GALILEOAplicaciones ferroviarias

Hoja de ruta para la implementación

Ficha catalográfica:

Edita: ADIF: Dirección de Relaciones InternacionalesFundación de los Ferrocarriles EspañolesCentro de Documentación Ferroviaria

Estrategias Ferroviarias EuropeasNúmero 15- Junio 2006

GALILEO: Aplicaciones ferroviarias. Hoja de ruta para la implementación : GALILEO :Applications for rail. Roadmap for implementation. - Madrid : Fundación de los FerrocarrilesEspañoles ; ADIF. Dirección de Relaciones Internacionales, 2006

37 p. ; 30 cm. (Estrategias Ferroviarias Europeas; 15)

1. Sistemas de navegación por satélite 2. Ayudas comunitarias 3. Programa aeroespacial4. Investigación 5. Seguridad ferroviaria

PRESENTACIÓN

La Dirección de Relaciones Internacionales, en cola-boración con la Fundación de los FerrocarrilesEspañoles, edita una serie de documentos bajo el títu-lo genérico: "Estrategias Ferroviarias Europeas" parasu difusión con fines exclusivamente de informacióndentro del entorno de las empresas ferroviarias.

La Dirección de Relaciones Internacionales seleccio-na periódicamente para su edición aquellos informesque considera de interés y actualidad para el sector,relacionados con las experiencias en otros paísessobre los procesos de transformación del ferrocarril ysu papel en el sistema de transportes.

La edición impresa está limitada a 200 ejemplares quese distribuyen diversos ámbitos. La versión electrónicade los documentos está disponible a través de la pági-na web de la Dirección de Documentación y ArchivoHistórico Ferroviario de la Fundación de losFerrocarriles Españoles:

www.docutren.com/documentos_internacionales.htm

Por parte de la Dirección de Relaciones Internacionalesde Adif se cumple así con el objetivo de difundir aque-lla información internacional que pueda ser de utilidadpara la empresa en el desarrollo de su actividad.

A su vez, con esta iniciativa, la Fundación de losFerrocarriles Españoles sirve una vez más a su com-promiso de apoyar la actividad investigadora y engeneral, de contribuir a la difusión y el conocimiento delferrocarril por la sociedad.

El sistema de navegación por satélite GPS que se havenido utilizando en Europa desde hace más de diez añosha agotado ya su capacidad, por lo que el ViejoContinente ha decidido crear su propio sistema de nave-gación: GALILEO. En este nuevo documento deEstrategias Ferroviarias Europeas, se describen lascaracterísticas técnicas de este nuevo sistema, que esta-rá en funcionamiento en 2008, y las posibilidades de utili-zación que ofrece para el transporte, en particular para eltransporte ferroviario. GALILEO logra el máximo compromiso de cumplimientode los requisitos de todos los modos de transporte y, enconcreto, de aplicaciones al modo ferroviario: comercial(localización, seguimiento e información), ingeniería civil(construcción y mantenimiento de infraestructuras, locali-zación de fallos en vía y catenaria) y aplicaciones relacio-nadas con la seguridad (localización por satélite, medidade la velocidad y temporización) que se pueden implantarcomo funciones superpuestas o como una función deseguridad primaria.En Europa existe una necesidad natural de evolución deun sistema ferroviario moderno, de elevadas prestacionesy eficiente, para obtener el máximo provecho del uso deesta nueva infraestructura. El objetivo de este documentoes concienciar a los ferrocarriles para que aprovechenesta oportunidad e indicar una forma optimizada paraincluir a GALILEO como un elemento constituyente de lasfunciones y servicios del sistema ferroviario. La introduc-ción de sus aplicaciones en el ferrocarril tendrá que supe-rar dificultades inherentes y amenazas, pero traerá consi-go también una serie de beneficios y oportunidades quedeberán aprovecharse para avanzar hacia el objetivo demaximizar la eficiencia.

Introducción:

GALILEO

Aplicaciones ferroviarias

Hoja de ruta para la implementación

UICPreparado por el Grupo de trabajo UIC

"GALILEO, aplicaciones ferroviarias" - 5 de octubre de 2005

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Índice

1. Resumen ejecutivo2. Introducción3. Estructura del documento4. Análisis de las prestaciones - tecnología de vanguardia5. Diferencias entre GPS, GNSS y GALILEO6. Clases de aplicaciones y requisitos

6.1 Comercial, mercado global, localización y seguimiento e información al público6.1.1 Ejemplos de aplicaciones que están actualmente en servicio, basadas en el GPS6.1.2 Mejoras esperadas gracias a GALILEO

6.2 Profesional, ingeniería civil, construcción y mantenimiento de la infraestructura, localización de fallos en la vía y la catenaria

6.2.1 Aplicaciones ferroviarias servidas actualmente por el GPS6.2.2 Los beneficios de GALILEO

6.3 Aplicaciones relacionadas con la Seguridad6.3.1 Requisitos de las prestaciones6.3.2 Ejemplos de aplicaciones que pueden utilizar combinaciones GNSS con integridad EGNOS6.3.3 Ejemplos de aplicaciones con el GALILEO solamente (servicio SoL)

7. Del GPS al GNSS y el GALILEO8. Hoja de ruta hacia el sistema GALILEO

8.1 Criterios y limitaciones para la implementación8.1.1 Fortalezas y oportunidades de GALILEO8.1.2 Debilidades8.1.3 Amenazas para las aplicaciones ferroviarias del GALILEO8.1.4 Promotores8.1.5 Hoja de ruta

- Primera fase (hasta noviembre 2005)- Siguiente fase (2006 - 2008)

9. Conclusión10. Recomendaciones para la acción

10.1 Certificación para aplicaciones de seguridad10.2 Uso económico10.3 Aplicación de GEORAIL10.4 Realización de acciones de promoción

Apéndice A: Servicios GALILEO y sus prestaciones proyectadasA.1 Servicio abiertoA.2 Servicio comercialA.3 Servicios críticos para las vidas humanasA.4 Servicio público regulado

Apéndice B: Comentarios técnicos Apéndice C: Definiciones de nociones críticasApéndice D: Referencias

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Índice de tablas

Tabla 1:Calificaciones numéricas indicativas del cumplimiento de los requisitos de las aplicaciones por parte de lossistemas de satélites

Tabla 2: Aspectos de la implementación de la tecnología por satélite para varias aplicaciones ferroviarias

Tabla 3 Estados de seguridad, integridad y disponibilidad del localizador de la posición de trenes

Índice de figuras

Figura 1: Diferencias principales entre GALILEO, GPS y GNSSFigura 2: Grado de cumplimiento de los requisitos de la aplicación ferroviaria por parte de cada uno de los siste-mas concretos de navegación por satélite y de las combinaciones entre ellos

Figura 3: Del GPS al GALILEO: evolución de la funcionalidad, seguridad y garantías

Figura 4: Calificaciones numéricas de la implementación de las aplicaciones, basadas en cinco criterios de acepta-ción (puntuación máxima = 50)

Figura 5: Hoja de ruta para la implementación del GNSS y el GALILEO en el ferrocarril

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Lista de abreviaturas y acrónimos

AbreviaturaAcrónimo

Significado

GPS NAVSTAR, el sistema de satélites militares de Estados Unidos. Adisposición para uso público desde 1989

GLONASS El sistema de satélites militares rusos. A disposición para usopúblico desde 1989

EGNOS Servicio Europeo de Navegación GeoestacionariaAOR Área del océano Atlántico – Satélite INMARSAT que difunde las

señales EGNOSIOR Área del océano Índico – Satélite INMARSAT que difunde las

señales EGNOSGNSS Sistema global de navegación por satélite: es una denominación

genérica para las combinaciones de GPS, GLONASS, EGNOS yGALILEO.GNSS-I se aplica a GPS + GLONASS + EGNOSGNSS-2 añade además los servicios interoperables GALILEO

SoL Servicios Críticos para las Vidas Humana– servicio de GALILEOGDOP Dilución geométrica de precisiónLRK Cinemática de rango amplioRTK Cinemática en tiempo realGALILEO HLDD Documentos de definición de alto nivel del GALILEOESA Agencia Espacial EuropeaGJU Empresa Común GALILEOGIC Canal de integridad en tierra / Concepto de integridad globalINS Plataforma inercialLCC Coste del ciclo de vidaETRS 89 Sistema europeo de referencia terrestre 89UMTS Sistema universal de telecomunicaciones móvilesLORAN-C Sistema de localización para la radionavegación, basado en la

recepción simultánea de, por lo menos, dos ondas de radio con lamisma frecuencia, en fase y emitidas desde localizacionesconocidas

SIL Nivel de integridad de seguridadPRS Servicio público reguladoCNTD Descripción de vía numérica basada en coordenadasWGS 84 Sistema de referencia global para localización por satéliteTPL Límite de protección totalPL Límite de protecciónHAL Límite de alarma horizontalAL Límite de alarmaTTA Tiempo para alarmaIRR Tasa de riesgo de la integridadTHR Tasa de peligro tolerable

1. Resumen ejecutivo

GALILEO estará en funcionamiento en el año 2008.Conformará una nueva y potente infraestructura deradionavegación de uso global para beneficio de todoslos modos de transporte.

GALILEO complementará a los sistemas militares exis-tentes, GPS y GLONASS. GALILEO es un sistemacivil, operado por civiles y bajo control político civil. Hasido concebido específicamente para uso civil y comer-cial, y se caracteriza por su solidez, su integridad y porproporcionar garantía de servicio. GALILEO tiene encuenta los requisitos resultantes de las consultas condiversos grupos de usuarios, incluidos los ferrocarriles.

En Europa existe una necesidad natural de evoluciónde un sistema ferroviario moderno, de elevadas presta-ciones y eficiente, para obtener el máximo provechodel uso de esta nueva infraestructura.

El objetivo primario de este documento es concien-ciar a los ferrocarriles para que aprovechen estaoportunidad e indicar una forma optimizada paraincluir a GALILEO como un elemento constituyentede las funciones y servicios del sistema ferroviario.

Otro objetivo de este documento es identificar loselementos para una hoja de ruta optimizada, en laque se den las consideraciones para consolidar lasfortalezas de GALILEO, mitigar sus debilidades yamenazas y maximizar los beneficios.

En la tabla que aparece a continuación se muestran lasdiferencias principales entre GPS, GNSS y GALILEOservicio abierto (G-O.S.), servicio comercial (G-C.S.) yservicio de seguridad vital o servicios críticos para lasvidas humanas (G-SoL).

En los campos se han identificado las clases de aplica-ción:

· comercial, mercado en general, localización,seguimiento e información,· profesional, ingeniería civil, construcción y man-tenimiento de infraestructuras, localización defallos en la vía y en catenaria,· aplicaciones relacionadas con la seguridad, endonde la localización por satélite, la medida de lavelocidad y la temporización se pueden implantarcomo funciones superpuestas o como una funciónde seguridad primaria.

El análisis de las prestaciones de los sistemas de nave-gación por satélite y de su evolución predecible mues-tra un cumplimiento, que se incrementa gradualmente,de los requisitos de las aplicaciones ferroviarias.

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Característica (criterio) GPS GNSS G-O.S. G-C.S. G-SoLExactitud 4 –6 m ≈ 1 m 3 –4 m 3 –4 m 3 –4 mCobertura + +++ ++ ++ ++Integridad No Sí No No SíLímite de alarma No ≈ 20σ No No ≈ 20σTiempo para la alarma No ≈ 6 s No No ≈ 6 sContinuidad del servicio No No No Sí SíCertificación No Sí No No SíResponsabilidad No Sí No Sí SíControl civil No No Sí Sí SíPago por el servicio No No No Sí SíServicio en interior No No No Sí SíComponentes locales estándar No No No Sí Sí

7

0123456789

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

cuot

a

GALILEO solamente

Comercial / mercado global1 - Localización y seguimiento2 - Sistemas de información3 - Gestión de flotas

Aplicaciones profesionales 4 - Topografía de la vía5 - Guiado de máquinas de vía6 - Posicionamiento de precisión7 - Geometría de la vía8 - Localización de fallos en la vía

Aplicaciones relacionadas con laseguridad9 - Supervisión de trenes10 - Control de trenes11 - Seguridad de los trabajos enla vía

Sist

ema

Sistemas de navegación por satélite y aplicaciones ferroviarias

GPS solamenteGNSS

El máximo cumplimiento de los requisitos de las aplica-ciones no relacionadas con la seguridad lo proporcionael GNSS. Tiene máxima disponibilidad y coberturacuando el GPS, EGNOS y GALILEO abierto y serviciocomercial son interoperables y complementarios.

