Simulation des plans de transport ferroviaires · Pourquoi simuler l’exploitation ferroviaire ? 1 Être en capacité de modéliser et ... o Doter SNCF Transilien d’un outil de

SNCF PROXIMITÉS - TRANSILIEN

Simulation dynamique des déplacements – Journée nationale d’information - 10/11/2017

Christelle LERIN - Direction Sécurité et Exploitation – Département Ingénierie d’exploitation

Simulation des plans de transport ferroviaires

Simulation dynamique des déplacementsJournée nationale d’information10 novembre 2017




Pourquoi simuler l’exploitation ferroviaire ?

1

Être en capacité de modéliser et

d’objectiver toute évolution du système

d’exploitation ferroviaire

Infrastructures, Systèmes Régulation,

conduite

Plan de transport,

Dessertes

Matériels moteurs et remorqués

Temps de

parcours

Capacité,

débit

Robustesse,

ponctualité

Consommation

énergétique




2

Genèse du projet DENFERTSimulateur d’exploitation ferroviaire

Lignes directrices :

o Doter SNCF Transilien d’un outil de référence dans le domaine de la simulation ferroviaire

o Partir des premières réussites rencontrées avec le prototype SISYFE, développé par la

Direction Innovation et Recherche de la SNCF jusqu’en 2010

Choix progiciel :

o DENFERT est basé sur le progiciel RailSys et développé avec l’éditeur RMCon

Enjeux et objectifs du projet :

o Réaliser des études d’exploitation, basées sur la simulation, en appui du dire d’expert

o Evaluer par anticipation la performance des plans de transport en zone dense

o Expertiser les études réalisées par des prestataires externes




DENFERT : vue d’ensemble

Infrastructure

Matériel roulant

MODELISATION

CONCEPTION DE

GRILLES

SIMULATION

Incidents déterministes

et/ou stochastiques (bruit de fond)

• Graphiques

horaires

• GOV

• Calcul de marche

• Détection de conflits

• Calcul de taux

d’occupation (UIC 406)

Indicateurs

retards, taux

de régularité,

de ponctualité,

…

• Paramétrage de

règles de régulation

• Simulations

déterministes

• Simulation multiples

stochastiques

Profils conducteurs

Grille théorique




Interface DENFERT

4




Simulation DENFERT

5




Les études de robustesse / stabilité avec DENFERT: 3 procédés complémentaires

6

Simulation déterministe

de la grille théorique

nominale : pour identifier la

« vibration » potentielle de la

grille en situation nominale, en

cas de conflits de circulation

résiduels dans la grille théorique

1 seule simulation• Aucun retard origine ni

surstationnement

• Simulation des conséquences des

conflits de circulation présents dans

la grille nominale


d’incidents unitaires : simulation d’incidents types

choisis, pour analyser la

robustesse de la grille sur certains

incidents particuliers

1 simulation par incident testé• 1 incident injecté (ex : retard de 5mn du

train T au départ de la gare A)

• Simulation des conséquences de

l’incident origine sur les circulations

environnantes

Incident = retard au départ du train T




Exemple de test de robustesse déterministe

2h11

Incident type malveillance / affluence

(retard de 3’ dans le sens de la pointe du matin en gare origine G)

SA 2017

Temps de retour à la normale

SC 1 SC 2

1h551h39

- 22’ 24

23’

SA 2017

Nombre de trains retardés à gare

de Lyon / retards cumulés

SC 1 SC 2

15

9’9 – 10’

- 9

- 15

- 16’

20

19’

SA 2017

Nombre de trains retardés à

Villiers le Bel / retards cumulés

SC 1 SC 2

15

6’

- 5

- 20

0’




Les études de robustesse / stabilité avec DENFERT: 3 procédés complémentaires

8


de la grille théorique

nominale : pour identifier la

« vibration » potentielle de la

grille en situation nominale, en

cas de conflits de circulation

résiduels dans la grille théorique

1 seule simulation• Aucun retard origine ni

surstationnement

• Simulation des conséquences des

conflits de circulation présents dans

la grille nominale


d’incidents unitaires : simulation d’incidents types

choisis, pour analyser la

robustesse de la grille sur certains

incidents particuliers

1 simulation par incident testé• 1 incident injecté (ex : retard de 5mn du

train T au départ de la gare A)

