Notre technologie
Développement d’Urbanloop
Découvrez les différentes composantes de la technologie Urbanloop : notre système de commande, l’utilisation de l’IA en passant par le système d’alimentation et le guidage.
01. Le système positionnement en appui du contrôle commande
Réaliser un système où une multitude de véhicules interagissent sur le même réseau revient à faire circuler les capsules proches les unes des autres. Cela nécessite de contrôler avec une grande précision la vitesse et la position des véhicules sur la voie et de faire dialoguer les véhicules avec des temps de latence très faible. Enfin, il s’agit d’assurer la sécurité de l’exécution des algorithmes.
Le système de positionnement est nécessaire à toutes les innovations ultérieures. Il permet de positionner un véhicule à 3 millimètres près sur la voie avec une probabilité d’erreur inférieure à 10-9.
Le système Urbanloop est basé sur une séquence de repères fixés sur l’intégralité de la voie tous les 2 mètres. Ces pastilles ont des longueurs différentes et forment l’équivalent d’un code barre qui se déroule en permanence sous les véhicules. Ces pastilles sont lues par un capteur couplé à un système odométrique.
02. Un contrôle commande pour densifier la circulation
Une innovation nécessaire pour sécuriser des véhicules qui circulent très proches les uns des autres est d’accélérer les calculs des boucles de sécurité d’anticollision. Dans un transport public sur rail, la position de tous les véhicules est collectée puis centralisée dans un organe de contrôle commande au sol. Pour le cas d’Urbanloop, cette solution n’est pas possible, car les temps de réaction nécessaires sont 1000 fois plus faibles : le passage par un système central qui renouvelle en permanence les autorisations de mouvement induit un doublement des temps de latence.
Pour ces raisons, Urbanloop dispose d’une technologie d’algorithmes exécutés de manière décentralisée où les véhicules communiquent directement entre eux sans passer par un système central. Cela permet de simplifier l’architecture matérielle, d’accélérer les calculs et de réduire le flux sur le réseau.
Cela permet de simplifier l’architecture matérielle, d’accélérer les calculs et de réduire le flux sur le réseau.
03. Utiliser l’IA pour prédire les flux
Lorsqu’un usager arrive en station et débute un trajet, l’algorithme d’ordonnancement d’Urbanloop appelle aussitôt un nouveau véhicule vide sur le réseau pour qu’il vienne remplacer le précédent. L’objectif de l’ordonnancement d’Urbanloop est que les stations ne se trouvent jamais vides. En pratique, il faut envoyer des véhicules vides par « anticipation » aux stations qui ont la plus grande probabilité de départ d’usagers pour que celles-ci ne se retrouvent jamais vides.
Ces probabilités sont calculées à partir de l’apprentissage de données antérieures et sont ensuite traitées par un algorithme d’intelligence artificielle qui en fonction de la circulation sur le réseau décide de « qui va où et quand » à partir de prédictions fournies par un modèle statistique. Le résultat de ces optimisations passe ensuite dans un ordonnanceur pour vérifier que les trajets calculés ne produisent pas de collisions sur le réseau. Les ordres de trajets sont ensuite transmis aux véhicules.
04. La gestion de l’énergie : l’alimentation en smartgrid
Pour réduire les coûts de maintenance et réduire l’impact environnemental, les véhicules Urbanloop ont été conçus sans batterie. Ils s’alimentent par les rails en Très Basse Tension (72V en courant continu) via un contact glissant.
Afin de faciliter le transfert d’énergie, un réseau de micromodules d’alimentation est réparti le long de la voie.
Les micromodules sont gérés de manière décentralisée par un mécanisme de négociation pair-à-pair. Cette technologie permet de réduire les coûts d’exploitation et d’investissement, car elle s’affranchit d’un poste source situé en un seul point de la ligne.
La multiplicité des points d’alimentation améliore également la fiabilité : en cas de défaillance d’un micromodule, un autre prend le relais.
05. Révolutionner le guidage par l’aiguillage passif
Contrairement à un système ferroviaire où une aiguille mobile oriente le train à gauche ou à droite en fonction de sa position, les rails d’Urbanloop sont fixes. Les rails ne contiennent aucune pièce mobile, sans quoi il serait impossible de se guider en sécurité. Urbanloop a développé un nouveau système d’aiguillage embarqué avec les véhicules. Il permet à des convois d’être gérés de manière sécurisée sans ralentissement aux bifurcations.
La gestion de la voie est simplifiée, plus résiliente aux aléas et nécessite moins d’instrumentation. Les changements de direction se font à partir de la capsule, grâce à un système de basculeurs qui guident le véhicule sur sa voie.
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