Système de surveillance et de contrôle ferroviaire : l’heure du test

Le système européen de contrôle et de surveillance du trafic ferroviaire ou ERTMS (European Rail Traffic Management System) est un projet industriel développé par un certain nombre de grands équipementiers et constructeurs en étroite collaboration avec l’Union européenne, les actionnaires des réseaux ferrés et de l’industrie du GSM-R. Il a pour objectif l’harmonisation de la signalisation ferroviaire en Europe en remplaçant les systèmes propres à chaque pays par un système unique, ce qui permettra d’accroître la compétitivité du réseau ferré européen. 

Un système ERTMS niveau 2 est constitué de deux briques de base :

• le système européen de contrôle des trains TCS (European Train Control System) : il s’agit d’un système de gestion automatique du trafic ferroviaire, ou système ATP (Automatic Train Protection), destiné à remplacer les ATP nationaux existants. Il est spécifié pour différents niveaux qui dépendent de la manière dont les voies sont équipées et dont l’information est transmise au train ;
• le GSM-R (GSM-Railways) qui est un standard de communication sans fil basé sur le GSM mais utilisant des fréquences spécifiquement réservées aux applications ferroviaires ainsi que certaines fonctions spécifiques ou avancées.

A Adalsbanan, en Suède, Banverket et Bombardier ont équipé une portion de la voie ferrée avec un système ERTMS niveau 2. Il s’agit de la première installation d’un système de niveau 2 capable de gérer des équipements tels ceux des passages à niveau. Dans un tel système, le conducteur de la motrice peut recevoir des informations relatives à la voie ferrée par le biais du réseau GSM-R. L’information reçue par le conducteur provient du centre de contrôle de Banverket par le biais d’un réseau IP connecté aux équipements de surveillance disséminés le long de la voie ferrée.

Ces équipements sont reliés au réseau IP de Banverket à l’aide des câbles en cuivre à paires torsadées du réseau existant et du prolongateur Ethernet DDW-225 de Westermo qui a contribué grandement à réduire le coût de l’installation en évitant l’utilisation de la fibre optique. Ce dernier utilise une technologie SHDSL permettant de véhiculer des données à un débit maximum de 5,7 Mbit/s pour les distances les plus courtes. Pour des débits inférieurs, la portée de la liaison peut atteindre 15 km. Toutefois, dans le cas de l’installation suédoise, la résilience et la fiabilité du réseau sont privilégiées par rapport à la bande passante. Le meilleur compromis entre la portée et le rapport signal sur bruit a été obtenu à 2,3 Mbit/s sur des distances comprises entre 2 et 7 km. 

Les exigences élevées en termes de fiabilité plaident ici pour une solution de réseaux redondants. C’est la raison pour laquelle la National Rail Administration a créé deux réseaux individuels connectés afin de dupliquer l’information issue des équipements de contrôle. Ces réseaux sont complètement séparés et connectés au backbone du réseau principal par des routeurs distincts. Ainsi, même si un réseau est défaillant, le plein accès à la liaison est conservé grâce au réseau redondant. Qui plus est, le DDW-225 offre un certain nombre de caractéristiques permettant un contrôle optimal. La compatibilité avec les protocoles VLAN, QoS, SNMP, SSH, ainsi que des diagnostics étendus comptaient parmi les exigences de la Rail Administration.