• Simulation des conséquences de

l’incident origine sur les circulations

environnantes

Incident = retard au départ du train T

Simulation multiples

stochastiques : simulation du bruit

de fond de la ligne pour analyser la

robustesse du système face aux aléas

du quotidien

Simulations probabilistes d’aléas

Entre 250 et 1000 simulations• Chaque simulation correspond à une

journée d’exploitation avec ses

multiples aléas du quotidien

• Tirage probabiliste des aléas (retards

en gare origine, surstationnements) en

fonction de données historiques si

disponibles ou de lois de distributions

• Simulation des conséquences des aléas




9

DÉCOMPOSITION DU BRUIT DE FOND PARAMETRES INFLUENTS

Petites perturbations

origines

(retards au départ,

surstationnements)

Comportement(s)

de conduite

SOURCE

DES

DONNÉES

BREHAT ATESS (REX

MICRO ou

TAIDO)Analyse des écarts horaires et calcul

des distributions statistiques des

horaires d’arrivées, de départ et de

surstationnement

OU

ATESS (REX MICRO

ou TAIDO) ou à défaut

REX Traction

ALIMENTENT

L’ÉTUDE DE

ROBUSTESSE




10

IMAGE DU BRUIT DE FOND SUR UNE LIGNE

Le bruit de fond sur une ligne donnée se traduit par des écarts horaires au niveau des différentes

gares sur une période donnée.

Image du bruit de fond de la ligne B (sens pair) – Distribution des

écarts horaires par gare, à l’arrivée et au départ

Source BREHAT

Analyse sur 3 mois

Surstationnement

Difficultés réception /

envoi en gare origine

Conflits générés et

amplification des retards –

gare de convergence

Gare parisiennes

(Surstationnement - petites

perturbations – grandes

perturbations,,,)




11

Test stochastique de robustesse

Gare

parisienne

Gare

banlieue

Gare

banlieue

Gare de

convergenceGare

intermédiaire

Gare

intermédiaire

Gare

intermédiaire

Distribution des écarts

horaires …

Au départD

A

S

A l’arrivée

De stationnement

On injecte des perturbations au départ des gares origines et des perturbations de temps de

stationnement au niveau des gares intermédiaires.

D

D

D

S S S

S




Tests stochastiques DENFERTExemples de types de résultats

12

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Vill

eneu

ve-S

t-G

eo

rges

-BV

Vill

eneu

ve-S

t-G

eo

rges

-Tri

age

-…

Cré

teil

Po

mp

ado

ur-

BV

Mai

son

s-A

lfo

rt-A

lfo

rtvi

lle-0

0

Par

is-G

are-

de-

Lyo

n (

Ban

lieu

e)-…

Ch

âte

let-

les-

Hal

les-

BV

Par

is-N

ord

-So

ute

rrai

ne-

00

Stad

e-d

e-Fr

ance

-St-

Den

is-0

0

St-D

enis

-BV

Pie

rref

itte

-Sta

ins-

BV

Gar

ges-

00

Vill

iers

-le-

Bel

-Go

ne

sse-

BV

Go

uss

ain

ville

-BV

Les

No

ue

s-0

0

Lou

vre

s-0

0

Surv

illie

rs-F

oss

es-

00

La B

orn

e-B

lan

che

-00

Orr

y-la

-Vill

e-C

oye

-BV

Tau

x d

e r

égu

lari

té à

3m

n

Comparatif SA 2017 / projet SA 2019

SA 2017 R180

SA 2019 R180




Quelques perspectives R&D

Modélisation de la variabilité des comportements de conduite

Perturbations origines vs perturbations induites

Transposition d’un bruit de fond dans une situation projet

13




MERCI DE VOTRE ATTENTION

…

QUESTIONS ?

Documents

Simulation des plans de transport ferroviaires · Pourquoi simuler l’exploitation ferroviaire ? 1 Être en capacité de modéliser et ... o Doter SNCF Transilien d’un outil de