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SNCF prend de la vitesse avec SIMHIL

Il y a quatre ans SNCF se lançait dans un projet novateur de simulation en temps réel destiné à améliorer la maintenance de l’électronique de contrôle et de commande des trains. Une aventure plus complexe que prévu, qui semble désormais sur de bons rails… virtuels.

Lancé en 2013, le projet SIMHIL a pour objectif de doter SNCF d’une solution innovante pour la maintenance des électroniques de traction/freinage en substituant les essais en ligne par l’emploi de la simulation HIL « Hardware In the Loop ». En 2015, la collaboration entre SNCF Mobilités, Innovation & Recherche, l’institut FEMTO-ST et OPAL-RT, société spécialisée dans la simulation temps réel a débouché sur la réalisation d’un premier prototype. « Implanté au Technicentre d’Oullins, ce dernier se compose de baies de commande du TGV POS interfacées avec un modèle mathématique temps réel de la chaîne de traction / freinage, » précise Jean-François Piguet, responsable du projet.

Un pas de calcul optimisé

« Pour dire les choses franchement le prototype a connu des débuts difficiles, poursuit Bogdan Vulturescu, chef de projet au sein du groupe Énergie du département Physique ferroviaire d’Innovation & Recherche. En effet nous avons dû conjuguer avec des difficultés matérielles et un process de génération des codes informatiques peu performant, ce qui se traduisait par un pas de calcul trop lent – de l’ordre de 100 microsecondes. Pour l’heure ce problème a été en grande partie réglé par l’optimisation du modèle d’intégration numérique (aujourd’hui la simulation tourne avec un pas de calcul de 35µs) et désormais nous arrivons à faire démarrer notre train virtuel et à le faire rouler à 150 km/h, ce qui est un net progrès même si nous sommes loin de la vitesse de croisière d’un TGV… »

SNCF : Vers un modèle plus précis

Aujourd’hui l’équipe projet se concentre sur un éventuel abandon des processeurs de type CPU* au profit d’un circuit logique programmable FPGA**. « Ce changement permettrait de faire passer le pas de calcul sous la barre des 2 microsecondes, ce qui améliorerait grandement la finesse du modèle, ajoute Jean-François Piguet. Ce serait un sérieux atout pour atteindre le deuxième objectif du projet SIMHIL qui vise l’interopérabilité en vue de l’homologation virtuelle. »

* Central Processing Unit
** Field-programmable Gate Away(Circuit logique programmable)