur longueur sont mémorisées à bord de l'équipement embarqué sur le véhicule, de fournir à l'automatisme fixe correspondant 14 l'indication du canton qu'il occupe, par une liaison schématisée par la ligne en tirets 40.

L' automatisme 14 gérant le tronçon connait donc, d'une part, l'existence de chaque véhicule sur le tronçon, d'autre part, sa position approximative. En règle générale, c'est l'automatisme qui interroge les véhicules situés sur le tronçon (connus de l'automatisme du fait qu'ils ont été identifiés lors du passage de la barrière d'entrée 26) et reçoit les numéros des cantons occupés, 18b pour le véhicule 10x et 18e pour le véhicule 10y. Les automatismes décident donc, pour chaque canton
- s'il est libre pour un sens de circulation donné, ce qui est indiqué par la lettre L sur le tableau
L ci-après,
- s'il est occupé réellement par un véhicule de numéro x, ce qui est indiqué par Ox,
- s'il est occupé "fictivement" par un véhicule lOx, cette occupation fictive constituant une réservation Vx destinée à protéger le véhicule contre une circulation de sens contraire.

<tb>

Canton <SEP> ! <SEP> 18a <SEP> 18b <SEP> 18c <SEP> 18d <SEP> 18e <SEP> 18f <SEP> 18 <SEP> g
<tb> Occupation <SEP>
<tb> réelle <SEP> + <SEP> L <SEP> Ox <SEP> L <SEP> L <SEP> Oy <SEP> L <SEP> L <SEP>
<tb> Occupation
<tb> fictive <SEP> ' <SEP> Vx <SEP> Vx <SEP> Vy <SEP> Vy
<tb>
L'automatisme fixe 14 est alors à même de communiquer, à l'ensemble des véhicules lOx et 10y occupant le tronçon, l'état des différents cantons de la liste.L'équipement de chaque véhicule, tel que lOx, peut donc à tout moment, en fonction de sa localisation et des consignes fournies par l'automatisme fixe correspondant 14,
- vérifier son sens de marche par rapport au sens de circulation f à respecter (vérifier qu'il correspond à un déplacement vers un canton identifié Vx)
- commander son propre mouvement en tenant compte de l'état d'occupation des cantons vers lesquels il se dirige.

Les règles appliquées par l'équipement embarqué à bord du véhicule lOx peuvent alors être les suivantes - Un véhicule 10x situé sur un canton d'ordre i ne peut
pénétrer sur un canton i+l que si celui-ci est
déclaré libre (L), pour le sens de circulation
retenu, par les automatismes fixes 14. Dans le cas
contraire, c'est-à-dire s'il est déclaré occupé (O),
le véhicule s'arrête à une distance de sécurité de
l'entrée du canton i+l.

- Un véhicule lOx qui a pu franchir le point d'arrêt à
distance de securité mentionné ci-dessus, du fait de
l'état libre du canton i+l, peut continuer à rouler
sur ce canton jusqu'au point d'arrêt sécuritaire de
fin de canton, protégeant le canton suivant i+2.

L'automatisme fixe 14 tient à jour l'état d'occupation des cantons de sa liste en appliquant les règles suivantes - Un canton i est déclaré occupé (O) par un véhicule
10x lorsque le véhicule 10x indique à l'automatisme
qu'il occupe le canton i, après que ce canton ait été
considéré comme libre, ou déjà occupé par le véhicule
lOx, lors d'une précédente interrogation.

- Un canton i est libéré lorsque le véhicule 10 qui
occupait le canton i communique qu'il occupe le
canton suivant i+l, dans le sens de circulation f
retenu.

La détection de présence des véhicules et le contrôle de leur espacement s'effectuant par voie informatique, les informations échangées entre les équipements embarqués et les automatismes fixes doivent être rafraîchies avec une récurrence suffisante pour garantir que les informations utilisées reflètent bien l'état instantané de l'installation. Pour cela, les équipements des véhicules et les automatismes fixes utilisent des informations datées et contrôlent que les dates évoluent suffisamment dans un laps de temps donné.

Les équipements des véhicules ou les automatismes fixes sont prévus pour ordonner un arrêt d'urgence du mouvement des véhicules sur le tronçon dans le cas contraire.

