SAFE4RAIL place la convergence au cœur des SCGT de prochaine génération
Le SCGT – Système de contrôle et de gestion des trains – est souvent surnommé le «cerveau du train». Pourtant, assez ironiquement, le SCGT est loin derrière les normes de la technologie intelligente. Les solutions existantes sont complexes et coûteuses, et varient considérablement d’un fabricant de trains à l’autre. La vérité est que, malgré un matériel et des logiciels électroniques en évolution constante et de plus en plus rapide, le SCGT est un marché de niche, ce qui rend l’adoption de nouvelles technologies beaucoup plus lente. «Nous constatons que le marché très fragmenté et que le système en place est d’une grande complexité. Combinez cela avec le long temps de développement nécessaire pour trouver des solutions éprouvées, et vous comprendrez facilement pourquoi les systèmes de transport ferroviaire souffrent d’une adoption limitée des nouveaux progrès technologiques», explique Arjan Geven de la société autrichienne TTTech. En 2018, la plupart des trains sont toujours constitués d’une énorme toile d’araignée de systèmes et d’applications qui communiquent à peine entre eux. Historiquement, chaque sous-système d’un train utilise sa propre architecture électronique pour faciliter le processus de certification (il en va de même pour le calcul où chaque application fonctionne sur son propre ordinateur avec une interopérabilité très limitée). Alors que les signaux sont progressivement intégrés dans une variété de protocoles de bus et de systèmes de communication, la conformité aux réglementations nationales et les coûts de déploiement restent la priorité, au détriment de la capacité à les entretenir et à les mettre à niveau. Le projet SAFE4RAIL (SAFE architecture for Robust distributed Application Integration in roLling stock), que Geven coordonne pour le compte d’un consortium de 11 partenaires, vise à résoudre ce problème en mettant l’accent sur la convergence. «Notre objectif est de supprimer le besoin de toutes ces solutions d’îlot personnalisées et d’intégrer les fonctions de train dans une plateforme commune», explique-t-il. Cette plateforme commune porte le nom de plateforme modulaire intégrée ou IMP (pour Integrated Modular Platform). Elle se compose de deux composants principaux: un logiciel de calcul et une plateforme de communication, tous deux ouverts et interopérants. L’objectif ultime du consortium est de faire de l’IMP une pierre angulaire de la nouvelle génération de SCGT, capable d’accueillir les applications les plus critiques du train tout en respectant les exigences de certification les plus élevées. Outre l’IMP lui-même, SAFE4RAIL développe également des technologies spécifiques assurant la virtualisation du processus de test. «Les tests sur voies et avec du matériel réel sont complexes et coûteux», explique M. Geven. «Il faut transporter tous les équipements dans un endroit physique, louer les installations, monter des équipements de test coûteux, etc. Notre ensemble d’émulateurs de communication permet de connecter des composants virtuels et réels, ce qui permet de réaliser des tests Hardware-in-the-loop (HIL – soit matériel dans la boucle) et Software-in-the-loop (SIL – logiciel dans la boucle) avec des composants matériels et des applications à la fois réels et simulés. La technologie peut connecter différents sites de test et simule leur présence physique au même endroit.» SAFE4RAIL développe également un banc d’essai pour la communication train-sol, pour aider à tester les équipements embarqués et au sol et assurer l’interopérabilité des solutions mises en œuvre par les différents fabricants. De tels tests sont actuellement menés en étroite collaboration avec quatre fabricants. Le projet ayant encore quatre mois avant d’être achevé, il est encore difficile de prédire son succès futur. Comme le souligne M. Geven, la valeur de l’IMP reflète directement le nombre de participants qui le soutiennent. «Puisque les fabricants ont un intérêt commun à réduire les coûts, ils se sont unis dans CONNECTA, qui est un projet frère de SAFE4RAIL. L’étroite collaboration entre les projets CONNECTA et SAFE4RAIL est un facteur clé de cette adhésion.» Une fois SAFE4RAIL achevé – et à condition qu’il remplisse son objectif de développement des plans IMP –, la prochaine étape consistera à mettre en œuvre la solution dans des prototypes matériels et logiciels et des démonstrateurs. «Nous voulons développer ces prototypes dans les deux années qui suivent SAFE4RAIL, puis effectuer des tests d’interopérabilité. Ces prototypes peuvent ensuite être développés en produits dans les deux à cinq années à venir et être commercialisés d’ici à l’horizon 2022-2024», conclut M. Geven.
Mots‑clés
SAFE4RAIL, rail, SCGT, train, plateforme intégrée, cerveau du train, communication, calcul
