Projet CLUG : une collecte de données à l’échelle internationale
La collecte de données de Siemens et de ses partenaires s’effectue actuellement sur trois trains différents : en Suisse, en France et en Allemagne. Toutes ces données seront ensuite utilisées pour tester les algorithmes de localisation conçus dans le cadre du projet CLUG, afin de recueillir un maximum de connaissances sur le comportement de ces capteurs et de l’algorithme de fusion associé dans l’environnement ferroviaire
Collecter des données dans des environnements variés et dans différentes conditions d’exploitation
SNCF, CFF et DB fournissent, dans le cadre du projet CLUG, trois trains différents afin d’effectuer la collecte des données pour permettre ainsi de couvrir autant d’environnements et de scénarios opérationnels que possible.
Tandis que les trains de SNCF et DB sont dédiés uniquement aux essais et restent la propriété de leurs responsables d’infrastructure respectives, le train fourni par CFF est lui un train régional, qui appartient à la division passagers CFF et qui est exploité en service commercial.
Ce train a été sélectionné pour collecter de grandes quantités de données sur plusieurs lignes différentes et dans des opérations quotidiennes typiques, ce qui ne peut être fait avec des trains utilisés uniquement lors d’essais spécifiques.
L’installation du matériel
L’un des atouts de du train Domino sélectionné pour la collecte de données en Suisse, était la présence d’un compartiment à bagages qui n’est plus utilisé sur le plan opérationnel et qui offre suffisamment d’espace. Ce compartiment séparé permet également de surveiller la collecte de données pendant une exploitation commerciale, et cela sans interférer avec les passagers ou le conducteur.
CFF et Siemens ont ensuite équipé conjointement le train d’antennes, de capteurs et d’équipements d’enregistrement de données requis, comme spécifié par le projet CLUG.
Collecter de vastes ensembles de données
Le train Domino fait partie d’une flotte plus importante et alterne entre différents services CFF. Cela permet ainsi une collecte de données sur plusieurs parties du réseau ferroviaire suisse et dans des environnements divers. Les données seront recueillies plusieurs fois sur la plupart des lignes dans différentes conditions opérationnelles, météorologiques et de constellation GNSS.
La collecte quotidienne de données exige toutefois que le recueil, le traitement et l’analyse de ces données soient hautement automatisés, du fait de la quantité d’informations à traiter.
Depuis le début de la collecte des données en novembre 2021, dans le cadre du projet CLUG, jusqu’à fin mai 2021, les données ont déjà été collectées sur près de 2.000 heures et 45.000 km, soit l’équivalent de plus d’une fois le tour de la terre.
En complément de cette collecte sur les lignes régulières, le train Domino est aussi utilisé lors de campagnes de mesures dédiées, sur des lignes où un train régional n’est généralement pas exploité, afin de recueillir des données dans des conditions atypiques, qui ne se produisent généralement pas en service régulier. Au cours de ces campagnes, des tests sont effectués pour explorer les limites des scénarios opérationnels, ainsi que des capteurs à l’étude.
Gestion et traitement des données enregistrées
Siemens a développé un ensemble d’outils permettant d’effectuer automatiquement le traitement des données collectées et enregistrées dans le train. Les données brutes traitées sont ensuite partagées dans un format harmonisé et convenu avec les partenaires afin qu’elles puissent faire l’objet d’une analyse plus approfondie, à l’aide d’un cloud fourni par la SNCF. Les données des trains d’essai français et allemand sont également partagées via ce cloud. Un échantillon représentatif de ces données sera également partagé avec d’autres partenaires, à la fin du projet CLUG, au profit de l’ensemble du secteur ferroviaire.
Les données brutes partagées seront ensuite traitées dans deux environnements de tests distincts, développés conjointement par Siemens et Naventik, à l’aide d’algorithmes de fusion de capteurs créés par Airbus et Naventik. Cette étape de « post processing » permet de générer les solutions de positionnement basées sur les deux types d’algorithmes de fusion, et ainsi de générer des informations de position et de vitesse comme si ces systèmes avaient été installés à bord du train pendant la collecte des données brutes. L’exécution de cette fusion de capteurs hors ligne permet de « relancer » le même parcours indéfiniment, à l’aide de versions améliorées d’algorithmes de fusion.
Prochaines étapes
Les résultats de ces systèmes de test seront ensuite étudiés à l’aide d’un outil d’analyse de données développé par Siemens. Cet outil génère un ensemble de données de performance, de tracés graphiques et de statistiques, dans lesquelles les zones présentant des anomalies ou des performances médiocres sont mises en évidence, ce qui évite de rechercher manuellement ces zones dans les nombreux ensembles de données.
Ces deux étapes seront elles aussi hautement automatisées, ce qui permettra de traiter rapidement et efficacement de grandes quantités de données, même de façon répétée.
Dernière étape, et non des moindres : les partenaires de CLUG interpréteront conjointement les résultats de cet outil d’analyse de données, afin d’identifier les domaines dans lesquels les algorithmes de fusion peuvent être améliorés. Cette dernière étape devra être réalisée « manuellement » dans le cadre d’un certain nombre d’ateliers qui débuteront au cours de l’été, une fois les algorithmes de fusion et l’outil d’analyse de Siemens finalisés.
L’équipe-projet de CLUG se réjouit à l’idée d’entrer dans cette dernière étape très importante. Nous sommes persuadés que, toutes les données qui ont été recueillies, toutes les connaissances et l’expérience partagées nous permettront de changer à jamais, et pour le mieux, l’environnement ferroviaire.
Bernhard Stamm, Expert Senior ERTMS pour Siemens
