Rapport Blue Eye Video SAS-VH V1.0.1
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PROJET SAS VH Système d’Accès Sécurisé aux Véhicules ferroviaires Pour Voyageurs Handicapés (SAS-VH) PREDIT GROUPE 10 PHASE 1 : ANALYSE DES SOLUTIONS : Etude de faisabilité Pascal SCHULZ, Blue Eye Video Fabien PELISSON, Blue Eye Video Pierre Jean RIVIERE, Blue Eye Video 1 1 Introduction Les problèmes d’accessibilité ferroviaire pour les Personnes à Mobilité Réduite (PMR) ont été identifiés lors de différentes études diagnostiques. La tâche d’embarquement et de descente des trains, à l’interface quai / train, représente une difficulté majeure pour ces personnes. La diversité des hauteurs de quais et des planchers du matériel roulant français engendre une lacune verticale et horizontale importante et variable. Elle rend difficile l’accès aux trains aux PMR mais également la mise en place de systèmes d’aide standardisés. Actuellement, des élévateurs de quai sont employés mais le recours au portage à bras n’est pas rare. Dans les deux situations, la personne ne dispose que d’une très faible autonomie. Ainsi, améliorer l’accès aux véhicules ferroviaires pour les PMR et les intégrer dans le flux standard des usagers implique d’augmenter le degré d’autonomie de ces personnes. Cette amélioration de l’accessibilité doit s’effectuer en préservant la sécurité des PMR mais également celle des autres passagers et du personnel de l’exploitant ferroviaire. De ce fait, le projet « Système d’accès sécurisé aux véhicules ferroviaires pour voyageurs handicapés » (SAS-VH) a été accepté par le PREDIT. SAS VH est un projet de conception d’un système d’aide embarqué divisé en 3 phases, regroupant différents partenaires, dont Blue Eye Video. La phase 1 de ce projet a pour objectif principal de réaliser des préconisations de solutions optimales à partir d’un état de l’art de l’existant. Blue Eye video est chargé d’analyser des solutions techniques à partir d’un état de l’art de l’existant et d’émettre des recommandations pour la phase 2 du projet. Après une première étape d’étude de faisabilité, un maquettage de la solution préconisée est mise en place et testée sur un site de la SNCF. La solution de sécurisation de comblement de la lacune, que se propose de réaliser le Projet SAS-VH, consiste en un système mécanique intégré à la caisse du véhicule auquel est interfacé un micro système qui réalise des fonctions particulières telles que le contrôle, la surveillance et la communication. Ce micro système embarqué d'accès aux trains pour les voyageurs handicapés doit assurer la sécurité totale de l'accès et surtout sécuriser le train au moment du départ. Ce contexte et les besoins définis permettent d’identifier les fonctions attendues du système d’aide à l’embarquement et à la descente du train dans son contexte d’exploitation accompagnées de propositions de solutions. Des recommandations sont ainsi formulées en vue d’une conception adaptée aux attentes des PMR et aux contraintes d’exploitation. * PMR: Personne à la Mobilité Réduite 2 2 Etude de faisabilité L’étude de faisabilité d’un système d’aide embarqué porte sur le choix des technologies, les aspects de sécurité et l’intégration d’une maquette fonctionnelle du système d’accès sur une voiture prototype de type VB2N. 2.1 Cahier des charges L’étude du système prend en compte 3 points importants: La sécurité, Les contraintes ferroviaires, Les performances techniques. 2.1.1 La sécurité Le système d’aide embarqué fournit des informations permettant la commande des portes et de la comble lacune de la voiture. La sécurité est primordiale pour ce type d’équipement. Ce point est abordé dans le chapitre « Etude de sécurité » (§4). 2.1.2 Contraintes ferroviaires L’étude tient compte des contraintes ferroviaires qui ont été limitées pour la phase 1 du projet. Elle ne tient pas compte des contraintes liées aux normes de développement, d’industrialisation, de fabrication et d’installation. Pour cette phase, on prend en compte les aspects suivants : Conditions opérationnelles La maquette doit si possible tenir compte des contraintes suivantes : Le temps d’arrêt de 50 secondes pour les RER, Le temps d’arrêt de une minute trente secondes pour les TER, Le temps d’arrêt de 3 minutes pour les TGV, Le mouvement de la caisse en vitesse très basse, Quai aménagé • Les cibles doivent dépassées du sol au maximum de 1 mm, • Les cibles doivent être au plus près du train, • Les dimensions du quai sont données ci-dessous : Porte de La voiture 2.5m 2m 4m 3 Voiture VB2N prototype Réseaux électrique disponibles : • Tensions : 230VAC secouru, • Puissance : 500w minimum, • Positionnement : Dans la voiture, • Type de raccord : Prise secteur standard. Gabarit extérieur Le matériel disposé à l’extérieur doit respecter les gabarits extérieurs ci-dessous. Ce gabarit défini les limites permettant la circulation des voitures sur réseau ferré. 4 Gabarit intérieur Accrochage du système optique La maquette du système d’accès doit tenir compte de la présence de la mécanique d’ouverture des portes pour s’interfacer avec la voiture. La comble lacune du VB2N Le système utilise la palette comble lacune développée pour cette voiture VB2N prototype. 