Las aplicaciones relacionadas con la seguridad puedenser satisfechas con la utilización de GALILEO Servicioscríticos para las vidas humanas, que ofrecerá integri-dad, certificación, garantía de continuidad y responsa-bilidad en caso de no funcionamiento.

La figura anterior ilustra la migración del GPS al GALI-LEO, con la evolución de la funcionalidad, integridad dela seguridad, control civil, certificación y responsabili-dad.

GALILEO es el sistema que logra el máximo compromi-so de cumplimiento de los requisitos de todos losmodos de transporte y también de otros sectores deaplicación. Intrínsecamente, en tal situación se hanidentificado debilidades. El Grupo de Aplicación de latecnología considera que las debilidades de GALILEOno son críticas y las acciones decisivas, lideradas porla comunidad de transportes y por los ferrocarriles através de sus grupos de interés, pueden mitigar sufi-cientemente los riesgos.

Existe una necesidad especial de participar en el pro-ceso de certificación y validación del sistema GALI-LEO. La extrema complejidad del sistema y su dimen-sión mundial hacen imposible la repetición de la certifi-

cación para cada modo de transporte y aún menos pro-bable la repetición de la certificación para las diferentesclases de aplicación. Por ello, el usuario del ferrocarrilestará convencido de que el sistema incluye los requi-sitos de fiabilidad y satisface las especificaciones dediseño. La certificación debería proporcionar tambiénlas herramientas y métodos que permitan la comproba-ción de las prestaciones a nivel de usuario. Por ello, lacertificación debería ir acompañada de la especifica-ción de los receptores de referencia (para cada una delas clases de aplicación) y de las metodologías de com-probación.

La hoja de ruta muestra la ruta de migración y permiteidentificar, para cada fase, las opciones y accionespara evitar el bloqueo y hacer posible la obtención de

los beneficios totales de la utilización completa delGNSS y GALILEO para el ferrocarril.

Las acciones prioritarias de la fase siguiente, quecomienza en 2006, son:

Certificación de GALILEO para aplicaciones deseguridad: los grupos de interés del ferrocarril partici-parán en la certificación de GALILEO y deberían enta-blar una relación de certificación específica con laempresa operadora GALILEO y con la Autoridad deSupervisión de GALILEO.

La comunidad ferroviaria y la industria identificarán lautilización económica de GALILEO, para aplicacio-

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nes de Seguridad, en casos y condiciones concretos.La UIC ayudará en esta acción, proporcionando líneasdirectrices para llevar a cabo este análisis básico.

Llevar a cabo acciones de promoción (compartirmejores prácticas, crear un marco "precompetitivo"para el diseño de soluciones, prepararse para las nue-vas tecnologías) hará más fácil la implantación de lasaplicaciones y contribuirá a reducir las debilidades y aevitar el bloqueo creado por las amenazas potenciales.

Aplicación de GEORAIL, el marco de referencia car-tográfico estándar europeo EDTRS89, para proporcio-nar una armonización total de las aplicaciones que uti-lizan la localización por satélite.

2. Introducción

GALILEO estará operativo en el año 2008. Formaráuna nueva y potente infraestructura de radionavega-ción de uso global para beneficio de todos los modosde transporte.

GALILEO complementará a los sistemas operativosmilitares existentes, GPS y GLONASS. GALILEO es unsistema civil, operado por civiles y bajo control políticocivil. Ha sido diseñado específicamente para uso civil ycomercial, y se caracteriza por su solidez, su integridady por proporcionar garantía de servicio. GALILEO tieneen cuenta los requisitos resultantes de las consultascon diversos grupos de usuarios, incluidos los ferroca-rriles.

En Europa existe una necesidad natural de evoluciónhacia un sistema ferroviario moderno, de elevadasprestaciones y eficiente, para obtener el máximo prove-cho del uso de esta nueva infraestructura.

El objetivo primario de este documento es concien-ciar a los ferrocarriles para que aprovechen estaoportunidad e indicar una forma optimizada paraincluir a GALILEO como un elemento constituyentede las funciones y servicios del sistema ferroviario.

El Servicio Europeo de Navegación Geoestacionaria(EGNOS), que ya se encuentra en situación de funcio-nar para pruebas y validación, crea la base para lasprestaciones mejoradas del GPS y emite indicacionesde integridad y aumentación. El EGNOS emite para losusuarios a través de INMARSAT, AOR, IOR y ARTE-MIS. La concepción de la supervisión e integridad quetiene el EGNOS se incluirá en el GALILEO. Finalmente,cada satélite GALILEO emitirá las señales de correc-ciones de determinación de la distancia, de integridady de autentificación.

La utilización conjunta del GPS y EGNOS hace posibleque funcionen aplicaciones ferroviarias que demandanmás exactitud e integridad que las que proporcionasolamente el GPS. Es de lamentar que el GPS, dadosu carácter militar, no ofrezca ninguna garantía de con-tinuidad en el servicio. Esto significa que el GNSSconstituye una base para las pruebas intensivas en elentorno ferroviario, como precursor para la evaluaciónde las prestaciones del sistema GALILEO, y proporcio-na la oportunidad de crear y ajustar la metodología decomprobación y de promocionar una cooperación "pre-competitiva" entre el ferrocarril y la industria, para eldiseño de nuevas aplicaciones.

La introducción de las aplicaciones GALILEO en elferrocarril tendrá que superar dificultades inherentes yamenazas. El modo de introducción de las aplicacionesGALILEO se podría optimizar mediante el ahorro derecursos, la puesta en común de experiencias, el acor-tamiento de los períodos de introducción, la evitaciónde acciones paralelas o divergentes innecesarias y lamaximización de los impactos y los beneficios.

Por tanto, otro objetivo de este documento consis-te en identificar los elementos para una hoja de rutaoptimizada, en la que se den las consideracionespara consolidar las fortalezas de GALILEO, mitigarsus debilidades y amenazas y maximizar los bene-ficios.

Se anima a la industria y los ferrocarriles miembros dela UIC a continuar liderando acciones comunes y amejorar la "navegación" sobre esta hoja de ruta haciael objetivo común: maximizar la eficiencia y los benefi-cios para el sistema ferroviario y la industria que sederiven de las infraestructuras del GNSS y GALILEO.

3. Estructura del documento

La sección Análisis de las prestaciones - tecnologíade vanguardia muestra brevemente las prestacionesdel GNSS, tal como se han comprobado dentro delentorno ferroviario. Explicaciones técnicas más detalla-das y las relaciones para las que estas prestacionespueden ser relevantes para el futuro GALILEO se pue-den encontrar en los informes a los que se hace refe-rencia, así como en los informes finales de los proyec-tos llevados a cabo para ese trabajo.

La sección Diferencias entre GPS, GNSS y GALILEOproporciona un informe sobre las características de losservicios GPS, GNSS y GALILEO, y subraya las dife-rencias entre ellos.

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La sección Clases de aplicación y requisitos relacio-na las clases de aplicaciones más relevantes dentrodel sistema ferroviario. La sección enumera los requisi-tos más estrictos para cada clase, en este ámbito, conel fin de indicar los límites más exigentes. En cada unade las clases de aplicación se podrían considerar requi-sitos más laxos, dependiendo de las exigencias parti-culares de cada aplicación en cuestión. Se han enume-rado también los requisitos más estrictos para cadaclase, para proporcionar una visión de los posibles lími-tes de viabilidad, teniendo en cuenta la tecnologíaactualmente disponible.

La sección Del GPS al GNSS y el GALILEO propor-ciona una comparación del grado de correspondenciacon los requisitos ferroviarios, que tienen cada uno delos sistemas de radionavegación, solos o en combina-ción con otros sistemas. La presentación propone loscriterios que pueden ser relevantes para situar cadasistema y combinación de sistemas en relación con lasclases de aplicación. La presentación tiene como obje-tivo proporcionar una visión de la utilidad de cada sis-tema de radionavegación y de su impacto en los siste-mas ferroviarios.

La sección Hoja de ruta hacia el GALILEO presentalas fortalezas, oportunidades, debilidades, amenazas eimpactos de GALILEO. Este análisis concluye identifi-cando el potencial de promover acciones y recomenda-ciones para mitigar las dificultades y evitar el bloqueo.La intención es llegar al "punto de disponibilidad delferrocarril y la industria", en el que la industria estaríalista para producir, y los ferrocarriles usuarios prepara-dos para aceptar, una implantación de las aplicacionesde mayor impacto, basadas en GNSS y GALILEO."Navegar" de este modo así optimizado supone tam-bién alcanzar el "punto de disponibilidad" simultánea-mente con la fase operacional de GALILEO.

El análisis no considera en esta fase los desarrollos delmercado, que serán muy importantes, ni los aspectosde los costes (aspecto económico). Estos aspectosserán analizados en el próximo informe de la UIC, pro-yecto GALILEO, aplicaciones para el ferrocarril, áreatemática B: "Elementos para la evaluación económicade las aplicaciones GALILEO para la Seguridad".

La Conclusión comenta brevemente el potencial deGALILEO para satisfacer los requisitos de la aplicaciónferroviaria.

La Recomendación para el plan de acción proporcio-na una síntesis de las acciones que deben iniciarse ocontinuarse, así como una relación de los efectos(negativos) más importantes de las desviaciones conrespecto a la hoja de ruta.

Los Anexos van unidos a este documento con explica-ciones técnicas más detalladas, definiciones de los tér-minos específicos utilizados en radionavegación, glo-sario de abreviaturas y referencias.

4. Análisis de las prestaciones - tecnolo-gía de vanguardia

Puesto que GALILEO es un sistema que todavía sehalla en una fase inicial, aún no se han llevado a cabopruebas a escala real con él. Sin embargo, los resulta-dos disponibles de las pruebas con GPS + EGNOS(GNSS) proporcionan una información realista con res-pecto a las prestaciones que se pueden alcanzar con latecnología de navegación por satélite en el entornoferroviario.

Las investigaciones, pruebas y desarrollos con GPS +EGNOS son importantes para GALILEO en lo que res-pecta a la interoperabilidad y la compatibilidad que elsistema GALILEO tendrá con el GPS. La integridad ysolidez real del GALILEO -especialmente en lo referen-te a los Servicios de Seguridad para las VidasHumanas, SoL- no han sido probadas en el entornoferroviario, pero sí han sido aceptadas como objetivode prestaciones después de un examen riguroso de losDocumentos de Definición de Alto Nivel del GALILEO.De manera similar, todavía está por establecer el prin-cipio de garantía de servicio entre la operación delGALILEO SoL y las autoridades de seguridad ferrovia-ria.

Las prestaciones enumeradas más abajo ya han sidoprobadas dentro del entorno ferroviario, como parte deun cierto número de proyectos UE, ESA y otros nacio-nales (anexo...).

· A. La determinación de la distancia (posicio-namiento) sin aumentación (GPS servicio públi-co solamente). La exactitud horizontal en estecaso es, normalmente, de 4 a 6 m, con 2s para unaconfianza estadística del 95%. Esta prestación esválida en condiciones nominales, si hay más de 4satélites "a la vista", cuando tienen una posiciónfavorable para la triangulación (bajo GDOP - dilu-ción geométrica de la precisión) y la recepción noestá afectada por interferencias, multitrayecto sig-nificativo o trayectos alternativos. La exactituddecrece si el multitrayecto, el trayecto alternativoy/o GDOP tienen una influencia desfavorable;

· B. La determinación de la distancia (posicio-namiento) sin aumentación, pero con fusión desensores, para asegurar la cobertura en las áreasen sombra u oscuras (áreas donde la señal desatélite se recibe con dificultad o no se recibe en

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absoluto). Pruebas con varios sistemas de fusiónhan demostrado que la prestación del posiciona-miento se puede mejorar si se aplica una fusiónbasada en la "estrategia de la mejor prestación"(odómetro calibrado a bordo, giroscopio, giróme-tro, referencia en la vía). La prestación típica de laexactitud en condiciones nominales es, en estecaso, de 3,5 a 4,5 m, con 2s para una confianzadel 95%. Pero la exactitud del posicionamiento enlas áreas oscuras decrece con la longitud de laruta en la oscuridad y es fuertemente dependientede la calidad de los sensores (deriva, sesgo), laexactitud y calidad de la última posición determina-da antes de la oscuridad y la calidad del algoritmode fusión (criterios de mejor prestación, estrategiadel filtro de KALMAN);

· C. La función del posicionamiento conaumentación (aumentos de área local y de áreaamplia, donde esta última aplica el EGNOS AOR eIOR WAAS), ya sea como una arquitectura de"sólo receptor" o con aplicación de una arquitectu-ra de "plataforma de fusión de sensores" tienemejores resultados y puede lograr una exactituddel orden de 1 metro para una confianza del 95%.La navegación asistida "híbrida" en oscuridad semejora por lo tanto cuando se utiliza el posiciona-miento amplificado;

· D. La función del posicionamiento con la utili-zación especial de los sistemas de aumenta-ción locales, dentro de las técnicas LRK (cine-mática de rango amplio) o RTK (cinemática entiempo real). Estas técnicas se han desarrolladopara utilizar Aumentación de Área Local, basadaen la radiodifusión de la posición real determinada desde una estación de referencia local (estaciona-ria), cuya posición exacta está predeterminada (enun rango de aprox. 1 cm). En algunas aplicacioneses suficiente un postprocesado sin radiodifusión.El receptor RTK (o LRK) computa las correccio-nes, habiendo evaluado los errores desde el fijoestacionario. El resultado es una determinación dela posición con una exactitud típica de 10 cm, parauna confianza estadística del 95%, en condicionesnominales.

