Projet 
Système KLV_IUT 
Doc 
Niveau Racine Système KLV_IUT 
Présentation du système KLV  dans son environnement : 

Le système de Contrôle de Limitation de Vitesse est un système de protection destiné à réduire les risques de déraillement dus à la perte de vigilance de l’agent de conduite lors de la circulation des trains en approche ou dans les zones de travaux. 
 
Le système est constitué de deux composantes : 
n une composante sol constituée de balises contenant des informations (ces balises permettent de baliser les zones de travaux) 
n Balise d’annonce : TIV.D située à plusieurs centaines de mètres du chantier et qui porte les information suivantes (déclivité de la voie, distance but, vitesse but) 
n Balise d’exécution : TIVE qui marque le début du chantier et qui porte les informations suivantes (vitesse d’exécution du chantier ) 
n Balise de fin de limitation temporaire de vitesse :  qui marque la fin du chantier  
n Balised’annulation d’annonce :  TIVA 
    
n une composante embarquée à bord des trains : 
n un lecteur de balises placé en tête de train (pour lire les balises), 
n un calculateur embarqué (qui assure le contrôle de vitesse) 
n une horloge système permettant de cadencer les travaux du calculateur, 
n un panneau de données mémorisant la capacité de freinage du train , sa longueur et sa vitesse propre. 
n un dispositif comportant deux voyants (voyant d’alerte qui s’allume lorsque la vitesse du train a dépassé un seuil d’alerte, un voyant de freinage d’urgence qui s’allume lorsque la vitesse du train a atteint la vitesse limite autorisée) 

n Par ailleurs les trains sont équipés 
n d’un capteur d’essieu (pour mesurer les distances parcourues et calculer la vitesse du train) 
n d’un système de freinage 
  
n L’ensemble des équipements embarqués sont connectés au calculateur par des liaisons fil-àfil. 
 
A l’initialisation, le calculateur met sous tension l’horloge système et lui transmet sa fréquence d’interruption, met sous tension le lecteur et lit le panneau de données. 
 
Quand le train passe sur une balise, le lecteur la détecte et transmet son contenu au calculateur en l’interrompant. 
 
A intervalle régulier, l’horloge système interrompt le calculateur qui exécute un cycle de contrôle de vitesse. 
· si la vitesse du train est au dessous du seuil d’alerte, il ne se passe rien 
· si la vitesse du train est entre le seuil d’alerte et la vitesse limite, la calculateur allume le voyant d’alerte à l’intention de l’agent de conduite qui doit ralentir son train 
· si la vitesse du train atteint la vitesse limite ou la dépasse, le calculateur engage un freinage d’urgence jusqu'à l’arrêt total du train. 
 
Pour calculer la distance parcourue et la vitesse du train, le calculateur lit la distance mesurée par le capteur d’essieu (scrutation). 
 
Les lois de freinage sont les suivantes : 
 
· en dehors de toute zone de travaux 
Vt  < Vp  	limite (Vp : vitesse propre du train) 
Vp- tol < Vt < Vp alerte (tol est une tolérance par exemple 5%) 
 
· en approche de  zone de travaux 
  	limite 
(avec Vb vitesse au but , Fg capacité de freinage, dc déclivité de la voie, g constante de gravité, db distance but, at abscisse du train, aa abscisse de l’annonce). 

 
· dans la  zone de travaux (et ce jusqu'à ce que le train soit entièrement sorti du chantier (tête + longueur). 
Vt  < Ve  	limite (Vp : vitesse d’exécution de la zone) 
Ve- tol < Vt < Ve alerte (tol est une tolérance par exemple 5%) 
 
Les données Fg capacité de freinage, Vp et L, longueur du train sont disponibles sur le panneau de données.
Diagramme de Classes 

(CRD) Système KLV_IUT 
Diagramme d'Interactions 

(CID) Système KLV_IUT 
CLASSES 
KLV 
Le KLV (Contrôle des Limitations de Vitesse) est un système qui a pour objectif de renforcer la sécurité de la circulation des trains en venant redonder la signalisation de terrain destinée à  l'agent de conduite.
Circulation 
Trains circulant à l'extérieur, aux abords ou dans des zones de travaux
Niveau d'Abstraction KLV 
Finalité  du KLV : renforcer la sécurité de la circulation des trains dans  les zones de travaux, prévention du déraillement du à une survitesse. 
 
