Les automatismes au cœur de la migration de la ligne 1 du métro

10/05/2013
Auteurs :
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2012-3:4242

Résumé

Les automatismes au cœur de la migration de la ligne 1 du métro

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36 ◗ REE N°3/2012 L'Automatisation des transports publics Antoine Alfonsi, Laude-Auxane de Verdun Siemens France Introduction Pionnier et leader mondial des métros entièrement automatiques, Siemens en France par ses divisions Rail Systems (RL) et Mobility and Logistics (MOL) a su dé- velopper, de la réalisation du 1er métro automatique à Lille en 1983 à l’automatisation intégrale de la ligne 1 de la RATP, une gamme complète de solutions dans les automatismes de métro en anticipant les évolu- tions technologiques. Siemens a accompagné la RATP dans ses princi- paux projets d’automatismes : de la ligne 14, qui est la première ligne de métro à grand gabarit exploitée en mode entièrement automatique dans une capitale, aux rénovations des automatismes des lignes 3 et 5 jusqu’à l’automatisation complète de la ligne 1. Lorsqu’elle est entrée en service en octobre 1998, la ligne 14 (L14) préfigurait l’automatisation de la ligne 1 (L1). Porteuse des principes fondateurs du Système d’Automatisation d’Exploitation des Trains (SAET), ses années d’exploitation ont permis de vali- der les fonctions du SAET tout en acquérant de l’ex- périence pour la future opération. La circulation mixte, c’est-à-dire de rames condui- tes en manuel et de navettes (rames sans conducteur) est déjà possible sur la L14 mais seulement pour des circulations rares, sans voyageurs et avec un impact important sur l’intervalle. Pour la L1, il s’agit dans un premier temps d’assurer un service aussi performant en circulation mixte que celui offert auparavant en exploitation avec conducteur. Il s’agit ensuite de bé- néficier des possibilités du tout automatique lorsque l’ensemble du service sera assuré par des navettes. La gestion automatisée des garages, la gestion centralisée de l’énergie de traction sur la ligne, le transfert voyageurs sécurisé par les portes palières, un poste central de commande, des fonctions d’auto- diagnostic performantes sont autant d’acquis dont bé- néficie la L1. Mais aussi, fruit du retour d’expérience et des avancées technologiques, la L1 se voit dotée d’amé- liorations telles que la réduction du temps d’attente Les automatismes au cœur de la migration de la ligne 1 du métro « Il faut inventer en même temps que l’on apprend » Plutarque Siemens and RATP, the local transit operator, have a common brilliant history in terms of automation and operating systems. Following the successful 1st fully automated line operating in a capital city in 1998 with L14, Siemens has then equipped one of the oldest and most popular Paris metro lines with the Trainguard MT CBTC, an automatic train protection system for driverless operation. Line 1 is the most traditional of all the metro lines in Paris and also the most heavily frequented. Linking the east and west of the city along 17 kilometers of track, it carries as many as 725,000 passengers every day. The trackside operations control equipment and the telecommunications system were installed during ongoing metro service without disrupting operations. By the start of 2013, all 49 vehicles are to be converted by Siemens for driverless operation. Until then, the local transit operator will be operating the line in mixed traffic mode. Train movements are already being controlled by the new control center, which Siemens also delivered. Special doors at the platforms ensure additional safety at all 25 metro stations. Thanks to the technical solution provided, it is possible to ensure shorter headways and faster passenger service than conventional driver-operated systems. Trains can now run at intervals of 85 seconds instead of the previous 105 seconds. The train headways can be adap- ted flexibly to suit ridership. This is particularly relevant on special occasions such as