PAREP
Pilotage Automatique Robuste sous contrainte d’Enrayage-Patinage
Le système de contrôle-commande des trains, métro et tramway comprend un dispositif d’anti-enrayage et anti-patinage des roues.
Ce dispositif est actif aussi bien en conduite manuelle qu’en conduite automatique et intervient dès lors qu’un patinage ou un enrayage est détecté sur une roue.
La période de mesure et de calcul du système de contrôle commande est inférieur à 30ms.
L’ATC (Automatic Train Control) est le système de signalisation constitué d’une part d’un sous-système de sécurité ATP (Automatic Train Protection) et d’un système de pilotage automatique ATO (Automatic Train Control). L’ATP assure la marche en sécurité du train en vérifiant la vitesse du train par rapport à la vitesse maximale autorisée ainsi que la capacité de freinage et d’arrêt du train en amont de tout point de danger. L’ATO assure quant à lui l’envoi de commandes au train : c’est un asservissement de haut niveau, qui peut être vu comme un sous-système remplaçant le conducteur. La période de mesure et de calcul de l’ATC sont de l’ordre de 100ms à 300ms.
Au niveau de l’ATC, les observateurs de la cinématique sont des roues codées, montées sur les roues du train. Des accéléromètres peuvent être envisagés.
Lors d’un enrayage-patinage, les mesures de déplacement, de vitesse et d’accélération sont altérées. Lorsque le dispositif d’anti-enrayage-patinage « corrige » le phénomène, les mesures sont également imprécises.
Afin d’assurer la sécurité, l’ATP prend en compte des marges, notamment majoration de vitesse dans le cas d’un enrayage et minoration des déplacements lors d’un patinage. Dans la conduite automatique, l’ATO ne contrôle pas l’enrayage et le patinage, tâche dévolue au système de contrôle commande du train ; pour assurer un pilotage efficace, il essaie de conduire en deçà des limites d’adhérence.
Les marges prises par l’ATP et l’ATO conduisent à une réduction des performances et de la capacité de transport du système de signalisation.
L’étude consiste d’une part à proposer une mesure de cinématique plus fine, avec possibilité de solliciter une période de calcul plus petite et d’autre part à définir une commande ATO robuste à des enrayage-patinage. Grâce à cette commande, les majorations/minorations de l’ATP seront plus limitées, en temps et en amplitude, et les performances devraient pouvoir être améliorée. Par exemple, le pilotage automatique ne doit pas être en opposition avec les actions de l’anti-enrayeur et doit limiter leur sollicitation autant que faire se peut.