Il est constitué  
  
1/ d'un système de balises disposées au sol à proximité des panneaux de siganlisation latérale  
  
2/ et d'un système embarqué à bord des trains circulant dans les zones de travaux.
Diagramme de Classes 

(CRD) KLV 
Diagramme d'Interactions 

(CID) KLV 
CLASSES 
KLV_Embarque 
Partie du système  KLV embarqué dans les trains.  

Elle est capable de gérer simultanément au plus 5 zones de travaux voisines ou en recouvrement.
KLV_Sol 
Le KLV Sol est la partie du contrôle de limitation de vitesse installé sur la voie.
Niveau d'Abstraction KLV_Embarque 
Partie du KLV embarqué dans les trains. 
 
Ce système est constitué :  
- un panneau de données qui en fournit les caractéristiques et performances du train.  
- d'un calculateur embarqué  
- d'un lecteur de balises,  
- d'un dispositif d'affichage à l'intention de l'agent de conduite.  
- d'une horloge système 
- dun panneau de données.
Diagramme de Classes 

(CRD) KLV_Embarque 
Diagramme de Séquence  
La mise en service du KVl est réalisée par l'agent de conduite. 
- l'agent met sous tension le calculateur, 
- le calculateur lit les caractéristiques du train sur le panneu de données, 
- le calculateur met sous tension le lecteur de balises, 
- le calculateur met sous tension l'horloge système. 
 
Aucune contrainte de performance pour cette séquence.

Mise en service KLV Embarque 
Diagramme de Séquence  
Toutes les AD secondes (période), 
L'horloge système interromp le calculateur, 
le calculateur  	lit la distance parcourue sur le capteur d'essieu 
 	 	controle la vitesse du train par rapport 
 	 	 	à sa vitesse propre 
 	 	 	et aux vitesses limitées par les zones de travaux 
 
Si la vitesse du train ne dépasse pas les vitesses d'alerte le voyant d'alerte est positionné à éteint. 
 
Le temps de réponse de la séquence ne doit pas exceder la période.

Contrôle de vitesse sans alerte 
Diagramme de Séquence  
Toutes les AD secondes (période), 
L'horloge système interromp le calculateur, 
le calculateur  	lit la distance parcourue sur le capteur d'essieu 
 	 	controle la vitesse du train par rapport 
 	 	 	à sa vitesse propre 
 	 	 	et aux vitesses limitées par les zones de travaux 
 
Si la vitesse du train dépasse au moins une vitesse d'alerte le voyant d'alerte est positionné à allumé à l'intention de l'agent de conduite qui doit réduire l'allure de son train. 
 
Le temps de réponse de la séquence ne doit pas exceder la période.

Contrôle de vitesse avec alerte 
Diagramme de Séquence  
Toutes les AD secondes (période), 
L'horloge système interromp le calculateur, 
le calculateur  	lit la distance parcourue sur le capteur d'essieu 
 	 	controle la vitesse du train par rapport 
 	 	 	à sa vitesse propre 
 	 	 	et aux vitesses limitées par les zones de travaux 
 
Si la vitesse du train dépasse au moins une vitesse limite, le freinage d'urgence est engagé et le voyant FU est positionné à allumé à l'intention de l'agent de conduite. 
 
Le temps de réponse de la séquence ne doit pas exceder la période.

Contrôle de vitesse avec freinage d’urgence 
Diagramme de Séquence  
De manière apériodique, au plus toutes les AD secondes, le train croise une balise, 
Au croisement de la balise, 
le lecteur 	 	acquiert les informations contenues dans la balise 
 	 	décode ces informations 
 	 	interrompt le calculateur pour les lui transmettre, 
le calculateur 	enregistre ces informations balise, 
 	 	lit la distance parcourue sur le capteur d'essieu 
si l'information balise est cohérente avec la representation calculateur des zones de travaux, cette représnetation est mise à jour. 
 
Le temps de réponse de la séquence ne doit pas excéder AD secondes, 
 
Le temps de transfert de l'information de la balise au calculateur n'excéde pas AD secondes.

