Applications ferroviaires et GNSS: le projet 3InSat et le programme de l entreprise commune Shift²Rail Francesco Rispoli Recherche et innovation ferroviaires Les bénéfices apportés par la navigation par satellite européenne Jeudi 20 novembre 2014, Lille, France
Ordre du jour Introduction et référence dans le monde sur les applications hors Europe, notamment Russie, Chine, Etats-Unis Un plan européen Résultats provisoires du projet 3InSat (programme ARTES 20 IAP) Présentation sommaire de la nouvelle entreprise commune Shift²Rail Les démonstrateurs proposés par l entreprise commune Shift²Rail
ERTMS-ETCS ETCS est mis en place à travers l'europe comme le futur système de contrôle des trains obligatoire pour les lignes principales Il a cependant aussi beaucoup de succès dans les marchés hors Europe Page 3
+TS Les applications où le GNSS a un role important Lignes locales Les lignes de fret réduire les coûts d exploitation augmenter la capacité accroître la securité Lignes urbaines 4
Un défi mondial China USA GNSS Wireless TLC Ref: BEIJING JIAO TONG UNIVERSITY Ref: CRS Report for Congress Russia Ref: JSC NIIAS 5
Compétition 6
Un plan européen avec tous les acteurs Next Generation Train Control - WP7 SHIFT2RAIL IP2 Advanced Traffic Management and Control System IP2 TD4 Fail-safe train European GNSS Agency positioning UNISIG WG Satellite 2012 2013 2015 2017 2022 MR-2 Satellite 7
ERTMS: plus de possibilités d exportation EGNOS SDCM WAAS MSAS GAGAN ERTMS peuvent bénéficier des reseaux compatibles avec EGNOS!
2011: le point de départ ERSAT: ERTMS (Regional or Level 2)+ Satellite Vision: new satellite-based train control systems for low traffic lines 2011 GPS / GLONASS/ EGNOS / GALILEO SATLOC Project: by UIC 3InSat Project: by ESA User requirement specification SIL4 Localizator: prototype Validation on Sardinia trial site (Italy) Design assessment and acceptance Certification guidelines Funtcional and operational requirements Test Procedures Reference Architecture SIL2 Localizator TIMS (Train Integrity Monitory System Validation on Romanian trial site ERSAT Project: by RFI Trial Site ETCS L2 overlapping National signalling system Integrated wireless communication ETCS over GPRS demonstration 3InSat validation site 9 From presentation of RFI to UIC, CCS&OP Sector Plenary/ 19th October 2011
3InSat: plate-forme technologique Développement et validation des technologies par satellite pour les systèmes de contrôle des trains: Système de localisation (SIL4) satellite et sans fil TLC (basé sur IP) réseau de surveillance de l'intégrité independent safety assessor Benefices attendus: Capacité accrue du réseau Niveaux de sécurité améliorées Réduire les coûts opérationnels Investissements d'infrastructure réduits Vérification et test
3InSat: Scénario de référence Open sat platform Rail applications Freight Trains Australia Regional Trains Europe Phase 1 Phase 2 Dedicated Au Network GSM-Tetra-Satellite GPS EGNOS Multi-bearer TLC GPS, Glonass, GALILEO GPS-Glonass Galileo Multi bearer TLC
localisation satellitaire: objectif de rendement ETCS Level 2 Approaching Dangerous point 1 Start of Mission n 2 THR: 3e-8/1 h CI ~ 14 m ETCS «linking» THR: 1.4e-10/1 h CI ~ 3 m (pt) pt Normal operation THR: 3e-8/1 h CI: 20 100 m Ref. 3InSat project Safety case (Ales Filip, AZD)
+TS Architecture de référence Radio Block Center (RBC) EGNOS LDS & Train Integrity TALS QoS Track Area Augmentation Network RS 1 RS 2 RS n
Banc de Test 50 km IP-based TLC L2 Virtual balyse
LDS: résultats des tests préliminaires Satellite Orbit Generator Propagation RIM RU RIM RIMRU TALS Server TALS GNSS Tx Signals Generator Train Motion OBU Head GNSS GNSS Localization GNSS Train Integrity Train Control Command Generator OBU End GNSS Rx GNSS Localization 350 300 250 Test Site Pontremolese 200 GPS SATELLITES 150 100 50 0-10 -8-6 -4-2 0 2 4 6 8 10
Réseau Telecom alternative du réseau GSM-R SATELLITE RBC QoS GSM-2 GSM-1 Multipath Router Pubblic network
Les résultats des tests de telecom RBC - Train Train - RBC 1 1 Avg Delay 1σ 0,5 Jitter 0 2G/3G Latency, seconds Latency, seconds 1,5 Avg delay 0,5 1σ Jitter 0 SATCOM 2G/3G SATCOM Reference latency < 2 s @ 300 km/h Antennas Longueur de ligne: 300 Km Durée des essais: 23 journées Distance parcourue: 13.800 Km ESA 3InSat project
Les résultats avec différents réseaux mobiles Multi Operator + Satellite Multi-bearer Multi-operator Service-based QoS 18
LDS integré dans le système de signalisation pour la campagne de tests en Sardaigne On Board Signaling Core (EVC/ATP) LDS OBU I/F OBU LDS (Integrated BTM) Signaling Radio Communication (Integrated BTM) VSS/RBC/TALS Peripheral Post Network / Augmentation Network RS PPi PPn RS
le programme de l entreprise commune Shift²Rail
Tailor-made governance model JOINT UNDERTAKING GOVERNING BOARD Contributions to S2R work plan Additional activities in support to S2R Master Plan 8 FOUNDING MEMBERS Min. 270 M 200M 70 M ASSOCIATED MEMBERS Min. 920 M Min. 200 M 150 M 50 M Commission (50% votes) 8 Founding Members Max. 12 Associated Members incl. 3 RU + Observers (ERA, MS Group) UNION Max. 450 M (H2020)
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SHIFT²RAIL research priorities IP2: Advanced Traffic Management & Control Systems IP1: Energy & Mass Efficient Technologies for High Capacity Trains IP5: Technologies for Sustainable & Attractive European Freight IP4: IT Solutions for a Seamless Attractive Railway IP3: Cost Efficient High Capacity Infrastructure 25
IP2: Advanced Traffic Management & Control Systems TD 2.1 Adaptable communications TD 2.4 Fail safe train positioning Extract from indicative list of priority research and innovation activities Shift2Rail Strategic Master Plan 24 Sept.2014 TD 2.5 On board train integrity According to the S2R preparatory phase 27
Les technologies prioritaires Phase préparatoire TD 2.4 TD 2.5 Protection Level virtual balyse Virtual Track Circuit TD 2.1 Satellite GSM-3G TLC Package with QoS Radio EGNOS R 28
Contact points Christos Economou, S2R Executive Director ad interim Christos.ECONOMOU@ec.europa.eu +32 229-66310 Keir Fitch, Head of Unit, DG MOVE C/2 Keir.FITCH@ec.europa.eu +32 229-59316 Rachel Smit, DG MOVE C/2 Rachel-Amanda.SMIT@ec.europa.eu +32 229-56302 Antoine Kedzierski, DG MOVE C/2 Antoine.KEDZIERSKI@ec.europa.eu +32 229-54232 29
THANK YOU FOR YOUR ATTENTION Merci