Innovation dans la sécurité du voyage


Les lignes de KonKan Railway traversent certains des paysages
les plus beaux mais aussi les plus dangereux de l’Inde
(photo : Himanshu Sarpotdar).

Généralités

Depuis 1990, il s’est produit plus de 40 accidents majeurs sur le réseau des chemins de fer indien, qui couvre 63 000 kilomètres et sur lequel roulent plus de 11 000 trains chaque jour. Après un autre accident à Mumbai qui a ébranlé la société d’État Konkan Railway (Konkan) en 1999, il fallait faire quelque chose. “Nous ne pouvions plus nous permettre de perdre dans un autre accident qualifié comme d’habitude d’erreur humaine une autre des vies qui nous avaient été confiées”, déclarait Bojji Rajaram, à l’époque directeur général de la compagnie et comptant 35 années d’expérience comme ingénieur ferroviaire. M. Rajaram est crédité de nombreuses inventions, y compris le monorail suspendu Skybus à Mumbai, qui a fait l’objet d’émissions sur les chaînes de télévision populaires National Geographic et Discovery. Avec ces antécédents en matière d’innovation, M. Rajaram s’est refusé à croire qu’il n’était pas possible de trouver de solution technique. Il a considéré qu’à l’époque de la communication instantanée, des microprocesseurs puissants et du système mondial de localisation (GPS), il devait y avoir moyen de mettre au point un système de prévention parfaitement sûr. S’appuyant sur son esprit innovant et la technologie moderne, il a conçu un dispositif qui serait installé dans les trains et sur les objets fixes (comme les gardes des passages à niveaux) lesquels communiqueraient entre eux par radio pour évaluer exactement la direction et la vitesse d’un train. Si une collision était imminente, le dispositif actionnerait un système de freinage automatique qui s’enclencherait trois kilomètres avant le point possible de collision. Décidé à mettre un terme aux accidents inutiles, il s’est fixé un “objectif absolu” de 90 jours pour fabriquer le premier prototype de dispositif anticollision (DAC) utilisable pour les trains.

Invention

Le modèle conçu par M. Rajaram faisait appel à un ordinateur portable équipé d’un GPS capable de déterminer intelligemment les risques de collision de train et ne nécessitant pas d’interaction humaine. Le dispositif devait être installé sur les trains et les objets fixes tels que les gares, les passages à niveau et d’autres endroits vulnérables, et détecter avec exactitude des informations cruciales telles la direction et la vitesse d’un train qui arrive. Il utiliserait alors un modem radio numérique pour communiquer ces informations à deux ou trois dispositifs DAC pour déterminer si le freinage automatique est nécessaire. Sans équipement GPS ni expérience technologique, M. Rajaram a acheté un récepteur GPS sur Internet et s’est mis au travail.

Le GPS n’est en général précis qu’à une distance de 20 à 30 mètres, mais pour que le dispositif de DAC conçu par M. Rajaram fonctionne, il fallait une précision de cinq mètres. Cela représentait pour lui un défi important : tant qu’il ne pouvait améliorer la précision il y avait peu d’espoir que son DAC soit efficace. Mettant à contribution l’aide de son petit-fils, il a branché son récepteur GPS à son ordinateur portable, l’a donné à son petit-fils et ils ont tous deux déambulé dans le jardin pour voir comment le GPS réagissait suivant les mouvements. Il s’est rendu compte que lorsque son petit-fils changeait de direction, le GPS indiquait aussitôt le changement d’angle correspondant en angle. Il a estimé que si le GPS est suffisamment sensible pour détecter un si faible changement d’angle, une technique pouvait alors être mise au point pour utiliser ce changement d’angle pour déterminer mathématiquement la vitesse d’un train. Au bout de quelques semaines, il a mis au point la “théorie du calcul de déviation” (deviation count theory), qui peut déterminer avec précision des données essentielles concernant le train comme la vitesse et la direction en utilisant les données du GPS. Cette innovation a conduit à la création de son DAC, Raksha Kavach (DAC RK), nommé d’après un puissant talisman de protection.




Le système DAC de M. Rajaram a été
conçu pour être installé à l’avant (haut)
et à l’arrière (milieu) du train et dans
une station de contrôle (bas)
(photo : Bojji Rajaram).

