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Chez Thales, la solution de train autonome est hébergée par Lucy

Le but pour Thales est de maîtriser l’ensemble des solutions allant de l’assistance à la conduite, à l’autonomie totale, sans conducteur à bord, en passant par le "train téléguidé", une technique qui permet de prendre le contrôle d'une locomotive à distance.

Chez Thales, la solution de train autonome est hébergée par Lucy


Par Pierre Bony


Gare de Neustadt, Allemagne, le 2 septembre. Au matin nous découvrons Lucy le laboratoire roulant de Thales bardé de capteurs, dans lequel nous allons effectuer au total un voyage de 40 kilomètres dont la plus grande partie sur une voie d’essai. Durant le trajet nous allons découvrir, en conditions réelles, les nouvelles technologies développées par Thales qui permettront de rendre possible l’automatisation des trains.

Construit en 1994, Lucy était un autorail diesel permettant de transporter des voyageurs et des marchandises sur les lignes ferroviaires secondaires du Bade-Wurtemberg. Ce train appartenait à la compagnie WEG (Wuerttembergische Eisenbahngesellschaft) qui avait pour habitude de donner des prénoms féminins à ses trains, et qui a été racheté en 2014 par Thales.

Une partie du trajet sera effectuée sur la ligne Lambrecht-Elmstein. Cette ligne à voie unique de 13 kilomètres désaffectée a été remise en service en 1984 pour permettre la circulation du matériel roulant du musée du ferroviaire de Neusdat. Le fait de bénéficier d’une voie privée seulement utilisée les week-ends, permet aux équipes de Thales de s’affranchir des problèmes d’horaire et de bénéficier d’une grande flexibilité afin de mener à bien ses essais de conduite autonome, et ce à une vitesse maximum de 30 km/h. Lors de certains tests cela permet au conducteur de lâcher les commandes en toute sécurité.

L’équipe de techniciens et ingénieurs présente dans Lucy, est principalement Franco-Allemande. Une collaboration a été mise en place avec la SNCF et la Deutshe Bahn.

En parallèle, Thales développe ses propres solutions.

A bord de Lucy, une armoire de serveurs, prenant peu de place grâce à une solution de refroidissement sans ventilateur, gère l’ensemble du système embarqué permettant de tester les différentes solutions. Grâce à sa solution de gestion et de contrôle des trains, son système d’aide à la conduite, ses équipements cellulaires de télésurveillance GSM-R/4G/5G, ses capteurs de géolocalisation, Lucy est capable de déterminer d’elle-même très précisément sa position et sa vitesse.

SAVOIR DÉTECTER UN OBSTACLE SUR LA VOIE

Avec son système de capteurs RailBot™ APS (Advanced Positioning System), il est possible de géolocaliser les trains avec une grande précision. Pour ce faire, on utilise le réseau GNSS qui est un GPS permanent. Avec des radars, des capteurs LIDAR (qui utilisent la lumière pour évaluer une distance), et des caméras, il a été possible de réaliser une cartographie de la ligne d’essai avec une précision centimétrique.

Les données recueillies ont permis de créer une carte numérique HD afin de tester les capteurs APS. Grâce à RailBot™ Eye et ses algorithmes, il est possible de détecter la nature de l’obstacle (personne, véhicule, etc).

Ainsi le système saura prendre la bonne décision : freinage d’urgence ou décélération progressive. La portée de détection d’obstacle est pour le moment de 200 mètres environ. Le but est d’augmenter cette portée à 1.500 mètres pour permettre des vitesses de service plus élevées.

Pour cela Thales utilisera son expérience dans certains secteurs de la défense qui utilise des capteurs permettant de voir à 10 Kilomètres.

Cette technologie pourra aussi permettre de faire circuler plus de trains sur la même ligne en réduisant la distance entre eux.


Chez Thales, la solution de train autonome est hébergée par Lucy
L’interface de détection d’obstacle


GERER LE FLUX DES PASSAGERS

Présenté par Gregory Addes, Chef de produit, cette solution d’analyse vidéo développée en France, permet d’utiliser le réseau CCTV de caméras existantes dans les stations et à bord des trains, pour proposer une information en temps réel de la densité des voyageurs. Grâce à un code couleur affiché sur des écrans disposés sur le quai les passagers seront orientés vers les voitures ou il reste de la place.

Une fois les passagers à bord ils seront aussi supervisés en utilisant des algorithmes performants en intelligence artificielle permettant d’anonymiser les passagers en les réduisant à l’état de squelettes sur l’écran de contrôle.

Outre l’optimisation des passagers dans le train, ce système permettra de détecter des comportements anormaux ou bien un passager endormi afin de lui éviter de se réveiller au terminus !


Chez Thales, la solution de train autonome est hébergée par Lucy
L’interface de gestion des flux des passagers


TEST DE QUALIFICATION DE LA NORME ETCS OBS

L’ ETCS permet de calculer en permanence, pour chaque train, une vitesse maximale de sécurité avec signalisation en cabine à l’intention du conducteur et met en œuvre des systèmes embarqués qui reprennent le contrôle en cas de dépassement de la vitesse autorisée.

Pour le développement de la norme ETCS-OBS (unité ETCS embarquée), une partie des tests est effectuée en laboratoire, mais doit être effectuée aussi en condition réelle.

Lucy, grâce à la flexibilité apportée par la ligne du tronçon Lambrecht – Elmstein, a été choisie comme outil de test pour le passage de l’ETCS niveau 1 à l’ETCS niveau 2


UN TRAIN AUTONOME EN SERVICE A L’HORIZON 2026 ?

Amine Arezki, Directeur marketing Transport chez Thales souhaite disposer d’un prototype avancé pour 2023 et une première mise en service en 2025 ou 2026. La SNCF devrait y être associée.

Il existe encore certaines étapes à franchir, notamment en ce qui concerne la sécurité et la mise en place de standard homologable. Sans oublier la cybersécurité.

Dans un premier temps le train autonome ne devrait concerner que le secteur du fret, puis ensuite le trafic régional et les lignes secondaires. Précision : pour les trains avec voyageurs, un personnel de la compagnie sera toujours présent pour des raisons de sécurité. Pour ce type d’opérateurs, les avantages financiers apportés par l’autonomie devraient être au rendez-vous.

En ce qui concerne la grande vitesse, Amine Arezki a été clair : pas question de parler de train autonome, mais les solutions développées pourront améliorer l’aide à la conduite sur ce type de train.

Enfin des solutions de trains téléguidés via la 5G ou par satellite sont en développement. Cela pourra être utilisé lors de manœuvres ou bien pour reprendre le contrôle en cas de défaillance du système de conduite autonome.

Maintenant pour Lucy destination Berlin et le Salon InnoTrans qui démarrera le 20 septembre. Peut-être la dernière fois sous les couleurs de Thales, car le groupe français, un des leaders de la signalisation ferroviaire, doit céder cette branche d’activité début 2023 au Japonais Hitachi.


Chez Thales, la solution de train autonome est hébergée par Lucy

www.thalesgroup.com

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