La séquence de fonctionnement du système peut être celle symbolisée en Figure 3 sous forme de la liste des états d'occupation des cantons, mémorisée dans l'automatisme fixe du tronçon. Pour simplifier la représentation, une seule liste est symbolisée avec les conventions suivantes
L signifie que le canton est libre pour le sens f
(sens de circulation retenu) et le sens opposé -f
Ox signifie que le canton est occupé par le véhicule
10x pour le sens f et pour le sens -f
Vx signifie que le canton est libre pour le sens f
mais occupé fictivement, à titre de réservation,
pour le sens -f.

La ligne A de la Figure 3 montre un tronçon complet 18 et le sas 28 du tronçon suivant 20, chaque sas ayant quatre cantons. Elle correspond au cas où un véhicule automatisé 10x tente de pénétrer sur le tronçon 18 alors qu'un autre véhicule automatisé lOy est déjà sur le tronçon et encore dansle sas d'entrée.

Le dispositif (barrière immatérielle 26) contrôlant l'entrée des véhicules amorce la communication entre le véhicule 10x et l'automatisme fixe 14.

Tant que le dialogue entre véhicule 10x et l'automatisme 14 n'a pu être amorcé, le véhicule ne peut avancer dans le "sas" 28 d'entrée du tronçon 18 que s'il est encore sous le contrôle de l'automatisme fixe amont ou s'il est en conduite manuelle : l'espacement avec lOy est donc commandé par l'automatisme fixe amont ou le conducteur. L'automatisme fixe amont utilise pour cela l'état des cantons d'entrée du "sas" 28 et du tronçon 18 et l'autorisation de rouler dans le "sas", fournis par l'automatisme fixe du tronçon abordé 18. I1 donne au véhicule lOx l'autorisation de rouler en mode automatique, sauf alarmes éventuelles.

En cas d'insuccès d'établissement de la communication avec l'automatisme 14, le véhicule 10x s'arrête avant la fin du "sas, l'état du canton que suit immédiatement le "sas" 28 ne pouvant être fourni au véhicule : dans le cas de transport de passagers, il est avantageux de faire correspondre ce point d'arrêt au point d'arrêt nominal en station.

Durant ce temps, l'automatisme fixe aval 14, informé par le contrôle d'entrée 26. de la pénétration du véhicule lOx, occupe
- réellement le premier canton 18a du tronçon ONI, et
- fictivement, à titre de réservation, l'en- semble des cantons libres devant lui VNI en considérant qu'il traite un véhicule Non encore Idenfié NI (ligne
B).

Ainsi
- on protège le véhicule lOx, entrant dans le "sas" , de tout mouvement d'autre véhicule, par l'arrière et par l'avant
- on permet au véhicule lOX, s'il est automatisé, d'avancer dans le "sas" 28 normalement, sous le contrôle de l'automatisme fixe amont jusqu'à ce que l'automatisme aval ait pu établir une communication avec lui.

Dès que le dialogue est établi entre le véhicule lOx et l'automatisme fixe 14 du tronçon 18, ce dernier affecte au canton i correspondant à l'occupation déclarée par le véhicule lOx la mention "occupé" Ox (ligne C). I1 libère éventuellement les cantons précédents le séparant du dispositif de contrôle d'entrée 26 en leur affectant la mention L, dans la mesure où le dispositif d'entrée, capable de discriminer la pénétration de deux véhicules différents, n'a détecté aucune nouvelle pénétration, postérieure à celle du véhicule lOx.

Le sens de circulation retenu étant f, l'automatisme considère comme occupés fictivement, à titre de réservation, les cantons libres Vx devant le véhicule lOx : ces cantons sont déclarés libres pour le véhicule lOx se déplaçant dans le sens f, mais sont déclarés occupés pour tout véhicule se déplaçant dans le sens opposé -f. L'automatisme fixe fournit au véhicule lOx l'autorisation de rouler en mode automatique, sauf alarmes éventuelles.

Dans sa progression dans le sens f, le véhicule lOx occupe le canton suivant i+l et communique cette occupation à l'automatisme fixe. Ce dernier indique alors le canton i comme libre (L) et le canton i+l comme occupé (Ox).

Au fur et à mesure de la progression du véhicule lOy devant le véhicule lOx, l'automatisme fixe libère le canton quitté par le véhicule lOy, mais l'occupe immédiatement, fictivement et à titre de réservation par (Vx). La ligne D indique cette situation, avec un autre véhicule lOz occupant le premier canton du tronçon suivant 20.