El Apéndice I proporciona un resumen de los serviciosrelevantes GALILEO y sus prestaciones según diseño.La información está extractada de los Documentos deDefinición de Alto Nivel del GALILEO, de la UE y laESA, que son la base para el diseño final y el desplie-gue del sistema GALILEO.

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Característica (criterio) GPS GNSS G-O.S. G-C.S. G-SOLExactitud 4 –6 m a ≈ 1 m 3 –4 m b 3 –4 m c 3 –4 m d

Cobertura + +++ ++ ++ e ++ fIntegridad No Sí g No No SíLímite de alarma No ≈ 20σ No No ≈ 20σTiempo para la alarma No ≈ 6 s No No ≈ 6 sContinuidad del servicio No No No Sí SíCertificación No Sí No No SíResponsabilidad No Sí h No Sí SíControl civil No No Sí Sí SíPago por el servicio No No No Sí Sí i

Servicio en interior No No No Sí SíComponentes locales estándar No No No Sí Sí

a Exactitud en condiciones nominales. Es posible el uso deaumentación, basada en servicios de aumentación locales oregionales. En este caso la exactitud será de un rango ≈ 1 m. Elefecto de las correcciones enviadas por una estación dereferencia es válido para radios de ≈ 60 km.b Exactitud en condiciones nominales. El uso de aumentaciónpuede proporcionar una exactitud de ≈ 1 m. Las correccionesson proporcionadas por servicios auxiliares de GALILEO Servicioabierto.c Exactitud en condiciones nominales. GALILEO Serviciocomercial tiene la oportunidad de incluir servicios auxiliares parala aumentación (exactitud en el rango de ≈ 1 m) y deradiodifusión de la integridad basándose en una vigilancia de laintegridad local o regional. El Servicio comercial puede tambiénañadir una garantía de servicio y proporcionar unaresponsabilidad para las interrupciones sin aviso.d Exactitud en condiciones nominales. Pueden aplicarseaumentaciones basándose en los servicios auxiliares

(aumentación local o regional e integridad para el SoL) o puedenser enviadas por cada uno de los satélites GALILEO.e La cobertura basada en la visibilidad de los satélites semejorará por medio de los componentes locales estándar deGALILEO (ejemplo: “pseudolitos”), especialmente diseñadospara hacer posible el servicio en interior.f Véase la nota 5.g La indicación de la integridad del GPS es proporcionada por elEGNOS. El problema de la visibilidad pobre de los satélitesgeoestacionarios desde un vehículo en tierra puede ser un factorde limitación para algunas aplicaciones.h Sólo para el sistema EGNOS. El GPS no es actualmentecertificable para su utilización en Europa.i El pago por SoL puede ser una opción de la EmpresaOperadora GALILEO. Aún no se ha evaluado en qué condicioneslos servicios esenciales para la sociedad (por ejemplo: eltransporte por ferrocarril) tendrán que pagar para el acceso alSoL.

5. Diferencias entre GPS, GNSS y GALILEO

En la tabla anterior se recogen de forma esquemáticalas diferencias entre el GPS, el GNSS y los serviciosprincipales del GALILEO.

La siguiente figura muestra los principales elementosdiferenciadores del GALILEO con respecto al GPS. Laventaja del GALILEO consiste en las prestaciones cer-tificadas, integridad, garantía de la continuidad del ser-vicio y la responsabilidad.

6. Clases de aplicaciones y requisitos

En el sistema ferroviario se han definido tres clasesprincipales de aplicaciones:

6.1 Comercial, Mercado global, localización yseguimiento e información al público

Los requisitos típicos de esta clase de aplicaciónson:

- No hay requisitos relacionados con la seguridad,- Exactitud del posicionamiento: no crítica, 10 m sonsuficientes para todas las aplicaciones,- Cobertura: no crítica, se puede tolerar una coberturaparcial,

- Continuidad del servicio: no crítica, se puede toleraruna falta de disponibilidad temporal,Las combinaciones interoperables de GPS + EGNOS +servicio abierto de GALILEO proporcionarán la conste-lación más completa (alrededor de 60 satélites en órbi-ta) y por lo tanto mejor visibilidad y disponibilidad. Perola integridad, garantía, responsabilidad por el servicio ycertificación de GALILEO sólo se aplican a los 30 saté-lites de éste.-Solidez: no crítica, pero se puede solicitar protecciónpara los datos comerciales críticos,

- RAM (reliability, availability and maintainability, esdecir, fiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad): sedefinirá para cada aplicación individual

Todas las aplicaciones de esta clase puede ser servi-das por el GPS por sí mismo.

6.1.1 Ejemplos de aplicaciones que están actual-mente en servicio, basadas en el GPS

Éstas son:

· Los sistemas de seguimiento de los vagones demercancías están adoptando actualmente unadinámica de "despegue". Se están inventariandoaplicaciones en SNCF, DB, SNCB, países nórdicosy algunas de las compañías de logística "privadas"

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Figura 1: principales diferencias entre GALILEO, GPS Y GNSS

(Volkswagen - Audi, Rhone-Poulenc, Nordwaggon,Railion...). Las aplicaciones se benefician del ser-vicio GPS. Actualmente más de 60.000 vehículosestán equipados con localizadores en combina-ción con sistemas de comunicación (GSM) ymicroprocesadores, para asegurar unas funciones"más inteligentes" a bordo (seguimiento de las car-gas).· Localización y seguimiento combinados con sis-temas de diagnosis para locomotoras.Aplicaciones de este tipo están localizadas enSNCF, SNCB, DB y TREINITALIA.· Monitorización de la flota TGV (SNCF).· Sistemas de información para los viajeros queindican la posición del tren, posible llegada a des-tino y evaluación de los retrasos. El sistema seaplica en Alemania (DB). Localiza la posición deltren por medio del GPS y combina esta posicióncon los sistemas de información al viajero existen-tes. Un servicio adicional es la difusión de informa-ción a través del GSM (SMS para información deltren).· En Italia también se han implementado sistemasde información para los procedimientos de esta-blecimiento de itinerarios, hasta la estación RomaTermini.· En el Reino Unido, desde 1999 todos los trenesnuevos están equipados con GPS. Además, los"trenes de mantenimiento" utilizan GPS y sensoresadicionales para detectar los desvíos y la víaactual.

6.1.2 Mejoras esperadas gracias a GALILEO

Las mejoras no son esenciales, pero contribuirán a:

· una mejor cobertura y disponibilidad del sistema,· la continuidad del servicio (posiblemente demandadoen casos comerciales críticos)· mejores prestaciones por lo que respecta al posicio-namiento· ampliación del servicio con aplicaciones en interiores(utilizando componentes locales GALILEO para servi-cios de navegación en lugares cerrados).

Aplicaciones propuestas, que podrían beneficiarse delaumento de disponibilidad y cobertura, son:

· optimización de la conducción: de acuerdo con laposición del tren y el tráfico monitorizado en elárea controlada, se pueden enviar avisos (u hora-rios dinámicos) al maquinista, para optimizar elflujo del tráfico. Para que el sistema fuera eficien-te, una parte suficiente del material rodante quecircula por zonas congestionadas debería estarequipada.

· Esto se puede hacer también para ahorrar ener-gía.· Tarificación del acceso a la infraestructura: con-trol automático (hora, posicionamiento y distancia)e imposición de cánones por la utilización de lavía.· Localización de defectos en la infraestructura(mantenimiento): localización exacta de los defec-tos detectados por los vehículos de inspección (opor vehículos comerciales especialmente equipa-dos), para el mantenimiento de la infraestructura.

6.2 Profesional, Ingeniería Civil, Construccióny Mantenimiento de la Infraestructura,Localización de fallos en la vía y la catenaria

Los requisitos típicos de esta clase de aplicaciónson:

- una exactitud elevada: 1 - 2 m y poder alcanzar unaexactitud de menos de 10 cm con las técnicas LRK yRTK;- cobertura: es crítica, se requiere una cobertura com-pleta (las áreas "oscuras" no pueden beneficiarse delas aplicaciones, pero se pueden tolerar excepciones);- continuidad del servicio: no es crítica, se pueden tole-rar discontinuidades;- solidez e integridad: no es crítica, pero la aplicacióndeberá proporcionar el rechazo de la degradación delfuncionamiento vinculada al ruido;- RAM (fiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad): adefinir para cada aplicación individual.

6.2.1 Aplicaciones ferroviarias servidas actual-mente por el GPS

Se indican aquí varios ejemplos:

· guiado de máquinas de vía (proyecto UIC)· control, relacionado con la posición, de lasmáquinas de engrase de la vía (DB)· localización del trazado de la vía (utilizando pre-cisión RTK)· posicionamiento de los elementos de la estructu-ra de los puentes (de forma aproximada con exac-titud por debajo del centímetro y refinamiento pos-terior con tecnologías basadas en láser, hasta lle-gar al rango de exactitud de milímetro requerida)· topografía del trazado de la vía (utilizando preci-sión RTK)

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6.2.2 Los beneficios de GALILEO

GALILEO mejorará las prestaciones de las aplicacio-nes con respecto a:- aumento de la exactitud por medio de la utilización deWAAS (sistemas de aumentación de área amplia deEGNOS) y de componentes locales estándar, paraampliar las áreas en las que se puede trabajar (menosporciones oscuras o en sombras de la infraestructuraferroviaria). El efecto sería la reducción de costes -enmuchos casos ya no sería necesario el uso de estacio-nes locales de referencia ad-hoc-,- aumento de la solidez: una arquitectura dual de lossistemas puede mejorar la solidez de la localización yproporcionar más integridad con medios simples,- utilización de componentes locales para la coberturaen espacios cerrados.

Ejemplos de aplicaciones propuestas, que se benefi-cian de la adición del GALILEO, son:

· construcción y mantenimiento de la vía: la locali-zación absoluta aporta una mejor exactitud, encomparación con los métodos tradicionales.

6.3 Aplicaciones relacionadas con la seguri-dad

En cuanto a las aplicaciones relacionadas con la segu-ridad con GNSS, hay tres grupos de aplicación repre-sentativos:

· Sistema de control de trenes· Sistema de supervisión de trenes· Protección del personal en trabajos de vía (porejemplo: trabajadores de mantenimiento)

La diferencia principal entre las dos primeras aplicacio-nes es que, en los sistemas de supervisión de trenes,la localización de trenes basada en satélite es un siste-ma superpuesto, mientras que en el sistema de controlde trenes se trata de un sistema de seguridad primario.En consecuencia, los requisitos de las prestaciones,especialmente la seguridad, son diferentes. El tercergrupo es una aplicación especial relacionada con laseguridad de las vidas humanas. Utiliza el GNSS en eltren y una comunicación por radio entre el tren y la vía,de tal manera que el personal que se encuentre al ladode ésta pueda ser avisado de la llegada de un tren. Lostrabajadores de mantenimiento de la vía se puedenbeneficiar especialmente de este sistema de aviso.

6.3.1 Requisitos de las prestaciones

Los requisitos de las prestaciones son fuertementedependientes del papel y las funciones de la localiza-

ción del tren basada en GNSS dentro de la aplicación.Consecuentemente, la distribución del objetivo deSeguridad entre estas funciones sería posible siguien-do los procedimientos definidos en las normas deseguridad. De hecho, no hay una meta de seguridadgenérica para los localizadores del GNSS. Los proyec-tos realizados y aquellos a los que se refieren los ane-xos (APOLO, INTEGRAIL, RUNE, GADEROS, LOCO-PROL) han identificado requisitos diversos.

