Contribution to the safety evaluation of railway localisation systems based on GNSS by formalising extended integrity concepts
Contribution à l'évaluation de la sécurité de systèmes de localisation ferroviaires basés sur les GNSS par la formalisation des concepts d'intégrité étendue
Résumé
Nowadays, GNSS (Global Navigation Satellite Systems) such as GPS are usually used in ground transportation systems for non-safety-relevant applications. In these situations, the quality of localisation information is not called into question. In the case of safety-related applications, the localisation service becomes critical in railway system. The standards (EN 50126, EN 50128 and EN 50129) require the determination of the degree of confidence that the user can be placed in the delivered service i.e. the RAMS analysis before putting into service of a new system.
A GNSS-based localisation service suffers from accuracy variability linked to the different environmental configurations that a train crosses all along a mission. However, with hybridisation solutions and combination of actual technologies, the GNSS integration increasingly interests the railway actors in order to ameliorate the train control system replacing balises by an embedded solution.
After a state-of-the-art on the railway localisation and existing RAMS methods, a causal and sensitivity methodologies are done in order to determine new paramters permitting to evaluate the safety of sensor architectures (with a GNSS receiver). We propose a new approach for safety evaluation of the GNSS-based systems through the integrity attribute, GNSS performances attributes, extended to the hybridised systems and in railway domain. A safety evaluation is performed on chosen architecture during sensibility and causal analyses thanks to the previous proposed approach.
Les GNSS (Global Navigation Satellite Systems), notamment le GPS sont aujourd'hui largement utilisés dans les systèmes de transport terrestre pour des applications sans impact sur la sécurité des biens et des personnes. Dans de telles situations, la qualité de l'information de localisation n'est pas un paramètre vital. Le service de localisation devient un élément critique dans un système ferroviaire. Les standards (EN 50126, EN 50128 et EN 50129) requièrent la détermination du degré de confiance que l'utilisateur peut placer dans le service délivré c'est à dire l'évaluation de la sûreté de fonctionnement avant la mise en service d'un nouveau système.
Un service de positionnement basé sur un GNSS souffre d'une variabilité de la précision inhérente aux différentes configurations environnementales qu'un train traverse tout au long d'une mission. Cependant, les GNSS intéressent les communautés de transport ferroviaire afin d'améliorer les systèmes de contrôle-commande des trains tout en substituant les balises au sol par une solution embarquée. Après un état de l'art sur la localisation ferroviaire et sur les méthodes de sûreté de fonctionnement existantes,
une analyse causale et de sensibilité sont faites afin de déterminer de nouveaux indicateurs pour évaluer la sécurité d'architectures de capteurs (avec un récepteur GNSS). Nous proposons ensuite une nouvelle approche pour l'évaluation de la sécurité des systèmes basés sur les GNSS grâce à l'intégrité, paramètre de performances des GNSS, étendu aux systèmes autres que GNSS et au milieu ferroviaire. Une évaluation de la sécurité sur un cas d'utilisation précis est réalisée grâce à l'approche proposée précédemment.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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