Lecture de balise sans panne sol 
Diagramme de Séquence  
De manière apériodique, au plus toutes les AD secondes, le train croise une balise, 
Au croisement de la balise, 
le lecteur 	 	acquiert les informations contenues dans la balise 
 	 	décode ces informations 
 	 	interrompt le calculateur pour les lui transmettre, 
le calculateur 	enregistre ces informations balise, 
 	 	lit la distance parcourue sur le capteur d'essieu 
si l'information balise est n'est pas cohérente avec la representation calculateur des zones de travaux, une panne sol est déclarée, 
le voyant panne sol est allumé à l'intention de l'agent de conduite 
 
Le temps de réponse de la séquence ne doit pas excéder AD secondes, 
 
Le temps de transfert de l'information de la balise au calculateur n'excéde pas AD secondes.

Lecture de balise avec panne sol 
Diagramme de Séquence  
Pour débloquer le frein après un freinage d'urgence, 
l'agent de conduite appuie sur le bouton_poussoir FU 
Le calculateur lit le capteur d'essieu pour déteriner sa vitesse, 
 Si le train est à l'arrêt, le calculateur lit la position du bouton poussoir 
 	si celui est en position appuyé, le calculateur désactive le FU 
 	et éteint le voyant FU. 
 
Pas de contraintes de temps de réponse poure cette séquence.

Levée du freinage d’urgence 
Diagramme de Séquence  
Pour arrêter le KLV, 
l'agent de conduite met hors tension le calculateur, qui met à son tour hors tension l'horloge système et le lecteur de balise. 
 
Pas de contrainte de temps sur cette séquence.

Arrêt KLV embarqué 
Diagramme d'Interactions 

(CID) KLV_Embarque 
CLASSES 
Lecteur 
Le lecteur de balises permet de lire à la volée les informations contenues dans les balises disposées au voisinage des panneaux de signalisation, de décoder ces informations et de les transmettre au calculateur.
Opérations 
Mettre_Off 
Le lecteur est mis hors tension par le calculateur à l'arrêt du KVL.
Mettre_On 
Le lecteur est mis sous tension par le calculateur à la mise en service du KVL.
Decoder 
Assure le décodage de la balise lue
Transmettre 
Assure la transmission de la balise lue au calculateur.
Balise_Recue 
Evénement interne signalant la détection d’une balise.
Balise_Transmise 
Evénement interne signalant la transmission du contenu d’une balise au calculateur.
Diagramme d'états 

Lecteur 
 Etats 
Off 
A l'initialisation, le lecteur est hors tension. 
Il est mis sous tension
On 
Le lecteur est mis dans l'état On par le calculateur  
mise sous tension par envoi du signal Mettre_ON 
Il quitte cet état sur réception du signal Mettre Off 
envoyé par le calculateur.
Diagramme de sous états 

Sous états<On> 
 Sous Etats 
Lecture 
Le sous état Lecture du lecteur correspond à la situation pendant laquelle, il est en attente d'une lecture de balise.
Traitement 
Le sous état Traitement correspond à la situation où le lecteur vient de recevoir le contenu d'une balise (que le train vient de croiser). Il décode le contenu de cette balise et le transmet au calculateur.
Diagramme de flots de données 

DFD sur Lecteur 
Calculateur 
Calculateur de contrôle de vitesse embarqué à bord d'un train.  
  
Il est connecté à des équipements embarqués:  
- le lecteur de balise  
- un bouton poussoir FU  
- un capteur d'essieu  
- le système de freinage d'urgence  
- un panneau de données. 
Attributs  
 C: Caracteristiques
Attributs 
Vitesse_Train 
Vitesse réelle du train à tout instant.
Caractéristiques_Train 
Zone d’enregistrement des caractéristiques du train dans la mémoire du calculateur
Panne_Sol 
Zone d’enregistrement de la panne sol dans la mémoire du calculateur
Zone_Travaux 
Il ne peut y avoir plus de 5 zones de travaux gérées simultanément. 
Quand une balise est lue 
les informations qu'elle contient et sa localisation sont transmises à la table des zones de travaux : 
 
si c'est une balise TIV.D  concernant le chantier Chantier_Id
Opérations 
Power_on 
Signal "mise sous tension" du calculateur.
Power_off 
Signal "mise hors tension" du calculateur.
Recevoir 
Routine de traitement de l'IT arrivée d'une balise déclenchée par le lecteur
It_Horloge 
Une IT horloge est générée par l'horloge toutes les périodes et interromps le calculateur. 
 