En todos los casos, la aplicación del principio básico deseguridad exige que se detecte la información del loca-lizador FALSE (= falso)1 y que se elimine por filtrado,dentro de un período de tiempo dado y con una proba-bilidad extremadamente alta. En una situación ideal, eluso de información falsa no debería estar permitido enabsoluto, pero en la realidad se puede tolerar aún una(muy) pequeña probabilidad de que ocurra. Esto repre-senta el Riesgo de la Integridad. En otras palabras, ladefinición de los requisitos de la prestación, relevantespara la seguridad, deberán identificar tres parámetrossimultáneamente:

- el límite de exactitud, AL (en relación con la exactitudnominal de la aplicación),- el tiempo para la alarma, TTA, que es el tiempo trans-currido desde que ocurre la información falsa hasta sudetección,- el riesgo de integridad, que es la probabilidad (muy)pequeña de que la información falsa sea utilizada y seatomada por verdadera, por ejemplo, cuando el AL y/o elTTA han sido superados.

Los requisitos derivados de las exigencias del ETCSpara la localización con Eurobalizas, cuando la aplica-ción GALILEO en cuestión es la baliza virtual2 puedenser citados como ejemplo. Éstos constituyen probable-mente los requisitos de seguridad más elevados. Lafactibilidad técnica derivada de este ejemplo deberíaconsiderarse como una prueba de que también sonfactibles otras aplicaciones con requisitos menos exi-gentes.

- Exactitud: 2,6 m longitudinales en la dirección de lavía con un 95% de confianza estadística3

- Riesgo de integridad: menor que 10 E-11 / h, pero enaplicaciones relacionadas con la "captura por balizas"el intervalo de tiempo es menos exigente- Tiempo para la alarma: 1 segundo para la aplicación(pérdida de integridad durante la fase funcional crítica)- Límite de alarma: no está claramente especificado4

- Determinación de la velocidad: mejor que la medidabasada en el odómetro sobre eje del tren. La inexacti-tud del odómetro mecánico del tren no es un requisitoestándar. Información basada en el análisis de losrequisitos de control de la curva de frenado y de la

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reposición (reset) del error del odómetro ETCS indicaun máximo de inexactitud tolerable de la determinaciónde la velocidad, que se encuentra en un rango del 2% de la velocidad instantánea, para velocidades superio-res a 10 km/h- Cobertura: generalmente se exige una cobertura total,pero se puede tolerar una cobertura parcial en algunosescenarios de aplicación- Continuidad en el servicio: es un requisito crítico. Lainterrupción del servicio interrumpirá las operacionesde los trenes en toda el área servida por la aplicación oharía que dicha operación se llevara a cabo en unmodo considerablemente degradado (susceptible deafectar gravemente a la calidad y la seguridad)- RAM: se determinará para cada aplicación individual,cuando se aplique la metodología ETCS especificada(si se consideran los requisitos RAM del sistema condistribución de elementos donde la localización y ladeterminación de la velocidad sean críticas).

6.3.2 Ejemplos de aplicaciones que pueden utili-zar combinaciones GNSS con integridad EGNOS

Hay aplicaciones en las que la localización soportadapor satélite no es utilizada como sistema de seguridadprimaria, sino como una función superpuesta:

· Seguimiento de los vagones que transportanmercancías peligrosas· Ayuda al maquinista y comprobación de la elec-ción del pantógrafo y del sistema de señalización.En la iniciación, o si se produce una reinicializa-ción en línea, un sistema de a bordo que relacionala posición del tren con las características de lainfraestructura evitará los posibles errores delmaquinista en el reconocimiento y la elección delpantógrafo y/o del tipo de señalización· Ayuda al maquinista para el reconocimiento de lalínea. En caso de modificación del enrutamientodel tráfico, se le puede presentar al maquinista unlibro de ruta dinámico· Alarmas de seguridad: nuevo sistema de alarmaa desarrollar, para la seguridad del viajero o delpersonal, en caso de ataque· Localización del tren por medio del envío de unaalarma por radio· Salvaguarda del personal que está trabajando enla vía: se necesita una conexión por radio seguraentre el personal de vía y el centro de control deltráfico. La localización del personal es transmitidapermanentemente al centro. Cuando se aproximaun tren, el centro envía una alerta al personal.

El papel de GALILEO es esencial en las demás apli-caciones relacionadas con la seguridad, en las quela función de localización es un sistema primario

de seguridad para confirmar la prueba de la depen-dencia de los parámetros RAMS. Las aplicacionesrelacionadas con la seguridad necesitan tambiénuna continuidad completa del servicio, si GALILEOestá pensado para soportar funciones que son deimportancia primaria para la seguridad. La aporta-ción de la garantía del servicio y de responsabili-dad, bajo las condiciones de la certificación, es elrequisito necesario cuando GALILEO cumple elpapel de un elemento constituyente de la seguridadferroviaria.

En Europa, el importante papel del servicio ferroviariocontinuo con control de RAMS impone la existencia yuso de GALILEO SoL (preferido PRS) para la construc-ción de aplicaciones relacionadas con la seguridad.Aunque el "canal de integridad en tierra" EGNOS apli-cado al GPS podría ser un punto de partida para laconstrucción de aplicaciones que demanden más inte-gridad (eventualmente compatible con SIL 4 en unaaplicación ferroviaria), la falta de garantía de la conti-nuidad de servicio del GPS sigue representando unapreocupación de primer orden. Las primeras aplicacio-nes relacionadas con la seguridad podrían utilizar GPS+ EGNOS como sistema de localización superpuesto,pero no como un sistema primario de seguridad5.

Obviamente, el papel de GALILEO es esencial para laconstrucción de sistemas relacionados con la seguri-dad para los ferrocarriles europeos.

6.3.3 Ejemplos de aplicaciones con el GALILEOsolamente (servicio SoL)

En Europa, el uso de tecnología de navegación porsatélite para aplicaciones de seguridad basadas en lasnormas no se ha iniciado aún dentro de un entornooperacional real.

Puesto que el ETCS se convierte en la norma únicapara la interoperabilidad de los ferrocarriles europeos,la construcción de aplicaciones de seguridad del GALI-LEO para la señalización tiene como meta el cumpli-miento de la macrofunción de la localización de los tre-nes con prestaciones y requisitos de seguridad equiva-lentes a los de la tecnología clásica (Eurobaliza, odo-metría a bordo). La BALIZA VIRTUAL y el uso dereceptor de satélite como un sensor medidor de la velo-cidad ya han sido probados en proyectos piloto(APOLO, GADEROS, INTEGRAIL, RUNE).

· Soluciones interoperables ETCS

- La BALIZA VIRTUAL podría ser un dispositivofactible, si se utiliza el GALILEO SoL. Es posibleuna mejora de la integridad de la localización para

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una captura de baliza virtual con múltiples solucio-nes, utilizando la redundancia de los sensores(laboratorio de sistema inteligente, CD,Pardubice), utilizando la vía de guiado del trencomo una referencia para la cualificación de laseguridad de la posición fijada por medio del loca-lizador del satélite (Bombardier, ERRI/UIC,SENER). Un problema pendiente aquí es la con-cepción de las soluciones de la aplicación indus-trial en condiciones que permitan que hagan inter-faz estándar con el equipo de a bordo del ETCS.

- La odometría asistida por satélite es viable conmenos complicaciones con respecto a los requisi-tos de seguridad, cobertura y continuidad de servi-cio, si la velocidad GNSS es una función super-puesta. [Véase también la nota a pie de página nº14]. La viabilidad ha sido comprobada (ANSALDO,proyecto RUNE).

- Control de tren ERTMS en líneas con escasadensidad de tráfico: la localización basada en saté-lite evita los costosos circuitos de vía. En las zonasde estación se necesita una exactitud mayor: ini-ciación del tren (selección de la vía), gestión detráfico en zonas cortas de maniobras o clasifica-ción.

· Soluciones no ETCS

- LOCOPROL / LOCOLOC parte de la idea de lalocalización continua de los trenes mediante lossistemas de operación de trenes con receptor desatélite, que toleran una exactitud menor (en com-paración con el caso del ETCS), pero siguen res-petando unos altos requisitos de seguridad. Enausencia de la difusión de la integridad real deGALILEO, el receptor LOCOPROL alcanza el SILque se necesita para la localización, si se imple-mentan algoritmos especiales, basados en la inter-sección de la trayectoria del tren con los elipsoidesde los pares de satélites de posicionamiento queestán visibles. La concepción matemática y losalgoritmos aseguran una exactitud muy limitada,del orden de cientos de metros. Lo innovador delas soluciones globales de LOCOPROL estriba enque se considera la función de localización porsatélite como un componente de los sistemas deoperación de trenes adaptados a la baja densidadde tráfico, en lugar de como un sistema que ya esestándar.

- Otras aplicaciones de control de trenes no están-dar están actualmente limitadas a líneas localesaisladas, con menos impacto de la discontinuidaddel servicio y donde no hay otra alternativa basa-

da en la tecnología clásica que sea más efectivaen cuanto a la seguridad y el coste del ciclo de vida(LCC)6.

- En Estados Unidos se han introducido sistemasoperacionales, basados en GPS con integridad ycontinuidad7 asegurada en todo el territorio nacio-nal. Los sistemas son compatibles e interopera-bles con el estándar PTC (Control Positivo deTrenes).

7 - Del GPS al GNSS y el GALILEO

El análisis de las prestaciones de los sistemas de nave-gación por satélite y de su evolución predecible mues-tra un cumplimiento cada vez mayor de los requisitosde las aplicaciones ferroviarias.

Todos los sistemas pueden satisfacer las necesidadesde exactitud de las aplicaciones ferroviarias. Los requi-sitos de una exactitud elevada (en el rango de metros)se podría satisfacer si se aplicaran aumentaciones, yasea a través de EGNOS o de instalaciones de aumen-tación locales dedicadas, tales como estaciones dereferencia. Las demandas de exactitud muy elevada,en el rango de centímetros (o aun milímetros) se pue-den satisfacer mediante la aplicación de técnicas espe-ciales (Cinemática en Tiempo Real, Cinemática deRango Amplio) en conjunción con estaciones de refe-rencia dedicadas, con o sin enlace por radio entre laestación de referencia y el localizador de a bordo8.

La cobertura total de la ruta -cuando existen áreasoscuras o con insuficiente visibilidad de los satélites-sigue siendo, para todos los sistemas, un problemaque probablemente se pueda resolver por medio de lafusión de sensores en el localizador de a bordo. Otrasolución, que no ha sido aún suficientemente probada,es la redifusión de las señales de los satélites en túne-les.

Una función específica del futuro GALILEO es la difu-sión en lugares cerrados o interiores por medio decomponentes locales estándar (tales como los "pseu-dolitos" o "pseudosatélites"), que son dispositivos dedi-cados justamente a las aplicaciones en interiores. En laactualidad, estos dispositivos todavía no están comple-tamente especificados.

Teniendo en cuenta los elementos citados anteriormen-te, comunes a todos los sistemas, el de grado de cum-plimiento de requisitos de las aplicaciones ferroviariasdiferencia a los sistemas en los siguientes aspectos:

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· Disponibilidad del sistema y de las combinacio-nes de sistemas cuando se utilizan según suscaracterísticas de interoperabilidad. La combina-ción de GPS y EGNOS proporciona más disponibi-lidad que el GPS por sí solo (más tres satélites enórbita geoestacionaria) y la adición de la constela-ción GALILEO ofrece aún más disponibilidad,dado que se duplica el número de satélites en órbi-ta. Más disponibilidad para la localización significatambién mejor localización en áreas "de sombra",en las que se pueden obtener mejoras en la cober-tura y la exactitud.· La funcionalidad de la combinación de sistemasse incrementa cuando el EGNOS añade la difusiónde las señales de integridad y aumentación, encombinación con el GPS. Los problemas de lapobre visibilidad de los satélites EGNOS, coloca-dos en órbita ecuatorial, se eliminan cuando cadasatélite de la constelación GALILEO esté habilita-do para enviar sus propias señales para las correc-ciones y la integridad.· La garantía para el servicio abierto solamentees proporcionada por el GALILEO ServicioComercial. Esto permite añadir una funcionalidad

que puede ser empleada por aplicaciones sensi-bles a comportamientos o prestaciones específi-cos (tales como la exactitud, la integridad o lacobertura en condiciones nominales).· El control civil del sistema GALILEO, con suoportunidad de certificación, garantiza la continui-dad del servicio y la aportación de responsabilidadpara el caso de interrupción del sistema. La sumade funciones que son vitales para las aplicacionesrelacionadas con la seguridad, del tipo "control deltren", sólo son cumplidas por GALILEO Servicioscríticos para las vidas humanas.

La tabla siguiente proporciona una visión de conjuntodel grado en que cada sistema cumple los requisitos delas clases de aplicación ferroviarias. Las aplicacionesindividuales enumeradas en cada una de las clasesson sólo indicativas y no una lista exhaustiva. La califi-cación numérica indica la diferencia relativa entre elcumplimiento del sistema para cada clase de aplica-ción. Las calificaciones numéricas no tienen ningunasignificación entre clases y así tienen que ser interpre-tadas.

