Partie 1 : Comprendre le système de contrôle des trains KTCS
Chapitre 1 : Contexte du développement du système de contrôle des trains (KTCS-2)
1.1 Contexte et nécessité du développement : normalisation des systèmes de signalisation des réseaux ferroviaires principaux et urbains 12
1.2 Aperçu du système de signalisation ferroviaire et de contrôle des trains 12
1.3 Aperçu d'ERTMS/ETCS et de CBTC 14
1.4 Aperçu et différences entre ERTMS et KTCS-2 18
Chapitre 2 Développement du système de contrôle des trains coréen (KTCS) : Étapes 1, 2 et 3
2.1 KTCS-1 (ETCS Niveau 1) 31
2.2 KTCS-2 (ETCS Niveau 2) 32
2.3 KTCS-3 (ETCS niveau 3) 33
Chapitre 3 : KTCS-2 et KTCS-M : Comparaison des principales caractéristiques et différences
3.1. Principales caractéristiques et structure du système KTCS-2 35
3.2. Principales caractéristiques et structure du système KTCS-M 36
3.3. Analyse approfondie des similitudes et des différences techniques entre KTCS-2 et KTCS-M 38

Partie 2 Normes ferroviaires principales/à grande vitesse - KTCS-2
Chapitre 4 Configuration et fonctions du système KTCS-2
4.1 Équipement de bord de voie 44
4.2 Équipements de bord 81
Chapitre 5 : Analyse des éléments technologiques clés
5.1.
Technologie de détection de localisation 91
5.2.
Méthode 91 de l'Autorité de Mouvement (AM)
5.3. Résumé des caractéristiques de freinage KTCS 92
5.4. Modèles de conception et de fonctionnement de l'interface conducteur-machine (ICM) 96
5.5. Transition de niveau ETCS-2 : Principes et procédures 100
Chapitre 6 Réseaux neuronaux de KTCS-2 et LTE-R
6.1.
LTE-R 102, une technologie de communication spécifique au secteur ferroviaire
6.2.
Communication 103 qui transmet simultanément la voix, la vidéo et les données.
6.3.
Vérification en 3 étapes Sécurité 103
6.4.
Équipement central du réseau de communication sans fil ferroviaire (LTE-R) 104
6.5. Caractéristiques et détails de fréquence LTE-R 104
Chapitre 7 Logique opérationnelle du KTCS-2
7.1. Rôle et algorithme logique de KTCS-2 RBC 106
7.2. Technologie de maintenance de l'espacement inter-trains du KTCS-2 122
7.3. Définition des itinéraires et traitement des itinéraires ferroviaires KTCS-2 133
7.4. Logique de réponse aux situations anormales KTCS-2 136
7.5. KTCS - Mode de fonctionnement 138
Chapitre 8 : Effets et défis du KTCS-2 Introduction
8.1.
Analyse de l'augmentation de la capacité de transport et de la réduction des coûts de maintenance [Effets quantitatifs] 145
8.2.
Se libérer de la dépendance technologique et renforcer la marque K-Rail [Effets qualitatifs] 146
8.3.
Évolution du travail des ingénieurs et des contrôleurs [Effets humains] 146
8.4.
Simplifier les dispositifs de signalisation et réduire les coûts de maintenance des équipements 148
8.5.
Amélioration du niveau d'automatisation de la conduite 149
8.6.
Pannes de communication/Problèmes d'interférences électromagnétiques et contre-mesures 150
Chapitre 9 Certification et authentification de sécurité KTCS-2
9.1.
Principe de sécurité intégrée et implémentation multicouche 152
9.2.
Cycle de vie du développement et activités de sécurité (V&V) 155
9.3.
Comprendre et appliquer les niveaux d’intégrité de sécurité (SIL) 160
9.4.
Évaluation fonctionnelle de la sécurité (GA & SA) 161
9,5.
Procédure d'approbation et de certification du système 164
9.6.
Coffret de sécurité 166
Chapitre 10 Vérification des performances et cas d'application
10.1. Exigences RAMS KTCS-2 169
10.2.
Premier banc d’essai : le succès du projet pilote de la ligne Jeolla 173
10.3.
Cas 173 : La première ligne de chemin de fer métropolitaine en dehors de la zone métropolitaine, la ligne Daegyeong
10.4.
Extension du réseau ferroviaire national à grande vitesse : projets de mise en œuvre des lignes à grande vitesse de Gyeongbu et de Honam 174
Chapitre 11 : Analyse complète des procédures de test et de certification du système ETCS-2 (Étude de cas Multitel)
11.1.
Nécessité et finalité de la validation en laboratoire 175
11.2. Comprendre le système ETCS de niveau 2 176
11.3.
Rôles et procédures des organismes d'essais et de certification 177
11.4.
Scénarios de test de simulation de type 178
11.5.
Procédure de test de vérification d'interface et de performance 182
11.6.
Vérification intégrée des performances basée sur des scénarios opérationnels 185
11.7.
Vérification et assurance de sécurité 187
Chapitre 12 : Formation des techniciens, ingénieurs et contrôleurs de maintenance pour l’introduction du KTCS-2
12.1.
Responsable 188
12.2.
Ingénieur 191
12.3.
Contrôleur 196