sport events or trade fairs. Trainguard MT also ensures particularly energy-efficient and environmentally friendly operation. abstract REE N°3/2012 ◗ 37 Les automatismes au cœur de la migration de la ligne 1 du métro à l’ouverture des portes, l’utilisation d’une transmission par radio, de nouvelles possibilités pour garer des navettes en tout point ou de nouvelles fonctions d’aide à l’exploitation. La L1, dont une partie est aérienne, doit fonctionner sous toutes les conditions climatiques. Au centre de cette vaste opération, le système SAET L1 a dû, pour ce faire, intégrer des fonctions liées à la phase de migration qui doit durer environ un an et demi et qui sont imposées par les conditions d’exploitation très particulières durant cette période. C’est à une visite guidée de l’ensemble de ces fonctions, de leur mise en œuvre et de la stratégie de cette opération hors normes que nous vous convions dans cet article. Présentation technique du système d’automatisme • Le CBTC Résultats des progrès technologiques en développe- ment logiciel, matériel et communication, le Communication Based Train Control (CBTC) est le dernier né des systèmes de contrôle-commande ferroviaire ; il est décrit par la norme internationale IEEE 1474. Par rapport aux systèmes précé- dents, tels que le PA 135 (Pilote Automatique 135 Hz), il repose sur un principe de détection des trains indépendant des circuits de voie et utilise des calculateurs sécuritaires en embarqué et au sol. De ce fait, sont nécessaires : une localisation très précise de chaque navette, un respect de l’espacement ne reposant plus sur des cantons fixes, mais sur des cantons mobiles de haute précision, un échange de données continu et bidirectionnel entre les navettes et les automatismes au sol. Rendu indépen- dant des systèmes de contrôle d’occupation en voie, le CBTC permet de réduire l’intervalle entre les trains et donc d’accroître la capacité de transport. Aujourd’hui, ce sont près de 2 000 km de lignes équipées de CBTC à transmission radio qui sont en exploitation ou en cours de construction dans le monde. Les systèmes CBTC se caractérisent notamment par leur niveau d’automatisation (Grade of Automation, GoA) qui varie en fonction des exigences économiques, de celles du trafic et de l’exploitation, allant du simple contrôle de vitesse plafond et de franchissement au système totalement automatique sans aucun personnel à bord comme sur la L1 du métro de Paris. • Principes de bases de Trainguard MT CBTC Les fonctions offertes par le Trainguard MT CBTC (marque déposée par Siemens) sont de deux ordres : les fonctions d’exploitation et les fonctions de sécurité. Les fonctions d’exploitation, orientées qualité de ser- vice, permettent : • de fixer au système des objectifs opérationnels tels qu’un intervalle plus ou moins réduit suivant la demande ; • de commander des mouvements de navettes spécifiques pour répondre à des besoins d’exploitation ponctuels ; • d’anticiper ou de réagir de manière efficace face à une per- turbation quelconque ou à évènement extérieur. Ces fonctions s’appuient sur les logiciels non sécuritaires du pilotage automatique et sur les logiciels du poste de com- mande central qui est l’outil privilégié de l’exploitant. Les fonctions de sécurité déterminent à tout instant quel est le domaine de sécurité du système et réagissent instanta- nément en cas de risque de sortie de ce domaine en provo- quant une mise en sécurité adaptée à la situation : arrêt des navettes ou mise hors tension des voies. Elles sont toujours prioritaires sur les fonctions d’exploitation. Ces fonctions sont automatiques seulement dans le sens de la mise en sécurité, la levée de la mise en sécurité néces- site obligatoirement une action humaine. Elles s’appuient sur les matériels et logiciels sécuritaires du pilotage automatique et sur des logiques à relais de sécurité pour la commande de l’énergie de traction. L’un des grands apports de Trainguard MT CBTC est de garantir un très haut niveau de sécurité grâce au contrôle continu de