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Aplicación SistemaGPSsolamente

GALILEOsolamente

GNSS GNSS + sensores

Comercial, mercado global, sistemas de informaciónLocalización yseguimiento

5 5 10 No necesario

Monitorización de flotas ydiagnóstico

5 5 10 No necesario

Sistemas de información 3 5 10 No necesarioAplicaciones profesionalesTopografía de la vía 3 5 10 No aplicableGuiado de las máquinasde vía

3 5 9 10

Posicionamiento deprecisión en ingenieríacivil

4 5 10 No aplicable

Construcción de vía ymantenimiento de sugeometría

3 5 10 No aplicable

Localización de fallos enla vía y en la catenaria

3 5 8 10

Aplicacionesrelacionadas con laseguridadSupervisión de trenes 0 10 4 6Control de trenes 0 10 0 5Seguridad del trabajo enla vía

0 10 2 7

Tabla 1 - Calificaciones numéricas indicativas del cumplimiento de los requisitos de las aplicaciones por parte de los sistemasde satélites

El grado de cumplimiento se ha calificado del 0 al 10,para cada uno de los sistemas individuales (GPS,GPS+EGNOS, GALILEO). La calificación 0 significaausencia total de correspondencia (de cumplimiento),mientras que el 10 corresponde a la correspondenciamáxima (cumplimiento total). El uso de receptorescapaces de efectuar un seguimiento de cada sistemao combinación de sistemas en arquitecturas con"fusión de sensores" indica principalmente el eventualcumplimiento de una cobertura completa, funcionali-dad que es crítica para algunas aplicaciones.

La calificación máxima de 10 puede reflejar la capaci-dad del sistema por sí solo o de la combinación de sis-temas para tener la máxima funcionalidad. No signifi-ca que el sistema de satélite proporcione la solucióncompleta. En prácticamente todos los casos serequiere la combinación con otras tecnologías y técni-cas con el fin de proporcionar una solución alternativapara la aplicación9.

Aplicaciones de la supervisión de trenes.

En este tipo de aplicaciones, las funciones soportadaspor satélites (localización, medida de la velocidad,detección de la cabeza del tren y movimientos) sonfunciones superpuestas. Las funciones de seguridadprimaria son llevadas a cabo por otros medios. Lacontinuidad no es crítica para la operación ferroviaria.

Aplicaciones de control de trenes: la localizaciónpor satélite, la velocidad y los horarios están implica-dos en las funciones primarias de seguridad. La con-tinuidad es crítica para la operación ferroviaria.

Seguridad del trabajo en la vía: son aplicaciones enlas que la localización es una función de seguridadprimaria, pero la continuidad no es crítica para la ope-ración ferroviaria.

El histograma anterior es una representación visual delas diferencias. El máximo cumplimiento de los requi-sitos de las aplicaciones no relacionadas con la segu-ridad lo proporciona el GNSS. Tiene la máxima dispo-nibilidad y cobertura cuando el GPS, EGNOS y GALI-LEO Servicio abierto y Servicio comercial son intero-perables y complementarios.

Algunas de las aplicaciones relacionadas con la segu-ridad (del tipo: supervisión de trenes o seguridad deltrabajo en la vía), donde la función de la localizaciónsoportada por satélite no está incluida en los sistemasde seguridad primaria, pueden tolerar posibles discon-tinuidades del servicio sin interrumpir la operaciónferroviaria. Por ello, es aceptable la ausencia degarantía. La utilización de GNSS puede proporcionarmás disponibilidad.

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0123456789

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

cuot

a

Sist

ema

Comercial / mercado global1 - Localización y seguimiento2 - Sistemas de información3 - Gestión de flotas

Aplicaciones profesionales 4 - Topografía de la vía5 - Guiado de máquinas de vía6 - Posicionamiento de precisión7 - Geometría de la vía8 - Localización de fallos en la vía

Aplicaciones relacionadas con laseguridad9 - Supervisión de trenes10 - Control de trenes11 - Seguridad de los trabajos enla vía

GALILEO solamente

GPS solamenteGNSS

Figura 2: Grado de cumplimiento de los requisitos de la aplicación ferroviaria por parte de cada uno de los sistemas con-cretos de navegación por satélite y de las combinaciones entre ellos

Las aplicaciones relacionadas con la seguridad del tipo"control de trenes", en las que la garantía de la conti-nuidad, el control civil y la certificación son cruciales,sólo se pueden satisfacer utilizando el sistema GALI-LEO SoL.

8. Hoja de ruta hacia el sistema GALILEO

8.1 Criterios y limitaciones para la implemen-tación

Para maximizar el uso de la tecnología por satélite(incluido el GALILEO) en los sistemas ferroviarios, esnecesario considerar las características específicas delentorno en el que se implica una nueva tecnología.Además de la correspondencia o cumplimiento de latecnología con los requisitos de las aplicaciones ferro-viarias, es necesario considerar otros criterios, talescomo:

· Aptitud de las soluciones para realizar las prestacio-nes de acuerdo con las necesidades. Este criteriomuestra cómo y con respecto a qué las soluciones dis-ponibles y la combinación de las tecnologías puedencomplementar al sistema GALILEO para alcanzar lafuncionalidad y prestaciones necesarias. Estas tecno-logías son: la fusión de los sensores, el control, lasarquitecturas de seguridad, etc.

· El calendario para lograr la disponibilidad de lassoluciones: si no se logra la disponibilidad inmediata,hay que elegir una forma realista para obtener la tec-nología deseada, con las prestaciones esperadas, aun coste LCC aceptable y dentro de un calendariorazonable. Este criterio deberá reflejar si la ruta demigración hacia las tecnologías deseadas va a estardisponible. La evaluación se debería basar en la migra-ción predecible y en las tendencias que también seobserven en otros sectores (sobre todo en la aviacióny en el transporte por carretera).

· El marco: refleja la presencia y la disponibilidad de unmarco legal y de competencia favorable, capaz desostener las aplicaciones (avanzar implicando a losactores para que colaboren).Este elemento del análisis debería reflejar -en el casode aplicaciones relacionadas con la seguridad- si elmarco legal puede satisfacer la introducción de lanueva tecnología. En el caso de otras clases de aplica-ciones, el marco de la competencia, a nivel de la indus-tria suministradora del ferrocarril, se puede considerarcomo un factor habilitador para la introducción de lanueva tecnología.

· Disposición de los usuarios para la implementación(utilización, mantenimiento) de la nueva tecnología;esto reflejaría la capacidad de los ferrocarriles paraacomodarse a las nuevas tecnologías, con respecto alos aspectos de las destrezas, capacidad de operación,

19

Figura 3: Del GPS al GALILEO: evolución de la funcionalidad, seguridad y garantías

Sistemas de navegación por satélite y aplicaciones ferroviarias

mantenimiento y control de los elementos característi-cos de las nuevas tecnologías.

· El impacto sobre el servicio a los usuarios reflejacómo contribuyen las nuevas tecnologías a la opera-ción y a la calidad del servicio. El impacto puede serconsiderado como un nivel global cualitativo en estaetapa y está basado en el potencial de la nueva tecno-logía:

a. para crear nuevas utilidades, servicios y logrosrelevantes, que no eran posibles con las anteriorestecnologías clásicas,b. Para proporcionar funciones y fortalezas adicio-nales a las tecnologías existentes,c. Para sustituir las tecnologías existentes que tie-nen unas prestaciones similares, pero con mejorcoste / rendimiento.

· Mercado (volumen): no se analizará a fondo en estedocumento. El análisis de mercado y los elementospara el análisis de la eficacia de los costes, en compa-ración con las tecnologías clásicas, serán el objetivodel área temática B del proyecto "Análisis económicopara aplicaciones de seguridad".

Las calificaciones numéricas reflejadas en el diagrama(véase la tabla 2, a continuación) dan una indicación dela capacidad para implicar a la tecnología de satélite enel entorno ferroviario, con respecto a los criterios y las

limitaciones de la implementación. Un calificación de10 indica que los criterios se cumplen completamentepara la clase de aplicación en cuestión.

Evidentemente, el mercado en general, la localizacióny seguimiento y los sistemas de información, cuyosrequisitos no exigen exactitud elevada, certificación,marco regulador específico ni garantía o responsabili-dad, tienen el potencial inmediato más alto con elGNSS. La tecnología para este tipo de aplicacionesestá ya preparada para satisfacer los requisitos.

Las aplicaciones profesionales y de alta precisiónsiguen necesitando investigación para completar el usode la tecnología y necesitan también desarrollar medi-das de acompañamiento. Uno de los elementos másimportantes, en este sentido, es la aplicación de la car-tografía digital a los ferrocarriles y la adopción del sis-tema de referencia geodésica estándar ETRS 89 y delsistema de información geográfica estándar recomen-dado por la norma ISO 119xx.

A pesar de todo, las aplicaciones profesionales se pue-den poner en marcha y no hay problemas concretosque resolver antes de la implementación de las aplica-ciones.

Las aplicaciones de seguridad son las que presentanmayores problemas en el camino de la implementa-

20

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Cuotas de Implementación Localización y seguimiento

Monitorización de la f lota ydiagnóstico

Sistemas de Información

Topografía de la vía

Guiado de las máquinas de la vía

Posicionamiento de precisión en laingeniería civil

Construcción de vía ymantenimiento de su geometríaLocalización de fallos en vía ycatenariaSupervisión de trenes

Control de trenes

Seguridad del trabajo en la vía

Figura 4: Calificaciones numéricas de la implementación de las aplicaciones, basadas en cinco criterios de aceptación (puntua-ción máxima = 50)

ción. La disponibilidad de la tecnología no es todavíacompleta, el marco normativo y la certificación deGALILEO no está aún disponible y, además, el usuarioferroviario sigue teniendo dificultades para una com-prensión y gestión totales de la nueva tecnología. Aún sigue siendo necesaria la investigación para proporcio-nar una respuesta convincente a la integridad de laseguridad y a la interoperabilidad con las otras tecnolo-gías (clásicas), concretamente con el ERTMS / ETCS.

8.1.1 Fortalezas y oportunidades de GALILEOLas dificultades de la hoja de ruta de las aplicacioneshacia el GALILEO están especialmente relacionadascon las aplicaciones de seguridad.

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AplicaciónAptitud de lassoluciones

Marcolegal

Disposicióndel usuario

Impacto enla operación

Mercado potencial

Comercial, mercados global, sistemas de informaciónLocalización y seguimiento 8 9 9 6 10 42

Monitorización de la flota ydiagnóstico

7 9 8 7 10 41

Sistemas de información 6 8 8 5 6 33

Aplicaciones profesionalesTopografía de la vía 7 5 5 9 6 32Guiado de las máquinas dela vía

7 8 5 9 8 37GNSS

Posicionamiento deprecisión en la ingenieríacivil

7 9 9 3 3 69

Construcción de vía ymantenimiento de sugeometría

6 8 6 8 5 33

Localización de fallos en lavía y en la catenaria

8 6 5 9 8 36

Aplicaciones relacionadas con la seguridadSupervisión de trenes 4 5 4 8 10 31Control de trenes 3 3 6 9 10 31Seguridad del trabajo en la vía 3 8 7 7 8 33 GALI-

LEOTabla 2: Aspectos de la implementación de la tecnología por satélite para varias aplicaciones ferroviarias

Fortalezas OportunidadesPropiedad y control civil Son posibles aplicaciones relacionadas con la seguridadGarantía de servicio y continuidaddel mismo

Sinergia con otra seguridad de otros sectores (certificación yacreditación)

Responsabilidad para el SoL Interoperabilidad basada en estándares técnicos concretospara la localización

SoL – señales + integridad Sistema de conducción para la armonización de la operacióntécnica y la interoperabilidad incrementada

Componentes locales estándar Son posibles aplicaciones en lugares cerrados – coberturacompleta

Disponibilidad general y continuidad No se esperan interrupciones posibles de servicio debidas alGALILEO

Temporización (aplicaciones detemporización)

Nuevas aplicaciones para la sincronización y la criptografía,basadas en una temporización precisaCartografía digital para ferrocarriles e información (GEORAIL)

Por eso, otro análisis basado en las fortalezas, oportu-nidades, debilidades y amenazas -que se centre en lasaplicaciones del GALILEO- ayudará a identificar lasacciones a lo largo de la hoja de ruta.

8.1.2 Debilidades

Las fortalezas de GALILEO presentan mayores oportu-nidades de aplicaciones con elevado nivel de los requi-sitos de seguridad, continuidad del servicio e interope-rabilidad. Esta observación debe ser tenida en cuenta,especialmente por lo que se refiere al cumplimiento porparte de los ferrocarriles de estándares que serán com-partidos con otros modos de transporte.