Partie 3 Normes relatives aux chemins de fer urbains - KTCS-M
Chapitre 13 Comprendre KTCS-M
13.1. KTCS-M (basé sur le CBTC) - Norme ferroviaire urbaine 202
13.2.
Application du système de signalisation ferroviaire urbaine (KTCS-M) 204
13.3. Blocage mobile basé sur le CBTC et conduite entièrement autonome (GoA 4) 208
13.4. Architecture et fonctionnalités du système KTCS-M 209
Chapitre 14 : Effets et perspectives du KTCS-M Introduction
14.1. Optimisation de l'efficacité opérationnelle des réseaux ferroviaires urbains et réduction des coûts grâce à l'introduction du KTCS-M 214
14.2.
Évolution des fonctions des ingénieurs et des contrôleurs 215
14.3. Projet de liaison du système de signalisation intégré KTCS-M et du réseau ferroviaire national 218
Chapitre 15 : Analyse des cas d’application de KTCS-M
15.1.
La pierre angulaire de la vérification technologique - Analyse détaillée du projet pilote de la ligne Ilsan 226
15.2.
Première étape commerciale : mise en service entièrement sans conducteur (GoA 4) sur la ligne Sillim 228
15.3.
La diffusion des normes - Expansion du réseau ferroviaire métropolitain et perspectives d'avenir 229

Partie 4 : Technologies de nouvelle génération, orientations de développement futures et normes technologiques
Chapitre 16 : Technologies de nouvelle génération : KTCS-3 et combinaison virtuelle
16.1.
Véritable commande sans fil sans circuits orbitaux 234
16.2. Caractéristiques du système KTCS-3 234
Chapitre 17 : Technologies ferroviaires du futur : couplage virtuel et hybride de niveau 3
17.1.
Technologie de couplage virtuel : les trains communiquent seuls 244
17.2.
Hybride Niveau 3 244
Chapitre 18 : Défis et orientations de développement du système de contrôle du K-Train
18.1.
250 défis sur le marché mondial et le renforcement de la compétitivité
18.2.
Défi 251
18.3.
Plan d'intégration du système de maintenance prédictive basé sur l'IA 252
18.4.
Cybersécurité, renforcement de la résilience et applications de jumeaux numériques 254
18.5.
Orientation globale de développement 256
Chapitre 19 Critères techniques et normes : KRS et normes internationales
19.1.
Norme nationale de signalisation ferroviaire (KRS) 258
19.2. Voir la documentation technique ERTMS/ETCS de niveau 2, page 259.
19.3. Application des normes ISO/CEI/UIT 260

Partie 5 : Cours techniques pour ingénieurs en signalisation
Chapitre 20 : Comprendre le système de contrôle des trains KTCS-2
20.1. Émergence et contexte technique du KTCS-2 268
20.2. Analyse du fonctionnement du système de blocage fixe KTCS-2 277
20.3. Description technique du modèle de freinage KTCS (ETCS) 285
20.4.
Description de la technologie du protocole de communication du système de signalisation ferroviaire 296
20,5.
Normalisation des indicateurs de performance et de la RAMS du système de contrôle des trains (KTCS-2) - Ingénierie 314
20.6. KTCS-2 Description de la cybersécurité 321
20.7.
Procédures d'essai et de certification du système de contrôle des trains (KTCS-2) 337
20.8.
Manuel de réponse aux dysfonctionnements et à la détérioration du système de contrôle du train (KTCS-2) 346
20.9. KTCS-2 Ingénierie des communications pour ingénieurs en signalisation 353
20.10.
Analyse des principes fondamentaux et de l'architecture du système CBTC coréen (KTCS-M) 373
20.11.
Théorie, application et augmentation de la capacité des voies ferrées 389
20.12. Principes fondamentaux du RAMS pour les ingénieurs de signalisation KTCS 400

