setec crée un outil permettant de simuler et prédire les bénéfices pour l’exploitation d’un système ATS sur une ligne ferroviaire saturée

Les équipes setec ont développé un logiciel innovant permettant de mesurer l’impact en termes de qualité de service que représenterait l’introduction de systèmes de type ATO (pilotage automatique) ou ATS (régulation automatisée des circulations) sur une ligne existante proche de la saturation. L’outil et la démarche développés utilisent  une approche statistique innovante. Explications.

Les lignes ferroviaires urbaines et suburbaines sont de plus en plus saturées. Mesurer l’impact en termes de qualité de service que représenterait l’introduction de systèmes de type ATO (pilotage automatique) et ATS (supervision et régulation automatique des circulations) sur une ligne existante proche de la saturation, présente donc un intérêt non négligeable.

Une méthodologie innovante

Le principe de l’outil de simulation macroscopique dynamique consiste à jouer à de multiples reprises un scénario statistique reposant sur des données d’entrée aléatoires générées sur la base des relevés réels d’exploitation.

Les phénomènes pris en compte sont les suivants :

• La simulation intègre un modèle de flux passagers pris en compte pour le calcul des temps de stationnement. Ceci permet de prendre en compte les effets d’accumulation de rames : lorsqu’un train est en retard, plus de passagers sont présents sur le quai, ce qui augmente les temps d’échanges, amplifiant ainsi le retard du train (effet « boule de neige »). Cette modélisation paraît essentielle pour mettre en évidence les bénéfices d’une régulation automatique.
• Les perturbations entre trains sont prises en compte. Les intervalles minimaux issus des simulations de temps de parcours type sont intégrés interstation par interstation, afin de modéliser les perturbations entre trains au niveau des stations, ainsi que les conflits aux convergences.
• La variation des comportements conducteurs est également prise en compte.
• La simulation intègre un modèle de régulation, retranscrit comme une fonction prenant en entrée tous les horaires connus des trains (horaire réel et différence par rapport à l’horaire théorique) à un instant donné et agissant sur le temps de stationnement et le temps de parcours des trains selon les algorithmes d’ATS implémentés.

Un véritable outil d’aide à la décision pour les maîtres d’ouvrage

Les résultats de l’étude permettent de démontrer les bénéfices de la mise en place d’un  système automatisé, en fonction du système choisi.

Les résultats ont permis de discriminer l’apport en termes de qualité de service de l’introduction d’un ATO et d’un ATS prenant en compte le type de signalisation implémenté (block BAL traditionnel ou CBTC).

Cette simulation peut être déployée sur tout réseau où des statistiques fiables sur les indicateurs de service existent (cas des réseaux existants matures).

La quantification de l’action d’un ATO et d’un ATS, mise en regard de ses coûts d’implémentation,  permet de fournir des éléments d’aide à la décision des maitres d’ouvrage pour leurs investissements.