Approach for evaluating the safety of a satellite-based train localisation system through the extended integrity concept - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2015

Approach for evaluating the safety of a satellite-based train localisation system through the extended integrity concept

Résumé

The integrity concept, safety quality criterion for satellite-based localisation systems used in aeronautics, is described in terms of levels (protection and alert levels), time (Time To Alarm) and probability (integrity risk). In land transport applications, the requirements in terms of integrity differ from aeronautics in their definition and values. Global Navigation Satellite Systems (GNSS) in railways suffer from additional weaknesses i.e. multipath and masking phenomena, which can degrade the localisation integrity. This situation cannot be tolerated in safety-related applications like train control and signalling. To mitigate these weaknesses, GNSS is usually combined with other localisation systems like inertial sensors. However, existing integrity monitoring processes are designed for GNSS integrity evaluation, i.e. to estimate the risk allocated to the position given by the GNSS receivers only. Our research work aims, first, to extend the integrity concept to such systems, and, secondly, to demonstrate how to evaluate, with this concept, the safety of a localisation system as expected in railways. The safety of GNSS-Based Localisation System is formalised and quantitatively evaluated.
Le concept d'intégrité, critère de sécurité pour les systèmes de localisation par satellite utilisés dans l'aéronautique, est décrite en termes de niveaux (niveaux de protection et d'alerte), le temps (temps d'alerte) et la probabilité (risque d'intégrité). Dans les applications de transport terrestre, les exigences en termes d'intégrité diffèrent de l'aéronautique dans leur définition et des valeurs. Les Global Navigation Satellite Systems (GNSS) dans le domaine ferroviaire souffrent de faiblesses supplémentaires telles que des phénomènes de multitrajets et de masquage, qui peuvent dégrader l'intégrité de la localisation. Cette situation ne peut être tolérée dans des applications liées à la sécurité, comme le contrôle/commande des trains et la signalisation. Pour atténuer ces faiblesses, le GNSS est généralement combiné avec d'autres systèmes de localisation comme des capteurs inertiels. Toutefois, les processus de surveillance de l'intégrité existants sont conçus pour l'évaluation de l'intégrité du GNSS, soit pour estimer le risque attribué à la position donnée par les récepteurs GNSS seulement. Notre travail de recherche vise, d'abord, à étendre le concept de l'intégrité de ces systèmes, et, d'autre part, à démontrer comment évaluer, avec ce concept, la sécurité d'un système de localisation comme attendu dans le domaine ferroviaire. La sécurité d'un système de localisation basé sur les GNSS est formalisée et quantitativement évaluée.
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Dates et versions

hal-01471412 , version 1 (20-02-2017)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01471412 , version 1

Citer

Cyril Legrand, Julie Beugin, El Miloudi El Koursi, Juliette Marais, Marion Berbineau, et al.. Approach for evaluating the safety of a satellite-based train localisation system through the extended integrity concept. ESREL 2015 - European safety and reliability conference, Sep 2015, Zürich, Switzerland. 8p. ⟨hal-01471412⟩
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