vitesse ainsi qu’à ses composants sécuritaires et éprouvés. Il offre également une flexibilité pour réduire tem- porairement la vitesse d’exploitation. Les fonctionnalités fon- damentales du CBTC s’opèrent à l’aide de concepts attestés comme étant à la fois adéquats et suffisamment robustes pour s’accommoder des aléas du système de transport. Ces mécanismes englobent les technologies orientées sécurité suivantes : • la technologie dite de monoprocesseur codé ; • une méthode de développement fondée sur la méthode formelle B, internationalement reconnue ; • des outils de développement fondés sur l’Atelier B. Toutes les fonctionnalités du système classées SIL 4 ou SIL 3 (Safety Integrity Level) sont ainsi mises en œuvre : • le recours à la technique du monoprocesseur codé pour faire face aux défaillances aléatoires au niveau du programme fon- damental et pour permettre de détecter les éventuelles erreurs dans la chaîne de production ainsi que les pannes matérielles ; • un matériel spécifique Digisafe (marque déposée par Sie- mens) répondant aux exigences de sécurité intrinsèque pour les équipements de Pilote Automatique Embarqué (PAE) et de Pilote Automatique au Sol (PAS) ; • un canal de transmission radio indépendant de la sécu- rité globale du système : toute altération de données par la transmission radio sera détectée par le PAE ou le PAS réceptionnant l’information. Tous les messages échangés 38 ◗ REE N°3/2012 L'Automatisation des transports publics par le PAE ou le PAS sont codés dans le monoprocesseur. En cas d’altération du code par la transmission radio, le message reçu par l’équipement radio (PAE ou PAS) sera rejeté. Par ailleurs, l’équipement destinataire étant capable d’évaluer l’heure d’envoi des messages, tout message jugé trop ancien (en raison d’une défaillance de la transmission radio) sera rejeté, même si le code est correct ; • des développements mis en œuvre par une équipe certifiée CMMI (Capability Maturity Model Integration) de niveau 3. • Architecture technique du système - Principes généraux L’architecture technique repose sur quatre grandes compo- santes : • les équipements de pilotage automatique, embarqués et fixes ; • le poste central de commande (ou PCC) ; • les moyens de transmission ; • la logique de commande de l’énergie de traction. - Synthèse des principaux choix de réalisation • utilisation de roues phoniques pour la mesure de déplace- ment sécuritaire ; • utilisation du système de localisation Digisafe ; • compatibilité du système avec les automatismes préexistants ; • limitation du matériel en voie ; • architecture centralisée ; • indépendance maximale des communications vis-à-vis des automatismes ; • utilisation de façades de quai ; • fiabilisation de la signalisation ; • mise en œuvre d’un haut niveau de disponibilité ; • interface avec une signalisation informatisée ; • localisation 24 h/24 ; • anticipation d’ouverture des portes ; • existence d’un « arrêt progressif d’exploitation » et d’un sys- tème de repli. - Les équipements de pilotage automatique embarqués Le pilotage automatique embarqué (ou PAE) est en char- ge du mouvement de la navette, de la commande des por- tes et de la surveillance des poignées d’alarmes. Il fournit au pilotage automatique fixe l’ensemble des informations per- mettant le suivi des navettes : position avant et arrière, sens de marche, existence ou non d’une évacuation potentielle et autorisation d’ouverture des portes palières. En retour, il reçoit les informations sécuritaires dont il a besoin : • pour sécuriser son mouvement : cible aval (arrière d’une navette aval, feu fermé,…), limites de vitesse temporaires, autorisation de rouler, etc. • pour pouvoir quitter un quai desservi : confirmation de ver- rouillage des portes palières, etc. Il échange avec le PCC pour acquérir l’ensemble des com- mandes qui lui sont destinées (données de régulation, lieu de destination et fournit à ce même PCC l’ensemble des données de supervision à présenter à l’exploitant : portes fermées ou non, freins serrés ou