5 2.1.3 Performances techniques Le système d’aide embarqué qui décide de l'accès au train de la PMR doit remplir au moins les missions suivantes : - La détection de la présence de la partie du quai spécialement aménagée, - La détection de la position correcte de la porte aménagée de la voiture par rapport à cette partie du quai, - La détection de l’arrêt complet du train, - La détection de la présence et la position correcte de la palette une fois déployée. 2.2 Solutions techniques 2.2.1 Présentation L’équipement complet est composé de : - Une voiture équipée d’une comble lacune, de portes et de du système de commande, - Un système embarqué que l’on appellera « système de détection » permettant l’aide à l’accès, - Un quai aménagé. Synoptique fonctionnel de l’ensemble Système de détection : Information sur Vidéo Système de commande - Présence quai la détection Quai aménagé - position correcte - des portes et - Arrêt du train - de la comble lacune - Présence palette Vidéo Commande des portes - Portes de la voiture et de la comble lacune - Comble lacune Voitur e VB2N prototype Ce document se limite à l’étude du système de détection et il présente deux solutions. 2.2.2 Solution à base de laser et de palpeur électromécanique Une solution embarquée qui décide de l'accès au train de la PMR utilisant un laser a été expérimenté par la SNCF. Elle a été expérimentée et testée sur la voiture prototype VB2N. Un système à base de laser mesure la hauteur du quai. Le positionnement de la palette par rapport au quai s’effectue grâce à un dispositif à base de contact électromécanique. Des problèmes de fiabilité dus à la partie électromécanique n’ont pas permis l’industrialisation de cette solution. …………………………….Attente infos SNCF ………………………………… 6 2.2.3 Solution à base de vidéo Ce système utilise la vidéo pour réaliser les missions demandées. Il n’y a pas de contact physique entre le système et le quai ou la palette comble lacune. La caméra est positionnée verticalement au dessus de la porte d’accès. Elle fournit une vidéo de la scène observée à un calculateur disposant d’un logiciel de traitement d’image. Le calculateur fournit les informations nécessaires au système de commande pour la réalisation des missions demandées. Les capteurs vidéo standards (couleur ou noir et blanc) de caméra fonctionnant dans le spectre visible présentent le fort inconvénient d’être dépendant des conditions d’éclairage. Or, une caractéristique du système d’ouverture de portes est de devoir fonctionner 24 heures sur 24 quelque soit les conditions météorologiques. Un éclairage Infra Rouge est utilisé afin de diminuer l’influence de la lumière ambiante. Les infra rouges ont la particularité d’être invisibles pour l’homme. Pour filtrer les éléments parasites présents sur la scène, on a recours à deux techniques : - L’utilisation d’un filtre optique passe bande monté sur la caméra ce qui permet de visualiser que les éléments réfléchissants aux infra rouges. - Le codage des cibles rétro réfléchissantes disposées sur le quai aménagé et sur la comble lacune permettent de les distinguer d’éventuels objets parasites présents sur le quai. A terme, le système regroupera dans le même boitier le calculateur, la caméra et le dispositif d’éclairage. Les avantages sont nombreux : - La mesure ne nécessite pas de contact ou de dispositif mécanique ce qui permet d’obtenir : une fiabilité importante, pas d’usure liée au contact, de réglage lié à la mécanique. - Il n’y a pas de système actif sur le quai, ce qui diminue les frais de mise en œuvre et d’entretien et augmente la fiabilité, - La taille du système d’aide peut être faible ce qui permet la compatibilité avec les contraintes de gabarit de la voiture SNCF, - La consommation du système est estimée à 15 watt, - La simplicité de mise en œuvre. 7 2.3 Description technique du système proposé Nous nous sommes orientés vers la solution à base de vidéo qui permet de réponse au cahier des charges demandées. 2.3.1 Matériel utilisé Le système est composé de deux parties : - le système optique qui regroupe les éléments suivants : La source infra rouge, Les cibles rétro réfléchissantes, L’objectif du capteur, Le filtre infra rouge, - Le calculateur regroupe l’unité de traitement et son logiciel applicatif. 2.3.2 Description Une caméra est fixée en hauteur au dessus des portes d'accès, cette camera vidéo numérique peut être un microsystème embarqué qui assure le traitement local des données. Cette camera acquière les scènes en temps réel et applique à ces données des traitements de façon à répondre aux critères suivant : - La détection de la présence de la partie du quai spécialement aménagée ; - La détection de la position correcte de la porte aménagée de la voiture par rapport à cette partie du quai ; - La détection de l’arrêt complet du train ; - La détection de la présence et la position correcte de la palette une fois déployée Les détections sont réalisées à partir de cibles rétro réfléchissantes qui sont positionnées sur la comble lacune et le quai spécialement aménagé.