Le controle de vitesse est activé par cette It.
Initialiser 
Opération interne du calculateur assurant le déroulement du mode initialisation du calculateur 
L'initialisation va consister en 
- la mise sous tension du lecteur 
- la mise sous tension de l'horloge 
- la lecture du panneau de données et 
-  l'enregistrement de ces données dans la mémoire du calculateur.
Operer 
Opération interne du calculateur assurant le déroulement du mode opérationnel du calculateur 
n Il va consister essentiellement à acquérir les balises lues 
n contrôler la vitesse du train.
Passer_Operationnel 
Evénement interne traduisant le passage de l’état d’initialisation à l’état opérationnel généré par la fonction Inialiser.
Acquerir Balise 
Sur réception de balise, il faut 
- décoder les informations contenues dans la balise 
- lire sur le capteur d'essieu la distance parcourue (sans raz du capteur) 
- mettre à jour la "table" des zones de travaux 
- si une incohérence dans cette "table" est détectée déclarer une panne sol
Controler Vitesse 
Deroulement du contrôle de  vitesse par rapport à position du train vis-à-vis des zone de travaux. 
 
Hors zone: 
Comparer vitesse train avec vitesse propre du train 
si  Vp -Tol < Vt <Vp seuil d'alerte franchi, 
si Vt >= Vp  vitesse limite franchie. 

En zone d'approche 
Dans une zone d’approche, la vitesse du train Vt doit vérifier à tout contrôle les équations 
(1)  TF*Vt + (Vt**2 - Vb**2)/(2*(GF-dc*GR)) < db - (at-aa)-TOL 
sinon le seuil d’alerte est franchi 
(2)  TF*Vt + (Vt**2 - Vb**2)/(2*(GF-dc*GR)) < db - (at-aa) 
sinon la vitesse limite est franchie 
 
En zone d'exécution 
Comparer vitesse train avec vitesse d'exécution du (ou des ) chantiers engagés 
si  Ve -Tol < Vt <Ve seuil d'alerte franchi, 
si Vt >= Ve  vitesse limite franchie. 
 
En zone mixte 
 
Comparer vitesse train avec vitesse d'exécution du (ou des ) chantiers engagés 
 	 	et avec les vitesses d'approche des chantiers en approche 
 
Pour les chantiers engagés, à tout contrôle: 
si  Ve -Tol < Vt <Ve seuil d'alerte franchi, 
si Vt >= Ve  vitesse limite franchie. 
 
Pour les chantiers en approche, à tout contrôle: 
Dans une zone d’approche, la vitesse du train Vt doit vérifier à tout contrôle les équations 
(1)  TF*Vt + (Vt**2 - Vb**2)/(2*(GF-dc*GR)) < db - (at-aa)-TOL 
sinon le seuil d’alerte est franchi 
(2)  TF*Vt + (Vt**2 - Vb**2)/(2*(GF-dc*GR)) < db - (at-aa) 
sinon la vitesse limite est franchie
Diagramme d'états 

Calculateur 
Diagramme de sous états 

Phases<En_Service> 
Diagramme de sous états 

modèle de sous-états 1<Decodage_Diffusion> 
Diagramme de sous états 

Localisation et Controle de Vitesse<Operationnel> 
Diagramme de sous états 

modèle de sous-états 1<Controler_la_vitesse> 
Controler_vitesse_chantier 
Comparer vitesse train avec vitesse d'exécution du (ou des ) chantiers engagés 
si  Ve -Tol < Vt <Ve seuil d'alerte franchi, 
si Vt >= Ve  vitesse limite franchie.
Controler_vitesse_approche_et__chantier 
Comparer vitesse train avec vitesse d'exécution du (ou des ) chantiers engagés 
 	 	et avec les vitesses d'approche des chantiers en approche 
 
Pour les chantiers engagés, à tout contrôle: 
si  Ve -Tol < Vt <Ve seuil d'alerte franchi, 
si Vt >= Ve  vitesse limite franchie. 
 