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Debilidades Acción correctoraNo está aún operativo Pruebas importantes han utilizado GPS + EGNOS

Las prestaciones de la tecnología por satélite han sido comprobadas en elentorno ferroviario y se ha creado una sensación de confianzaLas especificaciones del HLDD están en línea con las prestacionescomprobadasNo parece probable que el despliegue se retrase

El SoL seráprobablemente “depago”

El uso de las infraestructuras para los servicios esenciales será tomado enconsideración en el caso de los ferrocarrilesEl coste podría ser “simbólico”

Falta certificación Las personas y empresas ferroviarias interesadas participarán en lacertificación (2006 – 2007).Es necesario establecer una relación específica de certificación con laEmpresa Operadora GALILEO y con la Autoridad de SupervisiónGALILEO

Sistema nocompletamenteespecificado(componentes locales)

Los requisitos ferroviarios con respecto a la protección de la informaciónrelevante para la seguridad, enviada a través de canales abiertos, tienenque incluirse en la especificación común con el transporte por carretera,aéreo, fluvial y marítimo

23

Amenazas AccionesNo hay nada que hacer. El retraso en el despliegue del sistema espoco probable y los efectos no son dramáticos si:

Retraso del sistema

••

Las aplicaciones están preparadas con antelaciónSe logra completar otras medidas de acompañamiento (creacióndel marco normativo, resultados de la investigación...)

Resistencia a los cambios La aplicabilidad de la tecnología es suficientemente flexible. La mayorparte de las realizaciones pertenecen al ámbito del software. Losferrocarriles deberían acordar la aplicación de estándaresdeterminados funcionalmente (por encima de cualquier tecnologíaparticular). La resistencia a tales cambios puede retrasar la aplicación,con las eventuales consecuencias económicas y de calidad delservicio.

Exclusión de los ferrocarrilesde la certificación delsistema

El hecho de excluir de la certificación a los grupos de interés delferrocarril creará desconfianza y suspicacias con respecto al sistema.Las acciones son:••

••

Preparar la participaciónComprender los procedimientos específicos e intentar aplicar en lamayor medida posible estándares específicos ferroviariosFavorecer la difusión para la aceptaciónGuiar los siguientes pasos hacia la integración con las autoridades

Predominio de otrossistemas de posicionamientodentro del sector ferroviario

Nada que hacer. Otros sistemas predominarán si sus prestaciones yfuncionamiento son mejores o si a iguales prestaciones sus costes deciclo de vida son más bajos. La acción indicada es la creación desoluciones con buenas prestaciones y económicamente viables

Evolución de otros sistemasde navegación por radio(UMTS, LORAN-C... nuevoGPS)

Menos probable; nada que hacer, salvo la adaptación a las otrasoportunidades

No aplicación de lossistemas de referenciaglobal en los ferrocarriles(ETRS 89)

Hay que actuar para aplicar la referencia europea estándar, derivadade la referencia global WGS84, como requisito previo para una plenaarmonización de las aplicaciones. La ausencia del ETRS89 puedecrear dificultades, pero no puede parar las aplicaciones del sistema

Prueba no convincente de laseguridad alcanzable con elriesgo de integridadcompatible con el SIL 4 (EN50126)

El riesgo de integridad de GALILEO puede no ser suficiente paratodas las aplicaciones relacionadas con la seguridad de losferrocarriles. Se deberán utilizar arquitecturas capaces de aumentar elSIL.El punto de arranque para alcanzar un SIL más elevado es el riesgode integridad (bajo) proporcionado y garantizado por el GALILEO (3,5· 10-7 / 150 s).La prueba deberá hacerse de acuerdo con las normas EN

Comportamiento económicono convincente en equilibriocon la tecnología clásica

No hay caso genérico: cada aplicación pensada deberá identificar eluso económico de la tecnología en casos y condiciones concretas. LaUIC proporcionará las líneas directrices para llevar a cabo talesanálisis básicos (proyectos temáticos, área B)

8.1.3 Amenazas para las aplicaciones ferroviarias del GALILEO

8.1.4 Promotores

Con el término promotores se designan las acciones yelementos organizacionales que podrían hacer másfácil la aplicación de las medidas, atenuando las debili-dades y evitando el bloqueo creado por las amenazaspotenciales.Como promotores podrían identificarse:

· Compartir las mejores prácticas en el diseño,construcción y aplicación de sistemas ferroviarios"inteligentes" o de sistemas de operación de tre-nes basados en el GALILEO, es decir, la creaciónde una "plataforma real de conocimiento" para laintroducción de la nueva tecnología· Mantenimiento -durante la fase de desarrollode la tecnología- de un marco de colaboración"precompetitivo" entre las industrias proveedo-ras del ferrocarril, las industrias aeroespaciales,las instancias académicas y los ferrocarriles, conel objetivo básico de seguir evaluando los requisi-tos de las aplicaciones, la adecuación de las tec-nologías, la preparación de mapas de requisitoscon las más amplias perspectivas de mercado;

· Preparación de la disposición del sistemaferroviario para introducir las concepciones de lacalidad basadas en el uso de GALILEO como un"elemento constituyente" del sistema de seguridadde los ferrocarriles. Esto implica también la partici-pación de los grupos de interés del ferrocarril enlas acciones de comprobación, certificación yaportación de garantías del GALILEO SoL (posiblePRS), con vistas a la preparación de las líneasdirectrices para la práctica y la implementación.· Monitorización continua de la validación delGALILEO, de su despliegue y fases iniciales deoperación por parte de los grupos de interés delferrocarril, para sincronizar los esfuerzos de lacomunidad ferroviaria en el programa GALILEO.

8.1.5 Hoja de ruta

La siguiente figura ilustra la ruta de migración y lasopciones y acciones para evitar el bloqueo y hacerposible el logro de los objetivos.

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Figura 5: Hoja de ruta para la implementación del GNSS y el GALILEO en el ferrocarril

- Primera fase (hasta noviembre 2005)

La primera fase (I) está basada en el uso del sistemaGPS. La comprensión de la tecnología y de la aplica-ción principal es una acción continua, que se lleva acabo dentro de esta fase.

Los objetivos de esta fase ya se han alcanzado en sumayor parte. Éstos son:

· La tecnología de navegación por satélite es ahoraaplicable al sistema ferroviario· Las clases de aplicación y los requisitos básicosde funcionamiento y prestaciones se han seleccio-nado y aceptado en principio· La industria suministradora del ferrocarril y otrasindustrias no tradicionales son conscientes de laexistencia de un mercado ferroviario para las apli-caciones de la tecnología por satélite. Este merca-do no está aún cuantificado de forma concreta,· Las pruebas -si bien aún no totalmente conclu-yentes- con respecto a la capacidad de la tecnolo-gía por satélite para proporcionar seguridad sufi-ciente y para que sea implementada eficientemen-te, en comparación con la tecnología clásica, yahan sido realizadas y han demostrado la disponibi-lidad para el funcionamiento en el entorno ferrovia-rio· Se han llevado a cabo algunas aplicaciones pilo-to para chequear soluciones de principio para unaseguridad y fiabilidad más exigentes (odometría,baliza virtual, localización en la vía para aplicacio-nes de señalización), pero no ofrece aún solucio-nes y equipamientos concretos. También es ciertoque los ferrocarriles no han fijado aún opcionesdecisivas para la implementación en esta fase· Los servicios de GALILEO, sus prestaciones y lasfuturas estructuras de su operación han sido reco-nocidas y aceptadas por la comunidad ferroviaria· Se han estructurado centros de conocimiento enFrancia y Alemania. Los ferrocarriles son cons-cientes de los desafíos de la implantación de lasnuevas tecnologías

- Siguiente fase (2006 - 2008)

Otro itinerario de la hoja de ruta es el uso común y lafase caracterizada por el sistema GNSS-I (formado porla suma del GPS y el EGNOS). En el mismo períodotendrán lugar las pruebas con los primeros satélitesGALILEO y la verificación, certificación, validación ydespliegue final del sistema.

La misma fase se caracterizará también por:

· La finalización del diseño de GALILEO y la vali-dación de su HLDD (Documentos de Definición deAlto Nivel)· La finalización de las acciones preparatorias de laGJU (Empresa Común GALILEO) para la selec-ción y concesión del despliegue del sistema y laposterior operación de la Galileo OperatingCompany (Empresa Operadora Galileo)· La preparación de las pruebas "en órbita" del seg-mento en tierra del sistema GALILEO, que se ini-ciarán en noviembre de 2005 y terminarán a fina-les del 2006· La validación de GALILEO para su utilización enlas comunidades de usuarios

Los objetivos de esta fase son:

1. Alcanzar la capacidad total de aplicación delGNSS-I (aplicaciones basadas en el GPS, peroque podrían beneficiarse de la aumentación eintegridad del EGNOS -ausencia de garantíaspara el GPS y su continuidad en servicio-) y de los"extras" de GALILEO Servicio abierto y GALILEOServicio comercial (llegada al punto 3, donde elcamino queda abierto para el uso completo deGNSS-2 (GPS + EGNOS + GALILEO Serviciocomercial y Servicio abierto)2. Reconocer e integrar los servicios de GALILEOcomo requisito previo para la construcción de apli-caciones relacionadas con la seguridad3. Proporcionar soluciones industriales para apli-caciones GALILEO que cumplan los requisitos deintegridad, garantía de servicio y responsabilidad,con pruebas convincentes de la seguridad y la efi-ciencia económica4. Certificar el sistema GALILEO como un ele-mento constituyente de las aplicaciones ferrovia-rias5. Preparar el marco normativo para las aplicacio-nes de seguridad basadas en el GALILEO y la dis-posición de los usuarios ferroviarios para suimplementación

El logro de los objetivos 2 a 5 llevaría al punto 2, dondeel potencial completo de GALILEO puede ser utilizadodentro del sistema ferroviario.

Mediante la adopción de este enfoque se puede aco-meter correctamente la atenuación de las debilidadesactuales, identificadas en 9.3.

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Si se fracasa en la reducción de las amenazas, sepuede llegar a un punto muerto en el que el GNSS-2sólo sería aplicado en parte, pero se retrasarían lasaplicaciones del GALILEO al ferrocarril e incluso podríaser imposible aplicarlas.

Consecuentemente, el objetivo final de la hoja de rutadel GPS al GALILEO es doble:

· habilitar la utilización plena del GNSS-2· habilitar la utilización plena del GALILEO paraaplicaciones relacionadas con la seguridad.

También es importante identificar objetivos parciales alo largo de la hoja de ruta, así como acciones que evi-ten el empeoramiento de las debilidades del GALILEOy el bloqueo de sus beneficios potenciales.

Está claro que las acciones de la siguiente fase de lahoja de ruta son decisivas para alcanzar los puntos 3 y2. Las acciones de atenuación y las acciones dirigidasa los puntos 2 - 5 se deberán llevar a cabo para evitarel bloqueo.

Consideramos que estas acciones deberían estarincluidas en el plan de acción, donde se pueden identi-ficar algunas prioridades.

9. Conclusión

GALILEO es el sistema que logra el compromiso ópti-mo de satisfacción de los requisitos de todos los modosde transporte y también de todos los otros sectoresdonde puede aplicarse. En esta situación se han iden-tificado debilidades inherentes. El Grupo de Aplicaciónde la tecnología considera que las debilidades deGALILEO no son críticas y que las acciones decisivas,llevadas a cabo por la comunidad de los transportes ypor los ferrocarriles, a través de sus grupos de interés,pueden atenuar suficientemente los riesgos potencia-les.

Existe una necesidad particular de participar en el pro-ceso de validación y certificación del sistema GALI-LEO. La complejidad del sistema y su dimensión mun-dial hacen imposible repetir el proceso de certificaciónpara cada modo de transporte y todavía menos proba-ble la repetición de la certificación para las diferentesclases de aplicaciones ferroviarias. Por ello, los usua-rios del ferrocarril tienen que implicarse activamentepara asegurar que el sistema incluye los requisitos dedependencia y satisface las especificaciones del dise-ño.

La certificación proporcionará también las herramien-tas y los métodos que permiten la verificación de lasprestaciones a nivel de usuario. Por ello, la certificacióndebería ir acompañada de la especificación de losreceptores de referencia (para cada una de las clasesde aplicación) y de las metodologías de verificación.