En résumé, lors de la progression des véhicules 10, les automatismes fixes libèrent derrière eux, par l'indication L, les cantons qu'ils quittent, protègent leur arrière en occupant, par O, les cantons où ils sont ; protègent leur avant en occupant fictivement, par
V, les cantons libres suivants dans le sens f.

A la sortie de chaque tronçon, 18 par exemple, le véhicule automatisé 10x peut pénétrer dans le "sas" 28 du tronçon suivant 20 si le canton d'entrée de ce tronçon 20 est signalé comme libre par l'automatisme fixe aval 16. Le véhicule 10x reçoit (de l'automatisme fixe amont 14) l'autorisation de rouler dans le "sas" dans la mesure où l'automatisme aval 16 l'autorise : ce dernier protège le véhicule lOx d'un recul éventuel d'un autre véhicule 10y à partir du tronçon aval 20, non contrôlé par l'automatisme 14 du tronçon amont 18 (ligne
E).

Si la communication ne peut être établie entre le véhicule 10x et les automatismes aval 16, l'automatisme amont 14 ne libère plus les cantons précédant le véhicule 10x lorsque ce dernier déclare occuper les cantons suivants du "sas", mais verrouille l'état occupé
Ox de ces cantons, ce qui interdit l'accès au "sas" 28, jusqu ce que l'automatisme aval 16 libère ces cantons suivants. Tous les cantons du "sas" 28 restent donc strictement sous le contrôle de l'automatisme fixe aval 16.

Enfin, lorsque la communication est établie entre le véhicule 10x et l'automatisme aval 16 sur interrogation de ce dernier, le véhicule lOx l'indique à l'automatisme amont 14, qui suspend alors ses interrogations à l'intention du véhicule lOx.

En cas d'inversion du sens de circulation, le processus s'inverse. Si la condition initiale est celle de la ligne D, les automatismes fixes occupent tous les cantons libres devant le véhicule 10x à titre de réservation pour le nouveau sens de circulation -f. Lors du retournement, tant que le véhicule 10x n'a pas donné, en réponse à une interrogation, une information qui- est postérieure à l'envoi de la décision d'inversion et qui précise l'occupation de canton et la prise en compte du nouveau sens de circulation, les automatismes fixes continuent à prendre en compte les précédentes occupations fictives Vx protégeant le sens f (ligne F).

Apres confirmation par le véhicule, les automatismes fixes suppriment les précédentes occupations fictives Vx et liberent derrière le véhicule 10x les cantons affectés de la mention V pour qu'ils puissent être occupés par un nouveau véhicule suiveur (ligne G).

En résumé, on constate que
- la présence des véhicules automatisés est détectée par voie informationnelle,
- les automatismes fixes et les équipement embarqués se partagent les opérations de contrôle d'espacement, l'échange de consignes et les traitements étant également informationnels.

Adjonction d'un sur-cantonnement matériel
Un sur-cantonnement, c'est-à-dire un découpage en sur-cantons plus longs que les cantons immatériels et correspondant à un nombre entier de ces derniers, peut être prévu pour faciliter une conduite manuelle sans dégradation excessive du rendement de transport. Les sur-cantons sont délimités par des moyens matériels 34 et permettent de suivre la marche des véhicules non équipés d'automatismes en état de fonctionnement et d'assurer la sécurité d'espacement entre ces véhicules et les véhicules automatisés.

Pour cela, les automatismes fixes tels que 14, 16, ... sont prévus pour utiliser également les informations de détection de présence des véhicules afin de commander une signalisation classique à l'usage des conducteurs des véhicules non équipés ou dont l'équipement est en panne (panneaux 34 sur la Figure 1).

Ils disposent pour cela, en mémoire, d'une liste ordonnée de sur-cantons qui constituent un sur-ensemble des cantons informationnels 18, 20,..., ayant des limites géographiques communes.

Le principe de fonctionnement illustré en Figure 3 est alors complété par une autre séquence de fonctionnement, qui peut être celle illustrée en Figure 4 avec les mêmes notations ; les états d'occupation des sur-cantons, obtenus par détection matérielle, sont indiqués sur les différentes lignes de la Figure 4.