non, position, état opéra- tionnel des équipements, etc.). Pour assurer une disponibilité maximale, le PAE est consti- tué de deux calculateurs identiques, en redondance chaude, c’est-à-dire qu’en permanence, ils acquièrent les mêmes Figure 1 : Schématique du pilote automatique embarqué (PAE). REE N°3/2012 ◗ 39 Les automatismes au cœur de la migration de la ligne 1 du métro données et effectuent l’ensemble de leurs traitements de manière synchronisée ; les sorties, elles, sont commandées par un seul des calculateurs. Si celui-ci vient à être défaillant, c’est l’autre calculateur qui prend la main, de manière sécuri- sée et totalement transparente. - Les équipements de pilotage automatique fixes Le pilotage automatique fixe comprend des équipements de pilotage automatique au sol (PAS) supervisant chacun une section géographique de la ligne et chargés de fournir aux PAE les informations sécuritaires nécessaires au pilotage des navettes. L’information la plus importante est celle qui in- dique à chaque navette le point jusqu’où elle est autorisée à avancer. Cette position est déterminée par le PAS comme le point aval le plus proche de la navette parmi, entre autres : • l’arrière de la navette en aval ; • un feu non franchissable ; • l’entrée d’une zone où la marche en automatique est interdite ; • une extrémité de voie. Il assure le maintien de la sécurité en interdisant le mou- vement des navettes en cas de suspicion d’ouverture de por- te palière ou de besoin opérationnel (montée à bord d’une navette). Il garantit également la mise hors tension de tout ou partie de la ligne en cas de suspicion d’évacuation en ligne (navette arrêtée à bord de laquelle une poignée d’évacuation a été actionnée, ceci entraînant le déverrouillage des portes et la possible descente de voyageurs en voie). Pour assurer une disponibilité maximale, les PAS sont en redondance chaude et ils sont regroupés dans un local cen- tral pour faciliter leur maintenance. Le pilotage automatique fixe comprend également un équipement superviseur de la ligne (PAL) dont le rôle principal est de contribuer à la ges- tion de la commande de l’énergie de traction. Pour complé- ter l’ensemble, le pilotage automatique fixe comprend des équipements décentralisés, chargés des interfaces avec les équipements hors SAET, situés en ligne, notamment la signa- lisation à relais, les façades de quai et certains appareils de distribution de l’énergie de traction. - Le poste central de commande (PCC) Outil privilégié de l’exploitation, c’est via l’interface hom- me-machine du poste central de commande (PCC) que l’en- semble du système est supervisé et commandé. Le PCC comprend un certain nombre de postes opéra- teurs qui offrent des fonctionnalités adaptées au profil de l’utilisateur courant du poste et un tableau de contrôle op- tique donnant une vue globale et synthétique de la ligne et de ses garages. Quand c’est nécessaire, les utilisateurs peuvent télécom- mander le système de manière sécurisé. Cela concerne soit des actions visant à restreindre le domaine de sécurité comme le fait de limiter temporairement la vitesse des navettes sur une zone donnée (travaux en cours en voie), soit des commandes permissives impliquant une levée de mise en sécurité. Figure 2 : SAET Ligne 1 - Architecture du PCC. 40 ◗ REE N°3/2012 L'Automatisation des transports publics Le PCC a en charge les fonctions d’exploitation liées au mouvement des navettes : il commande les itinéraires pour les navettes, régule le trafic en jouant sur les marches types et les temps de stationnement. Il gère également les mouve- ments dans les garages pour assurer montées (injection) et baisses (retrait) de l’offre de transport et s’assure de disposer à tout moment d’une réserve d’exploitation ainsi que de ga- rages équilibrés. Il présente l’ensemble des informations sur l’état du sys- tème, de la signalisation, des façades de quai et de l’éner- gie de traction ; ceci inclut tout particulièrement la position des navettes mais aussi des rames non équipées. En