10. Recomendaciones para la acción

Esta sección enumera las acciones prioritarias de losferrocarriles y la industria para evitar que en el futuro seproduzca un bloqueo de la introducción plena de losGNSS y GALILEO en aplicaciones ferroviarias. Dichasacciones son:

10.1 Certificación para aplicaciones de seguri-dad

Los grupos de interés del ferrocarril deberán participaren el proceso de certificación de GALILEO (2006 -2007) y tener la oportunidad de incorporarse al proce-so de validación. Se debería establecer una relación decertificación específica con la Empresa OperadoraGALILEO y con la Autoridad de Supervisión GALILEO

10.2 Uso económico

La comunidad ferroviaria, en cooperación con la indus-tria del sector, debería identificar los beneficios econó-micos de la tecnología del GALILEO en los casos ycondiciones concretas. La UIC ayudará en esta acción,proporcionando las directrices para llevar a cabo esteanálisis básico (siguiente fase del proyecto GALILEO,área temática B).

10.3 Aplicación de Georail

La referencia europea estándar ETRS 89, derivada delsistema de referencia global WGS84, debería aplicarsecomo un requisito previo para la plena armonización delas aplicaciones.

10.4 Realización de acciones de promoción

La aplicación de las acciones de promoción en la sec-ción 9.5 acelerará y facilitará el proceso de integracióntotal de la tecnología GALILEO en el sistema ferrovia-rio.

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Los servicios y prestaciones de GALILEO se hanextractado del documento de requisitos de la MisiónGALILEO (UE / ESA 2004).

A.1 Servicio Abierto

GALILEO Servicio abierto proporciona señales de posi-cionamiento, navegación y temporización a las que sepuede acceder de manera gratuita. Este servicio esadecuado para las aplicaciones de navegación delmercado global, tales como la navegación en loscoches y las aplicaciones de posicionamiento con telé-fonos móviles. El Servicio Abierto proporciona tambiénun servicio de temporización muy preciso (UTC), si seutiliza con receptores en localizaciones fijas. Este ser-vicio de temporización se puede utilizar para aplicacio-nes tales como la sincronización de una red o para apli-caciones científicas.

Las prestaciones y comportamientos del ServicioAbierto se indican a continuación. Los objetivos de lasprestaciones del Servicio Abierto son los de losServicios Críticos para las Vidas Humanas, con laexcepción de la integridad (el servicio abierto y los deseguridad para las vidas humanas usan señales comu-nes). A través del análisis de los requisitos de usuariose puede encontrar un encaje entre los objetivos deprestaciones establecidos de ese camino y las necesi-dades de las aplicaciones de usuario.

A.2 Servicio Comercial

El Servicio comercial proporciona valor añadido conrespecto al Servicio abierto. Las capacidades específicas de GALILEO, que puedenser explotadas por el Servicio comercial, están relacio-nadas en su mayor parte con el diseño de la señal, quesoporta:

· la difusión de datos de valor añadido encriptadosen las señales de GALILEO Servicio abierto,· diferentes aplicaciones locales muy precisas(exactitud de un valor por debajo del metro), utili-zando la señal abierta (opción encriptada), super-puesta con la señal PRS en E6.

Las prestaciones de estos servicios se definirían porlos proveedores de servicios, basándose en la calidadde la difusión de los datos comerciales10 y de las pres-taciones proporcionadas por los componentes locales.

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Servicio abiertoPortadoras Frecuencia única Frecuencia dual

Computa integridad No1Tipo de receptor

Corrección ionosférica Basada en modelosimple

Basada en medicionesde frecuencia dual

Cobertura GlobalH: 15 m H: 4 mExactitud (95%)2

V: 35 m V: 8 mLímite de alarmaTiempo para la alarmaIntegridadRiesgo de integridad

No aplicable

Riesgo de continuidad: 8 x 10-6 / 15 sPrecisión de temporización wrt UTC / TAI No definido 50 ns3

Certificación / responsabilidad No NoDisponibilidad 99% - 99,9%

Apéndice A: Servicios GALILEO y sus prestaciones proyectadas

A.3 Servicios críticos para las vidas humanas

Los requisitos de las prestaciones de los ServiciosCríticos para las Vidas Humanas están fundamental-mente fijados por los requisitos de la aviación y soncompatibles con los requisitos del Enfoque del GuiadoVertical (APV-II), tal como han sido definidos por laICAO. A través de la fase de definición, se ha compro-bado que las necesidades de prestaciones de otrosmodos de transporte (carretera, ferrocarril, marítimo)están parcialmente cubiertas por estos requisitos. Sibien las aplicaciones de seguridad ferroviaria, en lasque el localizador es usado como un dispositivo prima-rio, necesitarían más integridad (SIL 4 en la gama deriesgo de integridad de 10-9 a 10-11 / hora), la integri-dad SoL puede ser el elemento básico para derivararquitecturas SIL 4.

Sería posible un servicio crítico para las vidas humanasde una sola frecuencia, con un nivel de prestacionessimilar al servicio de frecuencia dual y utilizable comomodo degradado en el caso de interferencia local deuna frecuencia GALILEO, siempre que éste transmitie-ra un mapa detallado de la ionosfera, como hace elEGNOS.

El área de cobertura del servicio de integridad de GALI-LEO es global y, en este sentido, la arquitectura del sis-tema está siendo optimizada para ese requisito. Seanalizarán las opciones para la implantación de la inte-gridad, con el fin de tener en cuenta las limitaciones dela certificación y la responsabilidad.

A.4 Servicio público regulado

El servicio público regulado se proporciona sobre fre-cuencias dedicadas, con el fin de asegurar la capaci-dad para una mayor continuidad del servicio colocadobajo el control de la UE y de los gobiernos de losEstados miembros para:

· aplicaciones públicas dedicadas a la seguridadnacional y/o europea, como la policía, proteccióncivil, cumplimiento de la ley, algunos servicios deemergencia, GMES y otras actividades guberna-mentales,· algunas aplicaciones reguladas o críticas deenergía, transportes y telecomunicaciones(aquí se pueden incluir aplicaciones ferrovia-rias críticas),· actividades económicas e industriales que seconsideran de interés estratégico para Europa.

El servicio público regulado es sólido, en el sentido deque es resistente a las interferencias, perturbacionesprovocadas y otras agresiones, accidentales o intencio-nadas. Estará limitado a la UE y otros Estados partici-pantes, autorizados por los Estados miembros. LosEstados miembros autorizan a los usuarios a través dela implantación de técnicas de acceso adecuadamentecontroladas. Del control de la distribución de los recep-tores se encargan los Estados miembros.

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Servicios críticos para las vidas humanasPortadoras Frecuencia dual (frecuencia única en

evaluación)Computa integridad No

Tipo de receptor

Corrección ionosférica Basada en mediciones de frecuencia dualCobertura Global

H: 4 mExactitud (95%) V: 8 m

Límite de alarma HAL: 12 mVAL: 20 m

Tiempo para la alarma 6 segundosIntegridad

Riesgo de integridad 2 x 10-7 / 150 sRiesgo de continuidad: 8 x 10-6 / 15 sPrecisión de temporización wrt UTC / TAI 50 nsCertificación / responsabilidad SíDisponibilidad 99% - 99,9%

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Servicio público reguladoPortadoras Frecuencia dual

Computa integridad Pendiente de definiciónTipo de receptor

Corrección ionosférica Basada en mediciones de frecuencia dualCobertura Global

H: 4 mExactitud (95%) V: 8 m

Límite de alarma Nivel pendiente de definiciónTiempo para la alarmaIntegridadRiesgo de integridad

Mismo nivel que en el SoL

Riesgo de continuidad: 8 x 10-6 / 15 sPrecisión de temporización wrt UTC / TAI 50 nsCertificación / responsabilidad En análisisDisponibilidad 99% - 99,9%Robustez de la señal Alta (TBD)

Calendario

48 meses 24 meses 20 añosDesarrollo y validación Despliegue Operaciones y mantenimiento1.100 millones de euros 2.300 millones de euros 220 millones de euros por año

1 satélite de pruebas y 4satélites operacionalesInfraestructura en tierra

26 satélites

Infraestructura en tierra

Operaciones de rutina yreposición

CE/ESA Empresa común Concesionario GALILEO / (Autoridad de Supervisión GALILEO)

Estos comentarios reflejan las discusiones técnicas ylas conclusiones alcanzadas durante las reuniones delGrupo de Aplicación GALILEO.

a) El uso de GALILEO para aplicaciones de infor-mación se acelerará por las combinaciones de lastecnologías de localización y telecomunicaciones,actualmente incluidas en la ruta de migración delGNSS. La tecnología UMTS incluye el dispositivode posicionamiento GNSS (GALILEO) en los dis-positivos de telecomunicación y de tecnologías dela información (IT) de la próxima generación. Elresultado debería ser una mayor accesibilidad dedichos dispositivos a bajo coste (debido a la ampli-tud del mercado).b) Si bien las pruebas a escala real han tenidoéxito, la tecnología sigue haciendo esfuerzos porencontrar soluciones para la combinación optimi-zada del posicionamiento por satélite con lasherramientas del lugar de trabajo (ejemplo: unvehículo por control remoto posicionado por mediode un receptor LRK o RTK y tecnología láser, o eluso de "marcas" fijadas en objetos fijos al lado dela vía, posicionamiento vía satélite de la máquinade trabajo y el uso de medidas muy precisas, porláser, para la alineación). Para los detalles, véaseel proyecto de la UIC "Guiado de las máquinas enla vía".c) El uso de la descripción de coordenadas de lavía (CNTD: descripción digital de la vía, basada ensus coordenadas) no es aún de uso generalizadoen los ferrocarriles europeos. La UIC recomienda(véase el proyecto GEORAIL de la UIC) la imple-mentación gradual del CNTD en la red ferroviariaeuropea, utilizando el ETRF89 como un únicomarco de referencia para Europa, compatible conlos sistemas de posicionamiento global (WGS84).Se propondrá una recomendación de la UIC (direc-trices) para la introducción gradual de la CNTD.d) El uso de herramientas de software como sopor-te para la descripción basada en coordenadas dela geometría de la vía y su concatenación a lolargo de la geometría de la vía de referencia no haalcanzado todavía una aplicación general. La UICrecomendará el despliegue de las experienciaspositivas actuales de SBB, DB y SNCF.e) La tecnología que puede incluir combinacionesde detectores, sensores, IT y localización aún noestá totalmente madura, si bien la función de loca-lización se puede realizar ahora ya con el nivel deprestaciones necesario.f) La baliza virtual puede utilizar el sistema GNSS(GPS + EGNOS) si se utiliza sólo como apoyo

(aumento de la disponibilidad de la localizacióncon balizas de vía) para las situaciones de "no lec-tura" de la baliza de vía. En este caso se trata deun sistema de seguridad secundario (tipo supervi-sión).g) La aplicación de baliza virtual no necesita unacobertura completa. El emplazamiento de cadabaliza se podría seleccionar en "áreas a cieloabierto", siempre que el lugar seleccionado seacompatible con los requisitos de localización den-tro de la aplicación concreta que se quiera implan-tar. Las aplicaciones "de bajo coste" de sistemasoperacionales compatibles con el ETCS y basadosen las arquitecturas de referencia del ETCS nivel 3podrían cumplir con la supresión de las balizas"reales" de la vía, siempre que el RBC acate laespecificación estándar con respecto a los mensa-jes intercambiados con el tren que circula.h) El sistema GALILEO tiene la capacidad paraproporcionar una continuidad total del servicio,integridad inicial [con un nivel de riesgo de integri-dad de 3,5 · 10-7] como punto de partida que habi-lita para construir arquitecturas de integridad SIL 4e implementación de componentes locales deGALILEO para lograr: una supervisión regional dela integridad con un comportamiento mejorado(reducción del tiempo para la alarma a un segun-do, reducción del riesgo de integridad, mayorexactitud a través de la aumentación local) y habi-litadores de la difusión de las señales en interior(cobertura total). De esta forma se podría esperarque GALILEO cumpliera los requisitos de la aplica-ción al más alto nivel. i) No se han podido realizar pruebas a escala realcon la baliza virtual y los proyectos orientados alas aplicaciones ferroviarias, que fueron reciente-mente seleccionados por la GJU para producirdemostraciones convincentes, tienen un potencialmuy escaso. Por ello, no se puede hacer una eva-luación final de la correspondencia entre los requi-sitos y los comportamientos reales (basada en unademostración a escala real). Somos de la opiniónde que sigue habiendo un alto potencial de aplica-bilidad, pero resulta necesario centrar la investiga-ción en demostradores convincentes.j) Actualmente no hay una tecnología disponiblepara la baliza virtual. Se han propuesto principios(proyecto GADEROS de la UE, la baliza virtualFRS de la UIC, SRS y documentos de arquitectu-ra de referencia), pero la aplicación en el ETCS dea bordo se ha retrasado. La necesidad de acelerarla implementación del ETCS en su descripciónestándar, basada en la tecnología clásica, podríano tomar en consideración los cambios o adapta-

