Alimentation distribuée de nouvelle génération : activer l'avenir du transport ferroviaire de marchandises grâce à des communications améliorées

Par Adam Franco, Adam Hausmann et Joseph Nazareth

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Alimentation distribuée : introduction

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Dans le but d'améliorer les performances opérationnelles, la longueur des trains augmente depuis des années. Cette tendance s'est récemment accélérée avec l'adoption du transport ferroviaire régulier de précision en tant que stratégie d'exploitation visant à rendre les opérations ferroviaires plus efficaces et plus rentables.

Pour répondre à la demande de trains plus longs et plus lourds, et assurer une gestion efficace des trains, les chemins de fer déploient et utilisent davantage de systèmes d'alimentation décentralisés. La puissance distribuée (DP) est la pratique qui consiste à placer des locomotives à plus d'un endroit dans un train. La puissance distribuée réduit les forces exercées sur le train en répartissant les forces de traction et de freinage le long du train. La réduction des forces latérales et de la friction réduit l'impact des trains lourds sur l'infrastructure des voies, améliore l'adhérence et augmente le rendement énergétique.

Résultat : les trains circulent de manière plus efficace, plus sûre et plus facile. 

 

Alimentation distribuée LOCOTROL®

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Le système d'alimentation distribuée LOCOTROL® de Wabtec a été lancé il y a plus de cinquante ans et est devenu au cours de cette période le principal système de contrôle et de communication, permettant une distribution coordonnée de la puissance de freinage et de traction entre les locomotives principales et distantes sur plus de 21 000 locomotives dans 17 pays. Le système LOCOTROL a la particularité unique de permettre l'exploitation du train le plus long et le plus lourd du monde — environ 4,5 miles (7,3 kilomètres) de long, pesant 99 732 tonnes, avec 8 locomotives transportant 682 wagons de minerai — et la solution continue d'évoluer avec de nouvelles fonctionnalités pour répondre aux besoins importants de l'industrie.

Aujourd'hui, le système LOCOTROL s'interface avec presque tous les types de systèmes de freinage et de systèmes de commande des locomotives et sert de plate-forme pour l'automatisation future des trains pour des opérations ferroviaires avancées.

Les défis de l'alimentation distribuée

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Les locomotives à puissance distribuée sont contrôlées à distance par l'équipage depuis la locomotive de tête. Cela nécessite une communication radio entre la locomotive principale et la locomotive distante. Parfois, la voie de communication radio n'est pas disponible, surtout si l'on tient compte du fait que les chemins de fer circulent dans des zones reculées sur tous les types de terrain, y compris les montagnes, les forêts, les collines, les vallées et les tunnels. Résultat : des points morts. Ces zones mortes peuvent être importantes et représenter des centaines de minutes de trajet d'un train. En cas d'interruption de communication, la locomotive de tête affiche le dernier état des télécommandes. Pendant la durée de l'interruption, la locomotive de tête ne peut pas communiquer de commandes aux télécommandes, qui continuent à exécuter la dernière fonction commandée avant la perte de communication.

En fin de compte, la capacité de minimiser les pertes de communication facilite la gestion du train (les télécommandes peuvent répondre aux commandes du conducteur) et augmente le rendement énergétique (le train reste plus longtemps sous la commande automatique Trip Optimizer).

Alors, comment les chemins de fer peuvent-ils réduire les pertes de communication et maximiser la valeur de l'énergie distribuée ? La technologie est déjà là.

Avancées dans la technologie d'alimentation distribuée de nouvelle génération : LOCOTROL XA

La 6e génération de la plateforme LOCOTROL Distributed Power s'appelle LOCOTROL® XA, pour Expanded Architecture. Il améliore la communication de plusieurs manières puissantes :

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• La diversité des deux récepteurs radio permet de réduire de 50 % les pertes de communication par alimentation distribuée, ce qui permet aux trains de circuler plus fréquemment à la vitesse de la voie et d'améliorer la vitesse de conduite sur le réseau.
• Les messages DP sur le réseau ITCM (réseau PTC) fournissent des options de communication supplémentaires (220 MHz, cellulaire, Wi-Fi) et une bande passante de données plus élevée, en tant que sauvegarde du réseau radio. Cette nouvelle fonctionnalité puissante s'avère être un excellent moyen de communiquer lorsque la radio n'est pas disponible.
• La répétition HOT/EOT intégrée HOT et à mi-train réduit les pertes de communication EOT et permet de faire circuler plus fréquemment des trains plus longs à la vitesse de la voie.
• Triple redondance HOT avec des radios DP servant de radio HOT alternative.
• Les diagnostics améliorés fournissent à l'équipage de meilleures informations pour garantir le succès de la mission.

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Conclusion

Les fonctionnalités de communication avancées du LOCOTROL XA, notamment la diversité radio, la répétition HOT/EOT intégrée et la sauvegarde radio avec des messages DP sur le réseau PTC, garantissent que les pertes de communication sont minimisées et que la valeur des groupes motopropulseurs distribués est maximisée. Le résultat :

• Capacité de transport de trains accrue
• Meilleure maniabilité des trains
• Efficacité énergétique accrue
• Vitesse du réseau accrue
• Variabilité réduite
• Coûts réduits ; productivité accrue

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