Simulations ferroviaire

Le système ERTMS/ETCS est conçu en respect de la baseline 2 de la Commission européenne ERTMS/ETCS. Le simulateur permet de reproduire les affichages de signalisation en cabine issus de l'ETCS (European Train Control System) sur un DMI (Display Machine Interface) tel que cela se produit dans un train réel équipé ERTMS.

Le système ETCS du simulateur comporte un module d'affichage des courbes du profil de vitesses de la ligne qui permet de voir graphiquement les changements de vitesse calculés pour une autorisation de mouvement donnée. Il est également possible d'afficher les logs des transmissions RBC. (Ces affichages n'existent pas sur les ETCS réels.)

Le poste du préparateur permet :

• de créer les plans de voies sur lesquels les trains vont circuler,
• de définir les événements successifs qui vont composer les scénarios,
• de superviser la circulation des trains lors du déroulement de scénarios.

Les plans de voies des scénarios sont configurables à volonté, tant dans leurs caractéristiques (longueur, type de voie, nombre de voies parallèles, profiles de courbes, profiles de vitesses, électrification, types de signaux lumineux, panneaux latéraux, etc.) que dans leur environnement (nombre de gares, environnement d'évolution (campagne, ville, foret, etc.)). Il en va de même avec les trains qu'il est possible de simuler. Le système permet de configurer les caractéristiques de chaque train (poids, accélération, freinage, inertie, longueur, électrification supportée, etc.). Les scénarios peuvent être joués de façon entièrement manuelle (supervision, réservation des cantons, autorisations de mouvement, conduite des trains), ou totalement (ou partiellement) automatique. Dans le cas de scénarios en conduite automatique, il est à prévoir d'établir des tables horaires pour que la circulation des trains soit effective.

Afin d'obtenir un rendu de simulation le plus fidèle possible à la réalité, la plateforme est équipée de deux postes dédiés aux rendus de scènes en 3D. Lors de l'exécution des scénarios, ces deux postes affichent une vue depuis la cabine d'un des trains en circulation. Une vue libre, dirigeable au clavier est également possible.

Le simulateur est composé de cinq stations de travail :

• un contrôleur de simulation
• deux signaleurs (ou aiguilleurs)
• un superviseur
• un mainteneur

Chaque station est connectée à une machine virtuelle simulant le serveur réel d'exploitation tel qu'il se trouve à Ashford.

Les deux postes de signaleurs permettent une visualisation rapide et précise de tous les évènements de la ligne. Les signaleurs ont le contrôle des itinéraires réservés par les trains ainsi que la position exacte de ces derniers, l'ensemble des équipements sols de la ligne, les signaux et les aiguilles ainsi que leur état ou position, l'occupation des quais, etc. La réservation des itinéraires est automatiquement gérée par le système ARS (Automatic Route Setting) en fonction des la programmation des trains (horaire, type, arrêts, etc.), mais les opérateurs peuvent intervenir à tout moment en mode manuel.

L'interface du superviseur (ou table horaire) permet de visualiser l'ensemble du trafic ferroviaire dans l'espace et le temps. Le graphique représenté est généré en fonction de la programmation de la journée d'exploitation. La difficulté de cette ligne réside dans le fait que les TGV Eurostar (courbes roses) évoluent sur les mêmes voies que les trains de banlieue (courbes bleues), beaucoup plus lents. Cette interface permet également de visualiser ou de modifier très rapidement l'itinéraire d'un train. La modification sera ensuite prise en compte par l'ARS.

L'interface du mainteneur permet de visualiser l'ensemble des alertes matériel et système, comme les pannes d'aiguille, de signaux, la perte de liaison avec un train, etc.

Le pupitre de conduite reproduit fidèlement les commandes d'une motrice ferroviaire en mêlant des commandes physiques et des commandes virtuelles sur deux écrans tactiles. Des boutons bistables additionnels configurables permettent d'interagir avec l'application tierce (ATO). De ce fait, le train simulé peut être conduit manuellement, partiellement autonome (utilisation d'ADAS) ou pleinement autonome. Il est équipé des systèmes de signalisation embarqués KVB, TVM et ERTMS/ETCS (niveau 1 et 2), ainsi, que des systèmes de sécurité standards : RSO, DAAT, SAL et SAR.

Le simulateur est totalement configurable. Les lignes sont éditables pour répondre à tous les cas de figure. La signalisation au sol est conforme aux standards français et regroupe la majeure partie des éléments de la signalisation mécanique, fixe et lumineuse. Une bibliothèque d'éléments de décors 3D permet d'étoffer les lignes et de faire évoluer le train dans différents milieux. Le système de gestion des évènements permet de générer différents types de situation et d'aléas :

• Changement météorologique (dégagé, nuageux, pluvieux, neige, brume, brouillard)
• Évolution du scénario à diverses heures de la journée (jour et nuit sur 24h)
• Apparition d'objet 3D sur la voie (obstacles : rocher, voiture, piétons, animaux, arbre couché, etc.)
• Pannes de signaux
• Anomalies sur le convoi (train principal, train lièvre ou croiseur)
• Panne d'équipements bord

Les trains peuvent être de différentes compositions, en nombre et type de wagons. Des capteurs virtuels peuvent être installés sur le train principal. Nous disposons des capteurs principaux pour la robotique autonome : GPS, radar, lidar, caméra, caméra nocturne.