What role for SOTIF (ISO 21448:2022) in the safety assurance of autonomous trains?
Quel rôle pour la SOTIF (ISO 21448:2022) dans la démonstration de sécurité des trains autonomes ?
Résumé
In the automotive sector, functional safety is governed by the ISO 26262:2018 standard. This standard establishes a V-cycle process and defines requirements to ensure the safe design and deployment of on-board electrical/electronic (E/E). The main focus of the various parts of this standard is on random (hardware) failures and systematic (hardware and software) faults in E/E systems. With the advent of autonomous vehicles, and their safety issues, a normative extension (ISO 21448 :2022) named SOTIF (Safety Of The Intended Functionality) was developed to address mainly risks related to system misinteraction with the external actors, failures related to specification insufficiencies, and limitations in terms of E/E system performance. In the railway sector, the specification and demonstration of the safety of railway systems are framed by EN50126/8/9 standards, as well as the Common Safety Method for Risk Assessment (CSM-RA) at European level. Today, the automation and autonomization of rail systems (i.e., autonomous trains) are prompting a reassessment of the suitability and the sufficiency of relying (solely) on current standards to ensure an acceptable level of safety for autonomous rail systems. Thus, question of whether (and how) to reinforce EN5012x standards with the SOTIF framework is well justified. The purpose of this paper is to contribute to establishing a generic framework for integrating SOTIF into the process of specifying and demonstrating the safety of autonomous railway systems. In addition, we include a case analysis of the environmental monitoring system to describe the practical application of SOTIF in the specific context of autonomous trains.
Dans le domaine automobile, la sécurité fonctionnelle est régie par la norme ISO 26262 :2018. Cette norme établit un processus et définit des exigences concernant la conception et le déploiement des systèmes électriques/électroniques (E/E) embarqués sur les véhicules afin de garantir leur sécurité. Le principal focus des différentes parties de cette norme concerne les défaillances aléatoires (du matériel) et systématiques (matérielles et logicielles) des systèmes E/E embarqués. Avec l’arrivée des véhicules autonomes, et leurs problématiques sécuritaires, une extension normative (ISO 21448 :2022) nommée SOTIF (Safety Of The Intended Functionality) a été élaborée pour adresser principalement les risques liés à la mauvaise interaction du système avec les acteurs externes, les défaillances liées aux insuffisances en termes de spécifications, ainsi que les limitations en termes de performances des E/E systèmes. Dans le domaine ferroviaire, la spécification et la démonstration de la sûreté de fonctionnement des systèmes ferroviaires sont régies par la série de normes EN50126/8/9, ainsi que la méthode de sécurité commune relative à l’évaluation des risques (CSM-RA) au niveau européen. Aujourd’hui, l’automatisation et l’autonomisation des systèmes ferroviaires (i.e., trains autonomes) incitent à réévaluer l’adéquation de s’appuyer (uniquement) sur les normes actuelles pour assurer un niveau de sécurité acceptable des systèmes ferroviaires autonomes. Ainsi, le besoin de l’étude de la faisabilité (ainsi que la méthodologie) de consolider les normes EN5012x avec les aspects de la SOTIF est bien justifié. L’objet de cette communication est de contribuer à établir un cadre générique permettant d’intégrer la SOTIF dans le processus de spécification et de démonstration de sécurité des systèmes ferroviaires autonomes. En outre, nous présentons une analyse de cas portant sur le système de monitoring de l'environnement afin de décrire l'application pratique de la SOTIF dans le contexte spécifique des trains autonomes.
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