L'automatisation des transports publics

Les transports : un autre exemple de réseaux intelligents 10/05/2013
Auteurs :
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2012-3:4246

Résumé

L'automatisation des transports publics

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	    <date dateType="Created">Fri 10 May 2013</date>
	    <date dateType="Updated">Sun 10 Sep 2017</date>
            <date dateType="Submitted">Fri 25 May 2018</date>
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REE N°3/2012 ◗ 25 LES GRANDS DOSSIERsIntroduction Dans le dernier numéro de la REE (2012-2), nous avons consacré un dossier à la nouvelle révolution des moteurs électriques. Plusieurs contributions y ont montré comment les moteurs électriques récents, notamment les moteurs à aimants permanents, couplés à des systèmes d'alimentation à base d'élec- tronique de puissance, eux-mêmes pilotés par des algorithmes performants, permet- taient de réaliser des progrès substantiels en termes de performances et donc de rentabilité. Le moteur électrique est l'un des composants essentiels des systèmes de transport pu- blic : trains, métros, tramways...… Mais l'amélioration du service rendu par ces systèmes et la diminution de leur coût nécessitent de resituer le moteur électrique dans une approche système plus globale. On parle aujourd'hui beaucoup de réseaux intelli- gents – de « smart grids » – dans le domaine du trans- port et de la distribution d'électricité. Mais les systèmes de transport collectif constituent un autre exemple de réseaux, où l'association à un réseau de transport phy- sique d'un système de collecte et de traitement de l'in- formation, permet de réaliser des progrès substantiels et mesurables en termes de performances, et donc de service rendu, et en termes de sécurité fonctionnelle. Il était naturel que la REE consacrât un dossier spécifique à ce domaine, dans lequel de grands industriels im- plantés depuis de nombreuses années sur le teritoire national sont à la pointe du progrès. Deux domaines sont abordés de façon relativement approfondie : • celui des trains, où Patrice Noury, d'Alstom Transport, nous montre comment l'automatisation des grandes lignes ferroviaires permet, grâce notamment au sys- tème de signalisation européen ERTMS de niveau 2, d'améliorer le débit et la régularité du trafic et d'en ac- croître la sécurité tout en autorisant les trains à grande vitesse à circuler entre les différents pays européens, sans avoir à se préoccuper des 30 systèmes de signa- lisation nationaux encore en service dans les pays de la communauté ; • celui des métros, où Antoine Alfonsi et Laude-Auxane de Verdun nous exposent comment Siemens, à partir du savoir-faire acquis grâce à l'automatisation de la ligne 14, est en train de réussir le pari d'automa- tiser de façon complète et sans interruption de service la ligne 1 du métro de Paris dont on connaît le degré d'engorgement. Les équipes françaises de Siemens constituent ainsi le pôle mondial de compétences du groupe pour les systèmes de métros automatisés, ain- si que l'explique Christophe de Maistre, Président de Siemens en France, dans l'article invité qu'il a bien voulu accepter de publier dans le présent numéro de la REE. Dans les deux cas, la mise en œuvre d'un système automatisé implique que soient déployés des équipe- ments de signalisation et d'automatisme de sol associés à des équipements embarqués, l'ensemble étant coor- donné par un poste de contrôle centralisé. Les objectifs sont ceux de tout système de contrôle industriel et s'ex- priment en termes d'amélioration des performances : accroissement des débits de voyageurs (réduction par exemple de 105 s à 85 s de l'intervalle entre métros sur la ligne 1), meilleure régularité du trafic, réduction des consommations d'énergie, gestion prévisionnelle de la maintenance, etc. Mais dans le domaine des transports et surtout dans celui des transports de voyageurs, la sécurité est un point essentiel et le niveau SIL 4 y est requis, impliquant que la probabilité de se trouver dans une situation potentiellement dangereuse soit inférieu- re à 10-8 par heure de fonctionnement. La conception et la réalisation de ces grands sys- tèmes nécessitent des compétences approfondies en matière d'architecture de grands systèmes de contrôle. Ces compétences ne s'improvisent pas et les graves difficultés rencontrées récemment dans le développe- ment du système chinois de ligne à grande vitesse en sont l'illustration. Les transports : un autre exemple de réseaux intelligents Jean-Pierre Hauet Associate Partner KB Intelligence Membre Emérite de la SEE 26 ◗ REE N°3/2012 LES GRANDS DOSSIERs Introduction Elles nécessitent aussi la maitrise de technologies-clés. Certaines se retrou- vent dans d'autres domaines (nucléaire, aéronautique)  : monoprocesseurs co- dés, calculateurs en redondance chau- de, processus de développement de grands logiciels, etc. D'autres sont plus spécifiques au domaine des transports. On peut citer le repérage et le position- nement de façon extrêmement fiable et précise des trains : aussi bien de l'avant du train que de son arrière, sans oublier le sens de marche ! Un autre défi tech- nologique réside dans la capacité d'as- surer des radiocommunications entre les équipements situés le long des voies et les équipements embarqués. Les exigences de l'exploitation sont ici très différentes de celles des systèmes d'information des voyageurs. Les débits ne se comptent pas en Mbit/s mais les exigences en termes de disponibilité et d'intégrité sont très élevées. Le troisième article, écrit par Jean Cellmer de Réseau Ferré de France (RFF) a en conséquence été dédié au système GSM-R, système dérivé du GSM grand public, mais dont les carac- téristiques ont été repensées pour as- surer, avec les niveaux de disponibilité et d'intégrité requis, les liaisons voix en- tre les conducteurs et les agents char- gés d’assurer la circulation des trains et les liaisons données entre le train et les calculateurs du système de signalisa- tion ERTMS. ■ Automatisation dans les grandes lignes ferroviaires Patrice Noury .................................................................................................................................................................................... p. 27 Les automatismes au cœur de la migration de la ligne 1 du métro Antoine Alfonsi, Laude-Auxane de Verdun ............................................................................................................................ p. 36 Le réseau GSM-R de RFF Jean Cellmer ...................................................................................................................................................................................... p. 45 les articles Jean-Pierre Hauet est ancien élève de l’Ecole Polytechnique et Ingénieur du corps des mines. Il a occupé différentes positions dans l’Administration, en particulier celle de rapporteur général de la Com- mission de l’Energie du Plan. Il a dirigé le centre de recherches de Marcoussis d’Alcatel avant d’être nommé directeur Produits et Techni- ques de Cegelec, puis Chief Technology Officer d’Alstom. Depuis 2003, il est Associate Partner de KB Intelligence, spécia- lisé dans les questions d’énergie, d’automatismes industriels et de développement durable. Il préside l’ISA-France, section française de l’ISA (Instrumentation, Systems & Automation Society). Il est membre Emérite de la SEE et membre du comité de rédaction de la REE.