cas de situation nécessitant une action opérateur, il produit une alarme et en gère le traitement. - Les moyens de transmission La transmission bord-sol est assurée par communication radio à 5,9 GHz dans la bande dédiée aux transports. Elle uti- lise (figure 3) une redondance matérielle au sol (redondance chaude) et une redondance géographique à bord (une radio en tête et une radio en queue). Elle est volontairement indépendante des moyens audio- visuels voyageur : l’interphonie et la vidéo. En cas de dé- faillance communication, soit les navettes seront arrêtées, mais il restera possible de communiquer avec les voyageurs, soit toute communication sera impossible avec les voyageurs mais les navettes continueront leur desserte. Au sol, les échanges entre équipements numériques sont assurés par un réseau en anneau avec un débit de 100 Gbit/s. - La logique de commande de l’énergie de traction L’énergie de traction est distribuée via un certain nombre d’appareils tel que disjoncteurs et interrupteurs. Réalisée in- tégralement en logique à relais sur la L14, cette fonction est mise en œuvre sur la L1 en mariant application numérique et logique à relais. Le recours au pilote automatique de la ligne (PAL) permet de traiter plus facilement et plus souplement l’ensemble des appareils ; les fonctions critiques en termes de temps de réaction et de disponibilité restent traitées en logique à relais, simplifiée par rapport à la L14. • Les grandes fonctions - La localisation Dans la voie, sont implantées des balises qui, une fois lues par le PAE, fournissent une localisation précise. Après avoir lu une balise, le PAE calcule son déplacement en comptant les tours de roue ; cette mesure est entachée d’une erreur récurrente mais elle sera « recalée » lors de la lecture de la balise suivante. Le PAE détermine l’orientation de la navette et, connais- sant, par paramétrage matériel, sa longueur (5, 6, 7 ou 8 voitures), il est alors en mesure d’indiquer aux PAS, la posi- tion de son avant et de son arrière. Cette approche permet de traiter la circulation mixte de navettes de différentes lon- gueurs. Pour fournir les données de localisation au sol, le PAE dis- pose d’une cartographie de la ligne sous forme de segments chaînés qu’il partage avec le PAS, à charge pour le PAS de transmettre au PAE la position des aiguilles. - L’espacement mixte Le PAS fournit à chaque navette sa limite de mouvement, basée notamment sur la position de l’arrière de la navette en aval transmise par cette navette. Lorsque le train aval n’est pas une navette mais une rame non équipée (voire une navette en défaut de transmission ou de localisation), l’information de position arrière n’est pas dis- ponible. Dans ce cas, c’est la position du joint amont du pre- mier circuit de voie aval occupé qui est utilisée. C’est moins performant mais cela permet de combiner suivi virtuel (via les positions arrières) et suivi matériel (via les occupations de circuits de voie). Ce suivi mixte repose sur des hypothèses de sens de mar- che attendu. En cas de détection d’un mouvement à contre- sens, le SAET déclenche une mise en sécurité avec coupure de l’énergie de traction. Figure 3 : Couverture radio par cellules se recouvrant. REE N°3/2012 ◗ 41 Les automatismes au cœur de la migration de la ligne 1 du métro - La vitesse En tout point, le PAE calcule une vitesse optimale, prenant en compte le point d’arrêt visé et le temps de parcours fixé par la régulation et les mesures d’économies d’énergie. Il calcule également une vitesse imposée par les contraintes de sécurité qui intègre les limitations imposées par la voie, par les opé- rateurs du PCC ou par la présence en aval d’un point d’arrêt sécuritaire. Il s’asservit sur la plus faible de ces deux vitesses. - Le transfert voyageurs La séquence d’un transfert voyageurs est la suivante : • le PAE se sait en approche d’un quai à desservir : il doit s’arrêter et effectuer un transfert voyageurs ; • le PAE cherche à respecter le point arrêt à quai ; • il vérifie qu’il s’est arrêté