supplément

1.
Abréviation du signal 416
2.
Terminologie des signaux 420
3. Terminologie et abréviations du système de communication KTCS-2 435
4. EULYNX : une initiative de normalisation favorisant l’innovation dans les systèmes de signalisation ferroviaire européens 443
5.
Données relatives aux communications 445
Référence 449

Conclusion

préface

Imaginez la silhouette élégante du train KTX traversant les plaines d'automne, baignées de vagues dorées, à 300 km/h.
Le spectacle de cet énorme bloc de fer fonctionnant sans la moindre erreur, interprétant des signaux invisibles selon un programme très précis, nous est désormais familier.

Mais derrière cette familiarité se cachent des décennies de lutte acharnée pour l'indépendance de la technologie ferroviaire coréenne, et les succès éclatants que nous avons finalement obtenus.
Il s'agit du système coréen de contrôle des trains (KTCS), représenté par KTCS-2 pour les lignes ferroviaires principales et à grande vitesse et KTCS-M pour les chemins de fer urbains.

Après avoir longtemps observé le développement de nos chemins de fer depuis le terrain, je n'ai qu'un seul regret.
Bien que nous ayons développé de nos propres mains un système de contrôle ferroviaire de classe mondiale, surpassant ainsi le passé où nous devions nous appuyer sur la technologie étrangère de pays comme la France et l'Allemagne, le fait est que cette grande réalisation n'est connue que d'un petit nombre d'experts.
Je voulais partager avec un plus grand nombre de personnes le fonctionnement de cette technologie incroyable et l'histoire des efforts considérables qu'elle implique.

Ce livre a débuté avec cette soif même.
Ce commentaire technique a notamment été rédigé sur la base de l'expérience de l'auteur en matière de réalisation de spécifications techniques et de supervision de la construction sur site (examen des spécifications, test de simulation en laboratoire, FAT, SA, opération de test complète, etc.) pendant trois ans sur la section pilote de la ligne KTCS-2 Jeolla.
Nous espérons que ce guide servira de guide approfondi aux ingénieurs du signal développant une expertise dans le domaine, leur permettant de pénétrer au cœur de la technologie et de l'appliquer à leur travail.
Notre objectif est également de guider chacun, des étudiants aspirant à devenir de futurs professionnels du secteur ferroviaire aux lecteurs intéressés par le présent et l'avenir de notre technologie, afin qu'ils puissent explorer facilement et en profondeur l'univers du KTCS.

Ce livre n'est pas une simple liste de connaissances, mais plutôt un véritable voyage.
En partant des principes de base du contrôle des trains, nous examinerons systématiquement les technologies de base et les structures système du KTCS-2, devenu la norme pour les lignes ferroviaires principales/à grande vitesse, et du KTCS-M, optimisé pour les environnements ferroviaires urbains.
De plus, nous verrons des exemples concrets d'applications qui transforment le paysage ferroviaire coréen et qui nous permettront même d'entrevoir l'avenir des chemins de fer, comme les « connexions virtuelles » où les trains se déplacent sans fil comme un seul engin.

Avant tout, nous avons préparé un chapitre distinct intitulé « Conférence technique » (Partie 5) destiné aux ingénieurs du secteur, offrant une couverture approfondie des principaux sujets qu’ils rencontreront dans la pratique, tels que l’ingénierie RAMS, la cybersécurité et les modèles de freinage.

Je tiens également à exprimer ma gratitude au président Jeong et à tout le personnel de Kyungin Technology Co., Ltd. pour leur soutien dans la rédaction et la compilation de cet ouvrage.

J’espère sincèrement que ce livre sera une exploration intellectuelle agréable et instructive qui vous permettra de ressentir la puissante énergie de KTCS, le nouveau cœur de K-rail, et de concevoir ensemble son avenir.

Le rêve de l'auteur Seo Seok-cheol