On a déjà vu que, lorsqu'un véhicule 44 pénètre dans le sas du tronçon 18, l'automatisme 14, alerté par le dispositif de contrôle d'entrée tente d'entrer en communication avec le véhicule entrant (lignes A). En l'absence de mise en communication, les automatismes fixes déclarent le premier canton informationnel 18a du tronçon 18 occupé réellement par un véhicule non identifié (mention ONI) et à titre de réservation, affectent à l'ensemble des cantons libres devant lui la mention VNI, c'est-à-dire les déclarant occupés par un véhicule non identifié NI (lignes B), sur les deux premiers sur-cantons jusqu'à l'extrémité de 42b. Ils constatent également l'occupation du premier canton du sur-canton matériel 42a, correspondant au "sas" (lignes
B).

Si la communication s'établit, l'automatisme fixe 14 occupe, comme décrit précédemment, réellement le canton i correspondant à l'occupation déclarée par le véhicule 44 et fictivement les cantons libres devant le véhicule, pour le sens f. Le fonctionnement est celui précédemment décrit.

Si au contraire la communication ne s'établit pas (véhicule 44 non équipé), il avance sous la commande du conducteur et le contrôle des véhicules entrants conclut à la pénétration d'un véhicule non équipé.

L'automatisme fixe protège alors ce véhicule 44 - par rapport aux véhicules automatisés : l'automatisme
déclare "occupés" tous les cantons informationnels
correspondant au sur-canton matériel 42b par exemple,
et au canton matériel précédent 42a de manière à
ménager, derrière le véhicule non équipé 44, un
canton "tampon" ne contenant pas de véhicule ; il
libère donc les cantons informationnels correspondant
à tout un canton matériel lorsque ce canton matériel
et le suivant sont déclarés librés grâce à des
dispositifs de détection matérielle équipant la voie,
pour le sens f (seconde ligne D).Mais il occupe
fictivement, à titre de réservation, les cantons
informationnels libres devant le véhicule non équipé
(dans le sens f) et correspondant au sur-canton, ou
canton matériel, sur lequel le véhicule 44 est situé,
et au sur-canton suivant - par rapport aux autres véhicules non équipés
l'automatisme commande les panneaux de signalisation
24 associés aux sur-cantons, en ménageant un
sur-canton "tampon" libre derrière chaque véhicule
non équipé 44 (première ligne D).

Les sur-cantons "tampon" libres devant et derrière le véhicule non équipé 44 permettent de détecter toute manoeuvre dangereuse du conducteur dans le sens ou contre le sens de circulation f. Ces alarmes peuvent conduire à un arrêt d'urgence des véhicules du tronçon ou à une vigilance des contrôles d'entrée permettant de détecter à coup sûr qu'un véhicule non équipé poursuit éventuellement un véhicule automatisé.

A la sortie du tronçon 18, l'automatisme amont 14 abandonne le suivi du véhicule non équipé 44 en conduite manuelle lorsque les deux sur-cantons d'entrée du tronçon suivant 20 (sur-canton correspondant au "sas" 20 et sur-canton suivant) sont libérés.

L'automatisme amont 14 commande et contrôle les manoeuvres des véhicules non équipés jusqu'à ce qu'ils les abandonnent au profit de l'automatisme aval 16. I1 prend en compte également l'autorisation de rouler dans le "sas" fournie par l'automatisme fixe aval 16. Cette disposition permet de répercuter sur l'amont l'alarme consécutive à une manoeuvre dangereuse sur l'aval (recul d'un véhicule non équipé par exemple).

En cas d'inversion du sens de circulation, le processus est inversé. Les cantons informationnels occupés fictivement (Vni) pour le sens f ne sont libérés, pour le sens -f après retournement, que lorsque le sur-canton matériel occupé par le véhicule 44 et le sur-canton suivant, pour le nouveau sens de circulation -f, sont déclarés libres par les dispositifs de détection matérielle.

Cette adaptation a plusieurs avantages.

1. Elle permet non seulement de prendre en compte un véhicule 44 dépourvu d'automatismes, mais aussi d'évacuer manuellement un véhicule dont les automatismes sont tombés en panne, sans intervention lourde du personnel d'exploitation et en minimisant les perturbations. Pour cela, toute panne majeure des automatismes embarqués d'un véhicule conduisant a une reprise en conduite manuelle a les conséquences suivantes : les automatismes fixes considèrent le véhicule en panne comme un véhicule non équipe NI, de façon irréversible, et recourt alors au contrôle d'espacement correspondant.

