Article thumbnail

Cestující virtuální balíza pro ETCS

By Aleš Filip

Abstract

A great effort of railway industry is currently focused on exploitation of Global Navigation Satellite System (GNSS) for the European Train Control System (ETCS). It has been assessed that replacement of track balises, used for safe train location determination, with Virtual Balises (VBs) detected by means of GNSS will significantly reduce the track-side infrastructure and operational costs. However, this innovated ETCS can be put into operations only in the case when detection of VBs by means of GNSS will achieve the same Safety Integrity Level (SIL 4) and availability as it is required for physical balise groups. This paper describes a novel Travelling Virtual Balise (TVB) concept, which was proposed to meet demanding ETCS safety requirements for GNSS using the existing EGNOS Safety-of-Life (SoL) service. The TVB concept profits from the basic feature of GNSS – i.e. the ability of abundant train position determination in GNSS service volume, what cannot be realised by current track balise groups with a spacing of hundreds of meters or more. The frequent GNSS train positions are namely utilized for: 1) fast diagnostics of on-board Location Determination System (LDS), 2) introduction of reactive fail-safety into LDS, and 3) derivation and justification of the ETCS safety requirements for EGNOS. The TVB concept brings one significant advantage to ETCS in contrast to the static VBs – i.e. the safety requirement for LDS doesn’t depend longer on the distance between successive Virtual Balises. It means that the existing spacing between physical balise groups (up to 2.5 km) can be also preserved in case of TVBs. It can significantly improve the availability of LDS. Further it was found that a less demanding THR requirement for GNSS of about 1e-7 / 1 hour or more still enables to meet the ETCS THR requirement for VB determination, i.e. THRVB of 0.67e-9/ 1 hour.Značné úsilí železničního průmyslu je v současné době zaměřeno na využití globálního navigačního satelitního systému (GNSS) pro evropský vlakový zabezpečovač (ETCS). Předpokládá se, že náhrada traťových balíz, které jsou použity pro bezpečné určení polohy vlaku, prostřednictvím balíz virtuálních (VB) detekovaných s využitím GNSS, významně sníží náklady na infrastrukturu v kolejišti a provoz. Avšak modernizovaný ETCS může být uveden do provozu jen v případě, když detekce virtuálních balíz pomocí GNSS splní tu samou úroveň integrity bezpečnosti (SIL 4) a pohotovosti, která je požadovaná pro fyzické skupiny balíz. Tento článek popisuje novou myšlenku tzv. cestující virtuální balízy (TVB), které byla navržena za účelem splnění náročných požadavků ETCS na technologii GNSS s využitím bezpečnostní služby EGNOS SoL. Myšlenka TVB těží ze základní vlastnosti GNSS – t.j. schopnosti častého určení polohy vlaku v servisní oblasti GNSS, což nelze zajistit pomocí současných skupin balíz se vzájemným odstupem stovek metrů či více. Často aktualizované GNSS polohy vlaků jsou zejména využity pro: 1) rychlou diagnostiku palubního systému určení polohy (LDS), 2) zavedení koncepce reaktivní bezpečnosti při poruše a 3) odvození a zdůvodnění požadavků ze strany ETCS na EGNOS. Koncepce TVB přináší významné výhody do ETCS vzhledem ke statickým virtuálním balízám – tj. požadavky bezpečnosti již nezávisí na vzdálenosti mezi po sobě následujícími virtuálními balízami. To znamená, že současné rozteče mezi fyzickými skupinami balíz (až do 2. 5 km) mohou být v případě TVB zachovány. To může výrazně zvýšit pohotovost LDS. Dále bylo shledáno, že méně náročný požadavek THR pro GNSS 1e-7/ 1 hod nebo více stále umožňuje splnění THR požadavku na detekci VB, t.j. THRVB =0.67e-9/ 1 hod. A tak koncepce VB pro ETCS otevírá možnosti pro efektivní využití bezpečnostní služby EGNOS SoL, která byla původně vyvinuta pro letectví

Topics: GPS, EGNOS, Galileo, GPS, EGNOS, Galileo
Publisher: 'WITPRESS LTD.'
Year: 2017
DOI identifier: 10.2495/TDI-V1-N3-578-588
OAI identifier: oai:dk.upce.cz:10195/72377
Journal:
Download PDF:
Sorry, we are unable to provide the full text but you may find it at the following location(s):
  • https://hdl.handle.net/10195/7... (external link)
  • Suggested articles


    To submit an update or takedown request for this paper, please submit an Update/Correction/Removal Request.