Pour les chantiers en approche, à tout contrôle: 
si Vt
Diagramme de flots de données 

DFD sur Calculateur 
Diagramme de flots de données 

DFD sur Operer 
Dispositif_Affichage 
Dispositif_Affichage  
Le dispositif d'affichage informe l'agent de conduite des dispositions prises par le calculateur de contrôle de vitesse.  
  
Il peut l'informer d'un freinage urgent (voyant-FU)  
d'une incohérence dans le système sol (balisage de la voie incohérent, voyant panne sol)  
d'une alarme (voyant alarme). Une alarme est déclenchée lorsque la vitesse de la circulation est proche d'un seuil de déclenchement du freinage d'urgence).
Voyant_Alerte 
Le voyant alerte est allumé lorsque la vitesse de la ciucrlation est proche du seuil de  déclenchement du freinage d'urgence.
Opérations 
Allumer 
Permet s’allumer le voyant
Eteindre 
Permet d’éteindre le voyant
Voyant 
Le dispositif comporte trois sortes de  voyants  
- voyant FU  
- voyant Alarme  
- voyant Panne Sol.
Opérations 
Allumer 
Permet s’allumer le voyant
Eteindre 
Permet d’éteindre le voyant
Horloge_Systeme 
L'horloge système délivre des tops horloge qui combinées aux acquisitions faites sur le capteur d'essieu permettent de déterminer la vitesse du train.
Opérations 
Mettre_Off 
Permet de mettre hors tension l’horloge
Mettre_On 
Permet de mettre sous tension l’horloge en lui indiquant la fréquence d'interruption.
Voyant_FU 
Le voyant FU est allumé lorsque le freinage d'urgence est engagé.
Opérations 
Allumer 
Permet s’allumer le voyant
Eteindre 
Permet d’éteindre le voyant
Panneau_Donnees 
Le panneau de données contient les caractéristiques statiques du train à savoir  
* sa longueur,  
* sa vitesse propre  
* ses caractéristiques de freinage  
  	- décélération garantie  
  	- temps de retard au freinage.
Attributs 
Longueur 
Il s'agit de la longueur du train (de la tête à la queue).
Vitesse_Propre 
Vitesse limite que le train doit respecter en toute circonstance.
Deceleration_Garantie 
Capacité de freinage du train.
Retard_Freinage 
Temps de latence du système de freinage c'est-à-dire temps nécessaire pour qu'un ordre de freinage parti du calculateur soit suivi d'effet (début de commencement de freinage).
Opérations 
Lire 
Permet de récupérer l’ensembles données inscrites dans le panneau de données.
Niveau d'Abstraction KLV_Sol 
Partie du KLV au sol ( sur la voie). 
 
Ce sous système est constitué de balises. 
On distingue 4 sortes de balises :  
  
- Balise_TIVD située au voisinage d'un panneau d'annonce (TIV.D)  
- Balise_TIVE située au voisinage d'un panneau d'exécution (TIV.E)  
- Balise_TIVA située au voisinage d'un panneau d'annulation d'annonce (TIV.A)  
- Balise_FLTV située au voisinage d'un panneau de fin de zone de travaux (FLTV)
Diagramme de Classes 