Tant qu'il n'y a pas de véhicule non équipé sur la voie, l'installation n'utilise pas les informations issues des dispositifs matériels de détection et n'est donc pas affectée par leurs éventuelles défaillances il est ainsi inutile de donner une redondance à ces matériels pour maintenir la disponibilité requise lors du fonctionnement en automatisme intégral.

2. Elle permet de contrôler en toute sécurité l'espacement autour d'un véhicule automatisé qui serait repris en conduite manuelle et placé dans un état de fonctionnement mettant hors service les équipements embarqués de commande automatique et sécuritaire du mouvement. Il suffit pour cela que les équipements soient prévus pour que le véhicule placé dans cet état insère, dans son message à destination de l'automatisme fixe, l'information en ce sens. Dès réception de cette information, l'automatisme fixe considère le véhicule automatisé comme un véhicule non équipé et recourt alors au contrôle d'espacement correspondant.

Adjonction d'un cantonnement sécable glissant
Pour résoudre certains cas de pannes des véhicules sans envoi de personnel ou de moyens lourds de dépannage sur place, l'installation peut comporter des moyens permettant l'accostage du véhicule en panne par le véhicule qui le suit, en mettant en oeuvre le principe illustré en Figure 5 et qu'on peut qualifier de cantonnement sécable glissant.

Sur la Figure 5, un véhicule 10x doit accoster un véhicule 10y situé sur le canton d'ordre j (ligne A).

Le point d'arret pour le véhicule suiveur 10x, fixé par le contrôle d'espacement de l'équipement fixe, est situé à une distance de sécurité d de rentrée du canton j, et ce sur le canton j-l. Pour amener le véhicule 10x au contact, une télécommande d'accostage TC(x,y) doit être envoyée par un opérateur depuis un Poste de Commande
Centralisée supervisant l'installation à l'automatisme fixe concerné. Cette télécommande est transmise au véhicule lOy que son équipement embarqué immobilise jusqu'à la fin de la manoeuvre d'accostage et jusqu'à la reprise du pilotage automatique, par l'équipement du véhicule 10x, de la rame constituée par les véhicules 10x et 10y.

Après immobilisation, le véhicule 10y transmet à l'automatisme fixe 14 sa position Xacc sur le canton j.

L'automatisme fixe découpe alors, virtuellement et temporairement, le canton j en deux sous-cantons j' et j" dont la limite commune correspond à Xacc et peut donc glisser suivant la position d'arrêt du véhicule 10y (ligne B).

L'automatisme fixe communique ensuite au véhicule lOx suiveur la position Xacc, limite du sous-canton j' et l'équipement du véhicule lOx provoque le déplacement de ce dernier à la vitesse nominale jusqu'à une distance de sécurité d du nouveau point d'arrêt Xacc
Ensuite, la vitesse du véhicule 10x est limitée sécuritairement à une vitesse d'accostage faible si la manoeuvre d'accostage est automatique : l'automatisme fixe 14 inhibe pendant ce temps l'alarme correspondant à la détection de pénétration d'un véhicule sur un canton occupé. Le véhicule lOx s'arrête dès après avoir constaté la fin de la manoeuvre d'accostage.

La rame ainsi constituée peut alors repartir sous le contrôle du véhicule 10x et l'équipement fixe supprime le sous-cantonnement en j' et j" (ligne C).

Si la panne du véhicule 10y ne permet plus la communication avec l'automatisme fixe, ce dernier peut malgré tout télécommander une manoeuvre d'accostage automatique : la vitesse du véhicule 10x est alors limitée sécuritairement à la vitesse d'accostage pendant toute l'approche du véhicule 10y, et non pas seulement pendant la phase finale.

On décrira maintenant, à titre d'exemple, une constitution possible d'installation permettant de mettre en oeuvre l'invention.