Recherche-développement

Bien que M. Rajaram ait mis rapidement au point sa théorie du calcul de déviation, son application pratique dans son modèle de DAC RK a nécessité des travaux considérables de R-D. Travaillant avec des scientifiques et des institutions de recherche renommés à travers le pays, M. Rajaram a consacré six mois supplémentaires aux travaux de R-D, en plus de ses fonctions régulières à la Konkan. Reconnaissant les possibilités d’améliorer la sécurité, les cadres et les chercheurs de la Konkan l’ont également encouragé et lui ont fourni une assistance dans ses recherches. Il a finalement été capable de perfectionner sa théorie pour un usage pratique et a mis au point la version finale de son DAC RK.

Le succès de la Raksha Kavach a permis à M. Rajaram de travailler à d’autres projets de R-D, notamment à son projet réussi de Skybus, un système de transport public urbain sûr, qui est en usage dans certaines régions de l’Inde. En 2006, il a créé une société, Atri Knowledge Embedded Infrastructure Lab Private Limited (Atrilab), pour poursuivre ses activités de R-D et promouvoir son système de DAC RK et d’autres innovations.

Brevets

La protection de l’invention de M. Rajaram était nécessaire pour dissuader les imitateurs et assurer la qualité et la sécurité de son produit. Reconnaissant l’importance de la protection de la propriété intellectuelle en termes de rentabilité, il a déposé une demande internationale de brevet dans le cadre du système du Traité de coopération en matière de brevets (PCT) pour sa DAC RK en 2003. Il a déposé également de nombreuses demandes auprès de l’Office indien de la propriété intellectuelle liées à son DAC RK et à des inventions analogues, telles qu’un procédé pour empêcher les déraillements en 2001 et un dispositif en réseau pour la protection des trains en 2007.

Selon une estimation de la PricewaterhouseCoopers, les redevances potentielles pour les demandes de brevet de M. Rajaram s’élèvent à 1 milliard de dollars É.-U. Toutefois, dès le début, M. Rajaram a souhaité que son invention soit utilisée pour le bien public. Il a donc attribué tous les droits de propriété intellectuelle de son invention du DAC RK à Konkan. Tirant parti de ses nouveaux actifs de propriété intellectuelle, Konkan a déposé une demande auprès d’IP India en mai 2004 pour le DAC RK. En septembre 2004, Konkan a fait une demande de brevet pour DAC RK auprès de l’Office des brevets et des marques des États-Unis d’Amérique (USPTO), qui a été agréée en juin 2010.

Commercialisation

Avec un taux de réussite de 99,9% dans la prévention des collisions, la commercialisation du DAC RK peut entraîner une réduction considérable du nombre d’accidents ferroviaires en Inde. Pour faciliter la commercialisation, Konkan concède une licence exclusive à Kernex Microsystems (India) Limited pour fabriquer les DAC RK. Depuis sa mise au point, le réseau des DAC RK a été installé dans les trains, les fourgons des chefs de train, les gares et les passages à niveau sur beaucoup de sections des lignes ferroviaires exploitées par Konkan et Northeast Frontier Railway (NFR). Il a également été installé avec des inclinomètres (appareils qui détectent les mouvements du sol) pour contribuer à prévenir les accidents dus aux glissements de terrain et autres phénomènes naturels inévitables.

La commercialisation de cette technologie bénéficie aussi du soutien du Ministère indien des chemins de fer. Comme il ne nécessite pas d’infrastructure complexe, il peut être facilement mis en place dans presque tous les systèmes ferroviaires du monde. Installés comme un réseau communiquant par radio et le GPS, les réseaux DAC RK sont particulièrement utiles pour empêcher les collisions dans les régions où les trains changent de voies.

Résultats commerciaux

Le réseau innovant DAC RK, rendu possible grâce à la théorie du calcul de déviation de M. Rajaram, a obtenu un grand succès. En 2004, l’intégralité de la ligne de 760 kilomètres exploitée par Konkan entre Roha, petite ville au sud-est de Mumbai, et Thokur, l’arrêt le plus au sud sur la ligne, a été protégée par un réseau DAC RK. Il a également été installé sur plus de 1700 kilomètres de voies gérées par la NFR. La technologie DAC RK a fait l’objet de beaucoup d’articles de la presse nationale et internationale, et a été présentée sur la chaîne National Geographic. Le gouvernement indien envisage également d’aider à la mise en place des systèmes DAC RK sur toutes les lignes de chemin de fer dans le futur.

Rendre le voyage plus sûr

Avec un nombre croissant de personnes utilisant les transports publics et des accidents de train considérés comme un événement malheureux et courant en Inde dû à des facteurs géographiques, climatiques et humains, une technologie comme les DAC RK est plus importante que jamais. À travers l’innovation et la protection de la propriété intellectuelle, l’invention de M. Rajaram a le potentiel pour continuer à sauver des vies et permettre à tous de voyager en sécurité.