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Surveillance de la géométrie de la voie en continu

Les voies ferrées sont soumises en permanence à de nombreuses contraintes, qu’il s’agisse des conditions météo (amplitude thermique en fonction des saisons, etc.), de la stabilité du sol (mouvements naturels, activité sismique, etc.) ou encore de l’usure liée à leur exploitation (passage des trains, etc.).

Surveillance de la géométrie de la voie en continu

Jouant un rôle clé dans la décarbonation des transports et poussé par la volonté et l’ambition des pouvoirs publics, le réseau ferré doit également être en mesure de gérer des demandes de capacité et de disponibilité croissantes (voyageurs comme marchandises).

La surveillance de la « géométrie de voie », c’est-à-dire des déformations du rail est donc un enjeu majeur tant pour les gestionnaires d’infrastructure que pour les exploitants des réseaux. Il s’agit en effet de garantir le bon fonctionnement sur la voie, non seulement pour le confort passager mais également – et surtout ! pour des questions de sécurité.

Un enjeu : dépasser le triangle d’incompatibilités « coût – exhaustivité – immédiateté »

Actuellement cette surveillance de défaut des rails est majoritairement assurée par des tournées d’inspection, qu’elles soient visuelles et/ou instrumentées. Ces tournées sont coûteuses, en temps comme en matériel, et ce d’autant plus qu’il est parfois nécessaire d’immobiliser tout ou partie du trafic.

La détection des défauts est donc limitée : d’une part parce que le coût prohibitif des tournées oblige à ne contrôler quotidiennement que des portions de voies (sans logique directe avec des défauts) ; d’autre part, parce qu’elles ne permettent pas, entre deux inspections, de suivre l’apparition ou l’évolution de la dégradation des défauts constatés.

Une idée : utiliser les trajets ordinaires comme témoins privilégiés de la santé du réseau

Notre solution tient compte de ces difficultés pour proposer une idée très simple : capitaliser sur les rotations ordinaires du matériel roulant pour le transformer en témoin privilégié de la santé du réseau.
Nous avons donc développé une solution IoT de bout-en-bout qui repose sur :

1. Une instrumentation non intrusive d’une partie du matériel roulant. Il s’agit d’équiper plusieurs trains « témoins » avec nos capteurs IoT Railnode : deux positionnés sur un boggie (accéléromètres) et un placé sur le toit du matériel roulant (borne gps).

2. Une instrumentation, sur certains points en bord de voies, de capteurs IoT bluetooth afin d’assurer une continuité du traçage GPS dans les zones souterraines.

3. Le développement d’algorithmes permettant :


- La géolocalisation précise des défauts potentiels (tous les chocs ne sont pas des défauts mais tous les défauts génèrent des chocs)
- La création de signatures pour chaque défaut et l’anticipation de leur évolution
- La caractérisation – tenant compte du contexte – des types de défaut.

4. La transformation de la donnée en information disponible via la plateforme Oxygen

Un outil : suivre en temps réel la position et les caractéristiques des défauts sur la voie

Notre outil Oxygen permet donc de délivrer une information immédiate, claire et fiable sur les défauts du réseau et en particulier :
– Leur localisation
– Leurs principales caractéristiques
– Leur évolution historique
– L’anticipation de leur potentielle dégradation
– Le détail des chocs qu’ils ont générés

Au-delà de la visualisation de données, c’est un véritable outil d’aide à la décision pouvant donner lieu à des prescriptions de maintenance, notamment dans la priorisation des segments sur lesquels intervenir.


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