correctement (fonction de sécu- rité) et si c’est le cas, il garantit de façon sécuritaire le non redémarrage de la navette ; • il commande l’ouverture des portes de la navette tout en demandant, via le PAS, l’ouverture synchronisée des portes palières ; • il attend l’échéance du temps de stationnement (fourni par le PCC) ; • une fois ce délai échu, le PAE commande la fermeture des portes de la navette tout en demandant, via le PAS, la fer- meture synchronisée des portes palières ; • lorsqu’il a constaté que les portes de la navette sont fer- mées et qu’il a été informé par le PAS que les portes pa- lières sont fermées, le PAE commande le démarrage avec une accélération conditionnée par la marche type et les fonctions d’économies d’énergie. - Réveil et sommeil des navettes La nuit les navettes sont endormies : elles sont garées sur des voies hors tension et la quasi-totalité des équipements embarqués est également hors tension pour économiser les batteries. 45 minutes avant le début de l’exploitation, le PCC propo- se un programme pour la journée basée sur sa typologie : se- maine, samedi ou dimanche, période de vacances scolaires ou non, etc. Ce programme peut être modifié par l’opérateur en cas d’évènement particulier prévu (affluence ponctuelle en un lieu par exemple). Dès que l’opérateur approuve le programme (éventuellement après modification), il met sous tension les zones hors tension et valide le lancement de la journée. Le PCC va alors commander aux navettes de se ré- veiller : dans chaque navette, le seul équipement resté sous tension est la radio ; c’est lui qui va déclencher la mise en route des équipements de la navette, notamment les mo- trices pour alimenter l’ensemble des équipements qui vont se mettre sous tension au fur et à mesure. Après une phase d’initialisation et d’autotest, le PAE déclare le train prêt. En fin de journée d’exploitation, le PCC va progressive- ment sortir les navettes selon un programme préétabli puis va les mettre en sommeil, la quasi-totalité des équipements embarqués étant mise hors tension. Enfin, l’opérateur met la ligne hors tension. - Les travaux en voie Le PCC fournit également une aide importante aux opéra- teurs pour les travaux de nuit : • limitation temporaire de vitesse ; • télécommande agissant sur les phares et le klaxon pour permettre aux navettes de se signaler en avance ; • cahier informatisé des consignations : outil de saisie des demandes de consignation, télécommande sécurisée de mise en sécurité des sous-sections électriques concernées, fonction de condamnation des télécommandes ; • cahier informatisé des condamnations. - Interfaces Les automatismes du SAET permettent également de : • fournir les informations nécessaires aux différents systèmes de communication voyageurs : moyens audiovisuels (MAV) bord et sol, motif départ, système d’information en ligne (SIEL) ; • remonter au PCC les états relatifs à la maintenance des équi- pements en interface afin de centraliser les données pour le diagnostic (MR, signalisation, façades de quai, etc.) ; • gérer les grilles, systèmes de protection incendie, machines à laver ; • traiter les informations des dispositifs de détection de dé- faut des pneumatiques et des frotteurs. - Performances d’exploitation du système SAET appliqué à la ligne 1 En phase d’exploitation mixte, avec navettes automatiques et des trains en manuel, le système permet un intervalle mi- nimal pratique entre deux trains inférieur ou égal à 105 s. Une fois le déploiement du système terminé, les perfor- mances attendues sont les suivantes : • vitesse commerciale supérieure ou égale à 30 km/h ; • intervalle dynamique entre deux trains en automatique in- férieur ou égal à 35 s ; • intervalle minimal pratique entre deux trains inférieur ou égal à 85 s. - Maîtrise de la consommation d’énergie Siemens met en œuvre sur la L1 un système d’optimisa- tion de la consommation électrique de l’ensemble de la ligne 42 ◗ REE N°3/2012 L'Automatisation des transports publics en heures creuses et en heures