Amey plc

Amélioration des communications de données à Cornwall

Un réseau de communication de données résilient joue un rôle essentiel dans le projet de modernisation de la signalisation afin d'accroître la capacité ferroviaire à Cornwall

Les commutateurs industriels Westermo contribuent à garantir des performances réseau sûres et fiables dans la nouvelle section de signalisation « Great Western Main Line »

 Application: Mise à niveau du système de signalisation

Lieu: Great Western Main Line via Cornwall, Royaume-Uni

Intégrateur: Amey plc

Client final: Network Rail

Produits: commutateurs Ethernet administrés Lynx L110-F2G et gestionnaire de configuration réseau WeConfig

 L’infrastructure ferroviaire britannique a connu une période d’investissements et de renouvellement importants. Un certain nombre de projets de mise à niveau de grande envergure sont en cours d'achèvement dans tout le pays, et les réseaux de communication de données ont un rôle essentiel à jouer pour contribuer à leur achèvement dans les délais impartis. La création de solutions de réseaux de données résilients offrant des performances fiables et sécurisées dans les environnements difficiles des applications ferroviaires, constitue l’un des principaux domaines d’expertise de Westermo. Westermo a de nombreuses années d'expérience dans le soutien de projets ferroviaires critiques en bordure de voies et à bord des trains. Au début de 2018, ses produits et technologies se sont révélés essentiels au succès d'un important projet visant à accroître la capacité de la « Great Western Main Line via Cornwall ».

Le nombre de voyages ferroviaires en Grande-Bretagne ayant doublé entre 1998 et 2018 et le nombre de passagers devant augmenter de 40% d’ici 2040 [1], le réseau ferroviaire du pays est confronté à des problèmes de capacité à long terme. Le tracé de la « Great Western Main Line » à travers Cornwall, jusqu’à son terminus le plus à l’ouest, à Penzance, a particulièrement besoin d’améliorations de la capacité afin d’encourager la croissance économique et le tourisme dans le comté. Afin de relever ce défi, Westermo a fourni une technologie de réseau de données pour prendre en charge le programme d’activation de la capacité de Cornwall (CCES).

Le CCES, qui fait partie du plan de modernisation des chemins de fer de « Network Rail », est un important projet d’amélioration de la signalisation en deux phases visant à augmenter le nombre de sections de bloc sur la ligne principale, réduisant ainsi la longueur des sections. Pour assurer la sécurité des opérations, un seul train à la fois est autorisé à passer dans chaque section de signalisation, mais la longueur de ces blocs limitait la fréquence des services. La première phase du projet, qui s'est achevée en mai 2018, a vu l'introduction de 20 blocs de signalisation intermédiaires et de six passages à niveau équipés de feux de signalisation miniatures (MSL), qui permettent aux utilisateurs de voir un feu vert ou rouge pour indiquer s'il est sûr ou non de traverser. Outre la sécurité et la fiabilité du trajet, la signalisation supplémentaire permettra bientôt une augmentation de la capacité, offrant aux opérateurs la possibilité d'exploiter un train supplémentaire par heure dans chaque sens entre Plymouth et Penzance lors de la mise en œuvre en Décembre 2018.

Le CCES était divisé en deux zones géographiques, l’est et l’ouest, et le spécialiste de l’infrastructure ferroviaire, Amey plc, se voyait attribuer le contrat de conception et de construction du segment est, de St Germans à Lostwithiel. Cette partie du projet comprenait l’introduction d’une nouvelle section de signalisation à Menheniot, dans laquelle les signaux sont contrôlés par un système de transmission vital du Westplex, et des compteurs d’essieux sont utilisés pour détecter les trains qui passent. Environ 50 km de nouveau câble de communication ont été posés et le réseau à fibre optique FTN (Fixed Telecom Network) permettait un accès numérique à certains emplacements.

La communication de données joue un rôle essentiel pour assurer la sécurité, la fiabilité et la disponibilité des opérations ferroviaires. Il était donc essentiel pour Amey de garantir une solution de réseau de données résiliente et sécurisée pour la nouvelle section de signalisation. En conséquence, AMEY a choisi Westermo pour la fourniture de commutateurs industriels robustes et compacts à installer au sol, afin de gérer en toute sécurité le flux de données du réseau.

Le réseau de communication de données étant essentiel au fonctionnement en toute sécurité de la ligne, la redondance du réseau est essentielle. Ceci est fourni via la mise en réseau avec une structure en anneau et le protocole FRNT breveté de Westermo. Cela permet une récupération rapide du réseau en cas de défaillance, telle qu'un périphérique ou un câble défaillant, à n'importe quel point du réseau.

