Les "points d'intégrité" : une nouvelle approche pour créer des points de référence
Les points de référence constituent un pilier majeur du système de localisation. Ces points sont bien définis, et leur emplacement « réel » est connu de façon précise. Dans les systèmes actuels de localisation des trains, de tels points de référence sont généralement fixés sur la voie (p. ex. des Eurobalises ou des unités de détection de voie (sections de block ou cantons)). En raison de leur fiabilité éprouvée et de leur facilité d’installation, ces points de référence sont utilisés dans les systèmes de protection des trains et de gestion des trains. Mais un inconvénient majeur de ces points est le coût élevé d’installation et de maintenance (CAPEX et OPEX).
La première possibilité pour réduire ces coûts est de réduire le nombre de points de référence. Mais cela implique alors d'améliorer le système de localisation, pour connaître de manière plus fiable et plus précise la distance entre les différents points de référence. Une autre approche consiste à réduire le coût moyen d’un point de référence. Comme mentionné ci-dessus, les points de référence, qui sont installés dans l’infrastructure de la voie, sont coûteux. Par conséquent, une alternative pourrait être d’utiliser des points de référence qui ne s’appuient pas sur de tels éléments fixes, mais qui satisfont tout de même à toutes les exigences en termes de précision, de fiabilité et de sécurité.
Une telle approche est actuellement à l’étude au sein de la SBB AG. La méthode est basée sur un système de correspondance entre les mesures des capteurs à bord des trains et des informations topologiques et topographiques précises et fiables provenant d’une base de données (une carte numérique). Les points obtenus sont appelés points d’intégrité. Actuellement, ils sont utilisés pour valider les informations de routage, mais peuvent constituer une base pour la génération de points de référence à l’avenir.
Afin de créer un point d’intégrité, le train calcule tout d'abord la distance parcourue depuis le dernier point d’intégrité connu, une démarche semblable aux systèmes actuels d’odométrie des trains. Ensuite, cette distance est transformée en position sur la carte et toutes les mesures de capteurs disponibles sont comparées avec les informations topographiques du point proposé. Si tous les éléments sont semblables ou s'ils varient dans une certaine limite, la position estimée est considérée comme un nouveau point d’intégrité, qui peut alors servir de référence pour calculer le point suivant.
Étant donné que les points d’intégrité ne dépendent pas des éléments d’infrastructure fixes, la position de ces points peut différer entre plusieurs passages de train (voir la figure 1). Chaque point représente un point d’intégrité et chaque couleur montre un passage de train différent. On peut voir que non seulement la position des points diffère entre les parcours, mais aussi leur densité. Cela pourrait être dû aux différents profils de vitesse des trains et sera étudié dans les travaux futurs.
Plus de détails sur cette méthode sont disponibles dans la publication « Mesures d’intégrité et vérification pour la localisation des trains », sur la page Web de Smartrail ou directement via ce lien. Les travaux futurs viseront à améliorer encore cette méthode et à intégrer d'avantages de mesures de capteurs afin de pouvoir générer des points de référence qui répondent aux exigences de sécurité.
Marco Moos, chef de projet CLUG pour SBB
Figure 1: Integrity points from different train runs. Each point represents an integrity point and each colour shows a different train run.