pleines, grâce à un dispositif – le “coasting” – fondé sur le principe de la marche sur l’erre. Déjà opérationnel sur la L14 depuis 2010, il équipe l’inté- gralité de ses navettes et donne des résultats quantifiables tels qu’une réduction annuelle de la consommation d’énergie d’environ 5 500 MWh. Le principe de la marche sur l’erre – l’équivalent d’une automobile roulant au point mort – consiste à faire circuler un train sans alimentation en énergie de traction. Le matériel roulant se déplace alors uniquement grâce à l’inertie de son mouvement, une pratique d’exploitation familière des méca- niciens de la SNCF. Son but est d’économiser l’énergie sans que la qualité de service ni le confort offerts aux voyageurs soient affectés. Il permet donc de réguler la marche des trains tout en optimisant la consommation d’énergie. Ce principe permet également grâce à l’optimisation des freinages une réduction des dépenses de maintenance des systèmes de freinage ainsi qu’une amélioration du confort des passagers grâce à un freinage plus souple. Jusqu’à quatre types de marches en coasting (coast profi- les) sont prédéterminées par simulation en plus de la marche tendue (figure 4). La marche type tendue (MTT) est obtenue en utilisant l’accélération maximale disponible sur le matériel roulant, en maintenant en sécurité la vitesse du train au plus près de la vitesse maximale autorisée par le polygone de vitesse de la ligne et en ajustant la décélération à la valeur de celle de ser- vice (γs ) pendant les ralentissements ou les arrêts. Le temps de parcours obtenu avec la marche tendue est minimal pour le trajet considéré. La marche type théorique (MTTh) est déduite de la marche type tendue en incluant une réserve de temps de parcours. Ces réserves de temps sont réalisées en incluant des zones de coasting respectant les réserves maximales de temps de parcours. Zone de coasting (coast area) : zone sur laquelle on ne demande jamais au train de fournir un effort de traction. Une zone de coasting peut donc également s’appeler « zone de non traction ». Sur une zone de coasting, le train peut avoir plusieurs types de comportement : • en pente, le train peut accélérer sans pour autant dépasser la vitesse de la marche tendue (si nécessaire, le train freine pour ne pas dépasser la vitesse max ou la vitesse d’une parabole d’arrêt) ; • en palier (en raison de la résistance à l’avancement) ou en rampe, le train va ralentir. Il freinera si nécessaire pour suivre une parabole de ralentissement. Marche en coasting (coast profile) : marche type obtenue en plaçant une ou plusieurs zone(s) de coasting sur le trajet du train. Durant la phase de coasting, le train est seulement sou- mis aux déclivités de la voie et à la résistance à l’avancement. Une marche est définie par une ou deux zones de coasting définie(s) sur une mission. Une zone de coasting est définie par une abscisse de début de coasting et une abscisse de fin de coasting. A une marche donnée correspond un temps de parcours moyen. Des exemples de définition de marches types sont présen- tés sur les figures 5 et 6. De manière générale, en fonction du temps de parcours et de la consommation énergétique souhaités, le choix peut s’effectuer entre la marche tendue Figure 4 : Principe du “coasting” et des marches prédéfinies. REE N°3/2012 ◗ 43 Les automatismes au cœur de la migration de la ligne 1 du métro (la plus rapide), et les marches coasting prédéterminées, soit cinq marches maxi. - Avantages du coasting L’application de zones de coasting permet d’obtenir un gain énergétique et d’optimiser l’intervalle dynamique requis. Elle permet également de répondre à un débit voyageur en heures creuses tout en réalisant une économie non négligea- ble sur le matériel roulant (pas de traction pendant la phase de marche sur l’erre). Sur la L14, l’incidence du coasting a pu être mesurée. Il en résulte un taux moyen d’économie d’énergie, toute plage horaire confondue, d’environ 16 %. Ceci équivaut à une éco- nomie annuelle de 5 566 MWh – soit deux mois de