Westermo se spécialise dans le développement de produits capables de fonctionner dans les environnements les plus difficiles et de répondre aux spécifications de certifications les plus strictes. Les commutateurs Ethernet administrés Lynx L110-F2G, choisis pour être installés sur la nouvelle section de signalisation, ont fait leurs preuves dans les applications ferroviaires. Les commutateurs ont été testés à la fois par Westermo et par des entreprises de test externes pour répondre à de nombreuses normes de compatibilité électromagnétique, d'isolation, de vibrations et de chocs. La gamme Lynx est acceptée par « Network Rail » et répond aux exigences de la norme EN 50121-4 pour une utilisation le long des voies, où les défis typiques incluent des variations de température importantes et une exposition aux interférences électromagnétiques.

L'architecture de signalisation nécessitait la transmission de plusieurs fonctions sur le réseau FTN, notamment la transmission de comptage des essieux de têtes distantes ne pouvant être alimentées directement par un câble, ainsi que la transmission de fonctions Westplex essentielles entre des bâtiments de signalisation. La transmission de ces fonctions a été conçue à l'aide de la technologie de protocole Internet (IP). L’équipe de conception d’Amey a donc dû fournir un réseau IP des bâtiments de relocalisation de la signalisation au sol (REB) aux nœuds de transmission FTN les plus proches. L'utilisation de câbles à fibres optiques entre les nœuds et les REB a fourni un chemin pour acheminer les circuits IP sur le réseau FTN vers chacun des autres REB de signalisation et des actifs au sol.

Diverses technologies de commutation destinées à fournir la connectivité réseau IP aux circuits de signalisation ont été évaluées par Amey. Le choix de Westermo a été choisi en raison de la robustesse éprouvée, de la grande fiabilité, de la facilité de configuration et de la longévité des commutateurs. Une fois la conception du réseau approuvée par Network Rail, les commutateurs Lynx ont été testés avec succès pour prouver que leurs circuits IP fonctionneraient sur l’équipement Westermo et sur les connexions fibres optiques. Un test point à point a également été effectué avec succès sur un banc d'essai FTN Keymile, prouvant la connectivité sur le nouvel équipement de transmission FTN Keymile. Les commutateurs ont ensuite été installés dans chacun des CÉR de signalisation de St Germans, Menheniot, Bodmin et Liskeard. L'utilisation des commutateurs Lynx et des câbles fibres optiques a permis d'étendre les interfaces FTN de couche 2 aux REB de signalisation existants et nouveaux. Le réseau IP a ensuite été mis en service en avril 2018.

Le délai d'un an pour terminer cette partie du projet était extrêmement difficile à tenir. Par conséquent, outre le fait que la technologie de réseau de données devait être extrêmement fiable, il était également important d'utiliser un équipement permettant de réduire la complexité et d'aider à garantir que le projet serait achevé à temps.

La configuration des périphériques et du réseau est un domaine dans lequel le projet a économisé un temps précieux. Traditionnellement, cela nécessiterait beaucoup de programmation et de codage, ce qui serait complexe et prendrait beaucoup de temps. Cependant, l’utilisation de l’outil de gestion de la configuration réseau WeConfig de Westermo a rendu la configuration réseau plus simple, efficace et fiable, en évitant de nombreuses heures de travail lors de l’installation initiale du réseau. Pour améliorer la fiabilité, WeConfig automatise la configuration de routine qui prend beaucoup de temps, en minimisant le risque de mauvaise configuration causée par une erreur humaine et en réduisant les besoins en maintenance. En plus de fournir des produits et des technologies, Westermo a également fourni à Amey des conseils d’experts en matière d’application et un support technique tout au long du projet, lui permettant de s’assurer que sa section du CCES soit terminée dans les temps.

En réduisant les risques d’accès non autorisé au réseau, WeConfig a permis de déployer simplement des fonctions de sécurité à l’échelle du système, tandis que sa fonctionnalité d’analyse de la sécurité permet de détecter et de corriger les vulnérabilités du réseau. Une fois les appareils Westermo configurés et le réseau mis en service, WeConfig a permis de créer et d’enregistrer facilement une sauvegarde manuelle ou périodique de tous les fichiers de configuration. Les commutateurs Lynx offrent une longue durée de vie, avec un délai moyen entre pannes de 630 000 heures, mais si un commutateur devait être remplacé en service, le téléchargement rapide du fichier de configuration enregistré sur un nouvel appareil entraînerait une « réparation » rapide du réseau.

[1] Plan d'activités stratégique du réseau ferroviaire 2019-2024.