Les moyens de mise en communication des équipements embarqués sur chaque véhicule et des automatismes fixes peuvent avoir la constitution générale décrite dans la demande de brevet FR n" EN 88 16890 déjà mentionnée, à laquelle on pourra se reporter. La partie fixe des moyens de transmission peut être constituée de lignes 50 disposées dans une gaine plate ou "tapis" posée entre les rails ou parallèlement à la voie. Les informations sont transmises des automatismes fixes aux lignes par des modules d'émission 52 qui assurent le formatage des informations provenant des automatismes fixes 14 et sont prévus pour générer des interrogations à destination des véhicules dont la présence a été détectée sur le tronçon considéré ou le "sas" situé en aval.Chaque module d'émission 52 est, en conséquence, relié aux deux barrières immatérielles délimitant le tronçon correspondant, constituant des dispositifs de contrôle d'entrée et de sortie des véhicules. Ces barrières et leurs éléments annexes peuvent avoir la constitution décrite dans la demande de brevet FR n" EN 88 16891 déposée le 21 décembre 1988 pour "Dispositif d'identification de véhicule pour installation de transport".

Les moyens de transmission au sol comportent également des modules de réception 54 comportant des moyens de filtrage, de démodulation et de déformatage des informations reçues avant transmission vers l'automatisme fixe associé 14.

La partie embarquée des moyens de transmission comporte une chaîne d'émission et une chaine de réception ayant des constitutions symétriques. La chaîne d'émission, c'est-à-dire de transmission depuis les automatismes fixes vers les équipements embarqués, comporte un capteur 56, tel qu'une antenne, et un module récepteur 58 contenant des moyens de filtrage, de démodulation et de déformatage avant transfert vers les équipements embarqués 60. Symétriquement, la chaine de réception, c 'est-à-dire de transmission vers les automatismes, comporte un module 62 de formatage, de modulation et d'amplification, attaquant une antenne 64.

Comme on l'a indiqué plus haut, la transmission s'effectue par un protocole d'interrogation à partir des automatismes au sol et de réponse par les équipements embarqués 60.

Ces équipements embarqués comportent un coupleur d'entrée-sortie 66 permettant d'acquérir les informations provenant du module de réception 58, de les transmettre à une unité de calcul 68 à microprocesseur assurant la gestion des informations. Cette unité fournit, sur une sortie 70, les ordres de commande du véhicule et, notamment, une information d'autorisation de poursuite du déplacement. Le coupleur 66 envoie également les informations provenant de l'unité 68 vers le module d'émission 62.

La barrière 26 montrée schématiquement en Figure 6 est -par exemple constituée d'un émetteur ultrasonore situé d'un côté de la voie et d'un récepteur placé de l'autre côté, de façon que le passage d'un véhicule soit détecté par l'interruption de faisceau. La sécurité est ainsi garantie puisque la présence d'un véhicule se traduit par une absence de signal.

Comme mentionné plus haut, tout signal indiquant la traversée de la barrière par un véhicule est envoyé au module d'émission 52. Il est également envoyé à l'automatisme fixe 14 du tronçon concerné. Cet automatisme génère alors une interrogation particulière, destinée au véhicule placé à l'emplacement de la barrière. Si, effectivement un véhicule est situé au droit de la barrière, il répond, par le canal constitué du module d'émission 62, de l'antenne 64 de la ligne 50 et du module de réception 54, en envoyant un message contenant un numéro d'identification propre au véhicule.

L'automatisme fixe 14, comme les équipements embarqués 60, doit être du type sécuritaire, c'està-dire comporter des moyens protégeant l'ensemble des traitements logiciels et des informations échangées par codage de détection et/ou de correction d'erreur. Pour cela, les automatismes sécuritaires ou un composant séparé doivent assurer un codage approprié. L'unité de calcul 68 des équipements embarqués comporte un con frôleur de code 72. L'automatisme fixe comporte, suivant une disposition symétrique de celle des équipements embarqués, un coupleur 74, une unité de calcul à microprocesseur 76 et un contrôleur de code 78. L'unité de calcul 76 est reliée, par une interface 80 et un récepteur sécuritaire 82, à la barrière immatérielle 26 de façon à adresser une demande d'identification de tout véhicule traversant la barrière.

Les moyens de localisation des véhicules, permettant de déterminer les cantons immatériels sur lesquels ils se trouvent, peuvent utiliser des balises ponctuelles actives de localisation formées par une séquence de croisements d'une ligne de transmission du sol vers le véhicule, fournissant, lors du déplacement du véhicule, une alternance de chiffres binaires O et 1.