(CRD) KLV_Sol 
Diagramme d'Interactions 

(CID) KLV_Sol 
CLASSES 
Balise 
Balises disposée sur la voie et lue par le lecteur de balises embarqué dans le train. 
Toute balise est caractérisée par l'identificateur du chantier auquel elle appartient
Attributs 
Chantier_Id 
Cet attribut détermine la chantier auquel appartient la balise
Opérations 
Lire 
Permet de récupérer l’ensembles données inscrites dans une balise.
Balise_TIVD 
Balises annonçant une zone de travaux (panneau d'annonce) 
Elle porte comme informations : 
- Le numero de chantier (hérité), 
- La pente de la voie (déclivité) 
- la distance de la zone de travaux 
- la vitesse maximum d'entrée dans la zone de travaux
Attributs 
Distance_But 
 distance de la balise au début de la zone de travaux
Vitesse_But 
vitesse maximum d'entrée dans la zone de travaux
Declivite 
pente moyenne de la voie (déclivité) de la balise au début de la zone d'exécution
Balise_TIVE 
Balises signalant le début d'une zone de travaux (panneau d'exécution) 
Elle porte comme informations : 
- Le numero de chantier (hérité), 
- la vitesse maximum de circulation dans la zone de travaux
Attributs 
Vitesse_Execution 
 vitesse maximum de circulation dans la zone de travaux. Cette vitesse est a respecter tant que le train est dans la zone de travaux c'est-à-dire 
- dès que la tête du train engage la zone de travaux 
- jusqu'à ce que la queue du train dégage la zone de travaux
Balise_TIVA 
Balises signalant l'annulation d'une annonce  (panneau  d'annulation d'annonce) 
Elle porte comme informations : 
- Le numero de chantier(hérité).
Balise_FLTV 
Balises signalant la fin d'une zone de travaux (panneau  de fin de zone) 
Elle porte comme informations : 
- Le numero de chantier (hérité).
Niveau d'Abstraction Circulation 
Une circulation est constituée :  
- d'un train  
- conduit par un agent de conduite  
- circulant aux abords ou dans une (des) zones de travaux.
Diagramme de Classes 
Train : Matériel roulant constitué de : 
 
- un système de freinage d'urgence  
- un bouton poussoir de levée de freinage d'urgence  
- un capteur d'essieu.

(CRD) Circulation 
Diagramme d'Interactions 

(CID) Circulation 
CLASSES 
Train 
Matériel roulant sur la voie, conduit par un agent de conduite et susceptible d'engager ou d'approcher des zones de travaux.
Agent_Conduite 
Un agent de conduite conduit son train en respectant la signalisation latérale   
(que le train soit ou non équipé du KVL).   
   
Il peut être alerté par le KVL s'il circule au voisinage de la vitesse maximum autorisée   
Il peut être informé par le KVL qu'un freinage d'urgence a été engagé.   
Il peut être informé que le KVL est inopérant en raison d'un incohérence de balisage.
Opérations 
Observer 
Permet de signaler à l’agent de conduite un événement relatif au KLV.
Chantier 
Au cours d'un déplacement un train peut rencontrer une ou plusieurs zones de travaux. 
Ces zones de travaux peuvent être complétement disjointes, mais au contraire presenter des zones de recouvement (par exemple, un chantier peut être totalement inclus dans un autre chantier)
Niveau d'Abstraction Train 
Train : Matériel roulant constitué de : 
 
- un système de freinage d'urgence  
- un bouton poussoir de levée de freinage d'urgence  
- un capteur d'essieu.
Diagramme de Classes 

(CRD) Train 
Diagramme d'Interactions 

(CID) Train 
CLASSES 
Capteur_Essieu 
Le capteur d'essieu permet de délivrer des distances parcourues sur la voies  
(les mesures obtenues combinées au top d'une horloge système permettent de déduire la vitesse du train). 
 
  Lire
Attributs 
Deplacement 
Distance parcouru par le train depuis la dernière remise à zero 
 
Les capacités de l'interface du compte-tour (capteur d'essieu) sont limitéesavec le calculateur à 2**8 bits  
et donc ne peut mesurer que des distances comprises entre 0 et 750 mètres
Opérations 
Lire 
Permet d’obtenir la distance parcourue selon deux modalités 
n sans remise à zero du compteur. 
n avec remise à zéro du compteur.
Bouton_Poussoir_FU 
  
Le bouton poussoir de FU permet de lever le freinage d'urgence une fois que le train est à l'arrêt à la suite d'un freinage d'urgence.
Opérations 
Lever 
Permet à l'agent de conduite d'appuyer sur le bouton poussoir pour lever le freinage d'urgence.
Lire_lever_FU 
Permet de déterminer si le bouton poussoir de levée freinage d’urgence a été enfoncé.
Systeme_FU 
Le système FU est la partie opérative de freinage (conduite générale et freins).
Opérations 
Freinage_Urgent 
Déclenche le freinage d’urgence
Lever_FU 
Inhibele freinage d’urgence