consom- mation électrique liée au mouvement des navettes – ou encore à un gain de près de 400 000 €. De plus, par rapport à la marche normale, le principe de la marche sur l’erre permet d’éviter les surconsommations d’énergie qu’impose le recours au profil de vitesse maximal pour compenser le retard d’une navette. A titre indicatif, lors- que celui-ci est supérieur à trois secondes, la surconsomma- tion peut atteindre 18 % ! Ce principe permet également, grâce à l’optimisation des freinages, une réduction des dépenses de maintenance des systèmes de freinage, ainsi qu’une amélioration du confort des passagers en évitant les alternances traction/freinage dues à des changements rapprochés de pentes ou de paliers de vitesse en raison du génie civil. Enfin, en diminuant l’intensité des freinages, la marche sur l’erre permet de réduire le nombre de particules dégagées lors de cette phase et d’améliorer ainsi la qualité de l’air en station et à bord des navettes. Figure 5 : Exemple de marche type à une zone. Figure 6 : Exemple de marche type à deux zones. 44 ◗ REE N°3/2012 L'Automatisation des transports publics Conclusion Fort de ces réussites dans la modernisation des automa- tismes du métro parisien, les divisions RL et MOL de Siemens France ont prouvé qu’elles étaient à même de répondre ef- ficacement aux demandes croissantes des agglomérations pour faciliter la mobilité des personnes. Outre les automatismes de métro tels que ceux mis en œuvre sur la ligne 1 de la RATP, le savoir-faire de Siemens se traduit également dans la gamme de métros automatiques clefs en main Val, Cityval et Airval. C’est d’ailleurs à ce titre, que les équipes de Siemens France assurent pour l’ensem- ble du groupe la responsabilité mondiale du business de ces métros automatiques. Depuis la mise en service en 1983 de la première ligne du réseau de Lille, une dizaine de lignes Val ont été construites dans le monde : seconde ligne de Lille, deux lignes à Tou- louse, première ligne de Rennes, celles de Chicago, Taipeh et Turin, l’Orlyval et les deux lignes de CDGVAL. Les équipes de Siemens France ont inauguré avec succès au mois de juin 2012 la ligne d'Uijeongbu en Corée et l'extension de la ligne Lisa de l'aéroport Charles de Gaulle. La solution Cityval a par ailleurs été choisie pour la seconde ligne de métro tout automatique de l’agglomération de Rennes. Longue de 12 km et comportant 15 stations, elle sera équipée de 19 trains Ci- tyval. La capacité de cette ligne à terme sera de 15 000 voya- geurs transportés par heure et par direction. Dans le monde entier, en Corée, aux Etats-Unis, en Ita- lie ou auprès des clients français, les équipes de Siemens France restent ainsi mobilisées pour faciliter la mobilité des personnes en ville et dans les aéroports. Glossaire CBTC Communication Based Train Control CMMI Capability Maturity Model Integration GoA Grade of Automation IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers MAV Moyen Audio Visuel MOL Mobility and Logistics MTT Marche Type Tendue MTTh Marche Type Théorique MR Matériel Roulant PA 135 Pilote Automatique 135Hz PAE Pilote Automatique Embarqué PAL Pilote Automatique de la Ligne PAS Pilote Automatique au Sol PCC Poste Central de Commande RL Rail Systems SAET Système d’Automatisation d’Exploitation des Trains SIEL Système Information En Ligne SIL Safety Integrity Level STD Système Transmission de données WCC Wayside Cell Controller WRE Wayside Radio Equipment Antoine  Alfonsi est depuis 2010 responsable technique du projet  SAET L1 chez Siemens  IC MOL. Ingénieur Supelec, il a commencé sa carrière chez Matra Nortel en 2000, puis a rejoint Siemens à New-York avant d’être nommé responsable des essais pour l’automatisation les lignes 3 et 5 de la RATP (projet Octys). Laude-Auxane de Verdun est, depuis 2009, responsable mar- keting Siemens IC RL-MOL. Diplômée d’un master 2 de gestion et NTIC de l’Université Paris Dauphine, elle a débuté en tant que gestionnaire de projets chez Siemens Transportation Systems - Integrated Services. les auteurs