Un module d'émission 84, qui peut etre confondu avec le module 52, alimente les balises. Les croisements sont détectés, par les équipements embarqués sur chaque véhicule, à partir d'une antenne 86. Cette antenne 86, éventuellement fusionnée avec l'antenne 56, peut être constituée par deux bobines placées l'une derrière l'autre dans le sens de la marche du véhicule et attaquant un circuit de détection de croisement 88 ayant des moyens de filtrage et un comparateur de phase. Un générateur d'impulsions 90 peut être interposé entre le circuit détecteur 88 et l'unité de calcul 68 pour fournir des impulsions calibrées, représentant la présence d'un croisement, directement utilisables par l'unité de calcul.

Les moyens de localisation représentés sur la
Figure 6 sont complétés par une roue 92 entraînée par une roue du véhicule et permettant de fournir une mesure sécuritaire de déplacement, c'est-à-dire une mesure relative, aux équipements embarqués 60. Cette roue peut être d'un type connu, par exemple brevet FR-A2 577 666 : elle fournit une indication sur la distance parcourue par le véhicule, par l'intermédiaire d'une interface sécuritaire 94.

On voit que l'installation suivant l'invention permet d'utiliser un parc de véhicules hétérogene, sans réduction catastrophique du débit dans la mesure où un sur-cantonnement est prévu. I1 n'est pas nécessaire que les moyens de localisation de véhicule sur la voie présentent une précision extrême : une localisation par rapport à un simple câblage régulier suffit, Du fait notamment de l'échange permanent d'informations sous forme de dialogue entre les automatismes au sol et les équipements embarqués, une grande sécurité de fonctionnement peut être atteinte.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Installation de transport à commande automatique du déplacement de véhicules (10) le long d'une voie, du type comportant des automatismes de commande distincts (14, 16) affectés chacun à la gestion d'un tronçon déterminé de la voie, chaque tronçon étant muni de moyens de communication entre l'automatisme fixe de gestion de ce tronçon et les véhicules en circulation sur le tronçon, caractérisée en ce que chaque tronçon (18, 20) est fractionné, par des moyens immatériels, en plusieurs cantons de longueur fixe et arbitraire, en ce que des moyens sont prévus pour détecter le canton occupé par chacun des véhicules (10) en circulation sur le tronçon et l'indiquer à l'automatisme correspondant, et en ce que les automatismes sont prévus pour fournir à chaque véhicule situé sur le tronçon des informations sous forme d'indications de cantons, sur l'espacement à maintenir avec le véhicule qui précède.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les informations fournies à un véhicule se limitent à l'indication que le véhicule peut dépasser le canton qu'il occupe ou, au contraire, doit s'arrêter avant la fin du canton, à distance de sécurité de cette fin.

3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque tronçon porte de plus des dispositifs matériels de détection de présence des véhicules incapables, par construction ou à la suite de pannes, de communiquer avec les automatismes de commande, et de signalisation.

4. Installation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que chaque tronçon est découpé, non seulement en cantons immatériels, mais aussi en sur-cantons définis par des appareils de voie et de signalisation (34) qui peuvent être classiques, certains au moins des sur-cantons correspondant à plusieurs cantons et non pas à un seul, autorisant le suivi de véhicule en conduite manuelle.

5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les cantons (18a, 18b,..., 18f) sont plus courts en station qu'en partie courante de la voie.

6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chacun des automatismes (14, 16) comporte une unité de calcul (76) ayant une mémoire contenant une liste ordonnée de tous les cantons (18a,..., 18f) du tronçon correspondant et, éventuellement, de sur-cantons du tronçon.

7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque véhicule est muni d'un équipement embarqué ayant une unité de calcul (68) munie d'une mémoire qui contient la liste complète de tous les cantons de la voie sur laquelle le véhicule est amené à circuler.

8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les automatismes fixes sont prévus pour interroger les équipements embarqués à cadence suffisante pour refléter l'état instantané de l'installation.

9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque tronçon est délimité par une barrière immatérielle (26) permettant de déterminer l'instant où un véhicule (10) quitte un tronçon pour entrer dans le tronçon suivant et qui transmet ladite information aux automatismes fixes des tronçons qu'elle sépare.

10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'automatisme fixe de chaque tronçon est prévu pour adresser à chaque véhicule qui pénètre dans le tronçon, décelé par la barrière immatérielle, une demande d'identification, et en ce que les équipements de chaque véhicule sont prévus pour envoyer, en réponse, une identification et, éventuellement, une indication de position.