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Apéndice B: Comentarios técnicos

ciones posiblemente necesarios. La firma delMemorando de Entendimiento respecto a la imple-mentación del ETCS compromete a la UIC y aotros grupos de interés en la defensa de las nor-mas existentes. A pesar de todo, el potencial de labaliza virtual existe y los mecanismos que llevan aun enfoque estándar se incluyen en el Memorandode Entendimiento.k) Las tendencias en la migración de las tecnologí-as indican un elevado potencial para la armoniza-ción de los sistemas operativos de bajo coste,basados en el estándar del ETCS aplicación denivel 3, donde una parte importante del equipo dea bordo y del RBC cumple totalmente los requisi-tos del ETCS especificado actualmente. Las ten-dencias se justificarían por el logro de una masacrítica del equipo ETCS básico de a bordo (orde-nador vital integrado a través de radio e interfaceshombre-máquina y tracción-frenado), que haríanposible el uso alternativo de la localización clásicay la basada en satélites La utilización del RBC,nivel 3, para aplicaciones de bajo coste puede usarla baliza virtual como un modo de minimizar y -enel caso extremo- hacer innecesaria cualquiermodificación básica del software crítico para laseguridad. Es bien conocido que la mayor partedel coste del equipamiento corresponde a la certi-ficación del software crítico para la seguridad.l) El actual marco regulador y legal no proporcionaaún, en el caso del ferrocarril, las herramientas nilas disposiciones adecuadas para la validación ycertificación de las aplicaciones de seguridad queincluyen al GALILEO como un sistema primario enuna macrofunción con responsabilidad crítica parala seguridad. En nuestra opinión, la estrategia parala implementación del marco necesario exigiría:m) La utilización total de las normas y regulacionesexistentes (incluyendo las ETI de la UE) si se quie-re validar y certificar la aplicación al nivel pretendi-do.n) La definición y creación de interfaces (estándar)de referencia del usuario con respecto al sistemaGALILEO. Esta interfaz se especificaría comoreceptor de referencia, de forma consecuente conlas condiciones de recepción en el entorno ferro-viario. Serviría como referencia estándar paracualquier otra solución de fabricación, si el fabri-cante tuviera que proporcionar la prueba de que elnivel de RAMS del receptor de aplicación cumplela especificación "estándar". El receptor de refe-rencia podría ser un dispositivo "virtual", de softwa-re solamente.o) La participación de los ferrocarriles a través desus grupos de interés técnicos y con las autorida-des nacionales de seguridad en el proceso de vali-dación y certificación, donde los ferrocarriles pue-

den considerar un enfoque común para esta vali-dación y certificación junto con otras aplicacionescríticas para la seguridad (como ocurre en la avia-ción). Las empresas de servicio de GALILEO cola-borarán con los organismos técnicos y las autori-dades nacionales de seguridad dentro del calen-dario previsto para las pruebas y el despliegue delGALILEO, para definir el marco y las acciones deesta certificación y validación.p) La conclusión de acuerdos específicos degarantía y responsabilidad entre la autoridad res-ponsable de la seguridad ferroviaria y el proveedorde servicios GALILEO (concretamente SoL yPRN), en los que se establecería una interfaz fun-cional común para la implementación de la super-visión, la determinación de las prestaciones y avi-sos.q) La utilización del receptor por satélite como unsensor adicional para la odometría de a bordopodría hacer uso del GNSS; en este caso, el odó-metro por satélite no es un dispositivo de seguri-dad primario. El receptor GNSS es un sensor equi-valente a otros dispositivos existentes de medidade la velocidad (odómetro sobre el eje, radarDoppler). Por ello, no es obligatorio el uso de unalto nivel de SIL y la seguridad de una elevadacontinuidad de servicio (sólo posible con GALI-LEO). A pesar de todo, el uso de GALILEO propor-ciona ventajas incontestables, dadas sus mejoresprestaciones de cobertura y continuidad del servi-cio.r) La odometría asistida por satélite proporcionauna buena correspondencia entre los requisitos ylos resultados realmente logrados. La medida de lavelocidad con los receptores GNSS existentes esuna función fiable.s) Las aplicaciones no estándar (no ETCS) tienenun buen potencial para ser atendidas hoy por elGPS y en general por el GNSS. La misión relacio-nada con la seguridad de la macrofunción de lalocalización de trenes de dichas aplicacionespuede ser menos exigente si se trata de un siste-ma secundario de seguridad. Un ejemplo es el usode localización por satélite para sustituir la actualfunción humana de "bloqueo telefónico" en laslíneas secundarias. t) La tecnología para sistemas operacionales sim-plificados en líneas secundarias (operación porradio) se podría seguir mejorando con la introduc-ción de sistemas de a bordo para el control deltren, para la supervisión y el refuerzo de la autori-zación de movimiento.u) Todavía no se ha logrado que el usuario ferro-viario esté dispuesto a implementar la función(basada en GALILEO) de la localización, críticapara la seguridad. Además de la falta de demostra-

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ción de la seguridad y de la eficiencia económica,no es fácil aceptar que la seguridad se base en unsistema global no controlado por la seguridadferroviaria. Se podría imaginar la necesidad decambiar la mentalidad actual de basar la seguridadsólo sobre sistemas heredados, totalmente pro-pios y controlados, bajo la responsabilidad directadel Administrador de infraestructuras o de laCompañía operadora de trenes. La base de laseguridad en un sistema global necesita la imple-mentación de una relación específica entre la ges-tión de seguridad del ferrocarril y la gestión de laseguridad del sistema global (en este caso, GALI-LEO). Esto se puede identificar como un problemade "disposición del usuario" para aceptar que lasresponsabilidades sean compartidas con otro sis-tema (global) de seguridad. Esta disposición no seha alcanzado aún.v) En una próxima fase del proyecto habría queevaluar también el volumen de mercado para lasaplicaciones. La categoría para aplicaciones profe-sionales sólo puede constituir un pequeño seg-mento de mercado.w) Habría que añadir algunas aplicaciones, comosistemas de supervisión de trenes, de proteccióndel personal de mantenimiento, etc., basados en elGNSS.x) El GPS por sí solo puede cumplir completamen-te los requisitos de aplicaciones de información.y) (Respecto a la utilización de GPS solamentepara todas las aplicaciones profesionales): el GPSpor sí solo, con sensores de ayuda, puede cumplircompletamente los requisitos de estas aplicacio-nes. En general, se puede alcanzar una exactitudelevada por las estaciones locales de referenciadel GPS y el posicionamiento se puede llevar acabo por medio de un postprocesado.z) (Respecto a la utilización de GPS solamentecomo sensor para ETCS / sensor de odometría):La integración del GPS con un odómetro puedecumplir los requisitos de esta aplicación. Los requi-sitos de seguridad para el radar Doppler, comosensor adicional para la distancia y la velocidad,son bajos. La continuidad del servicio no es unproblema serio para esta aplicación. A título decomparación, la continuidad de servicio del radarDoppler también puede verse influenciada por lameteorología.aa) (Respecto a la utilización de GPS solamentepara aplicaciones no ETCS): el GPS solo (en rea-lidad, también con sensores de ayuda) puedemejorar el sistema actual, pero no sustituirlo. Losrequisitos de seguridad para un sistema super-puesto son bajos. La continuidad del servicio delGPS no es un problema serio para esta aplicación.

En el peor de los casos, la operación puede volveral sistema antiguo.bb) (Respecto a la utilización de GPS solamentepara la supervisión de la vía): el GNSS + EGNOSpuede no tener valor añadido para la supervisiónde la vía, puesto que la seguridad del GPS +EGNOS no es suficiente para esta aplicación.cc) La tecnología que utiliza GNSS deberá estardisponible ahora (no disponible para utilizar GALI-LEO).

Apéndice C: DEFINICIONES DE NOCIO-NES CRÍTICAS

Definiciones básicas de acuerdo con las nor-mas ferroviarias CENELEC:

Integridad de seguridad [EN 50129] - Es la probabili-dad de que un sistema relacionado con la seguridadalcance sus características de seguridad requeridas,en todas las condiciones indicadas, con un entornooperacional definido y dentro de un período de tiempoigualmente definido.

Disponibilidad [EN 50129] - Es la capacidad de unproducto para estar en situación de llevar a cabo unafunción requerida, en unas condiciones dadas, en uninstante de tiempo concreto o a lo largo de un interva-lo de tiempo determinado, partiendo de la hipótesis deque se han proporcionado los recursos externos nece-sarios.

Nota: en las normas ferroviarias CENELEC no estádefinido el término "continuidad de servicio" ("riesgo decontinuidad"), que se usa en la definición del Galileo dealto nivel o generalmente en aplicaciones de aviónicarelacionadas con la seguridad.

Definición de Aviónica:

Integridad [FRP90] - es la capacidad del sistema paraproporcionar avisos a su debido tiempo a los usuarios,cuando el sistema no deba ser utilizado para la nave-gación.

Continuidad del servicio - es la probabilidad de queel sistema siga operando, dentro de las especificacio-nes, durante un intervalo de tiempo especificado.

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Términos relativos a la exactitud

Es necesario distinguir los siguientes términos referen-tes a la exactitud del TPL:

· Exactitud requerida (RA) / Exactitud horizontal(HA) - viene indicada por la distribución estadística(95% del tiempo, 2s).· Error de posición (PE) - es el error instantáneoreal de la determinación de la posición del tren.Ocasionalmente puede ser más alta que la RA(95%).· Nivel de protección (PL) - es la garantía instantá-nea de la exactitud. El PL es calculado (estimado)en tiempo real por el sistema y es un valor conoci-do para el usuario.· Límite de alerta (AL) / Límite de alerta horizontal(HAL) - es el máximo error de posición (PE) admi-sible del localizador de la posición del tren.

Términos referentes a la integridad

La integridad se describe por medio de los siguientestérminos:

· Límite de alerta (AL) / Límite de alerta horizontal(HAL) - véase anteriormente. Nota: el sistemacompara continuamente AL con PL.· Tiempo para la alarma (TTA) - es el tiempo máxi-mo permitido entre la aparición de la condición dealarma y la generación de la alarma en la salidadel sistema.· Tasa de riesgo de integridad (IRR) - Tasa de peli-gro tolerable (THR) - es la aparición de un fallo nodetectado de la exactitud especificada por interva-lo de tiempo dado (1 hora, de acuerdo con lanorma EN 50129; para la aviónica también 150 s,30 s y 15 s). Corresponde a la probabilidad dedetección fallida (PMD), que es la probabilidad deque se produzca un fallo no detectado.

El riesgo de integridad (PMD) aparece cuando el errorde posición estimado por el TPL está fuera de la región

de tolerancia (es decir: se ha superado el HAL), pero elsistema no genera la alarma. No utilizar durante elintervalo de tiempo especificado TTA.

· Continuidad del servicio - es la probabilidad de que ellocalizador del tren opere dentro de las especificacio-nes (exactitud e integridad) a lo largo de un intervalo detiempo especificado.

· Riesgo de continuidad (discontinuidad) - es la proba-bilidad de que el sistema se vea interrumpido de formano intencionada y no proporcione la función de determi-nación de la localización de trenes para la operaciónque se desea realizar. Esto ocurre cuando:

1. El nivel de protección supera el límite de alertaPL > HAL2. La actualización de la posición no se generadentro del intervalo de tiempo especificado, porejemplo: 5 segundos3. Es generada una alarma de integridad por elsistema4. No se recibe una información de la integridaddentro del intervalo de tiempo especificado (TTA) -por ejemplo, 1 segundo5. No está asegurado que el sistema tenga sufi-ciente información para la decisión - por ejemplo,del monitor de redundancia.

La función de determinación de la posición del tren estádisponible cuando:

1. El nivel de protección no excede del límite dealerta horizontal (PL £ HAL) y la información sobreel vector de movimiento (posición, velocidad,cabeza de avance y hora) está disponible2. El estado del monitor de integridad del TPL escorrecto3. El chequeo de redundancia (suficiente informa-ción) para una función dada es correcto4. La estimación / predicción a corto plazo (porejemplo, para un intervalo de 150 segundos) de laredundancia reconoce ausencia de eventos de dis-continuidad.

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Descripción del estado Condición NotaFunción TPL Operación normal PE < PL ≤ HAL No hay falloDisponible ¡Se ha perdido la

detección!PL ≤ HAL < PE ¡Estado peligroso!

(PL ≤ HAL) ¿Evento de integridad? PL < PE ≤ HAL PE está desconectado correctamenteFunción TPL Alerta verdadera HAL < PE < PL Estado de seguridadNo disponible Alarma falsa PE < HAL < PL Conexión demasiado conservadora(PL > HAL) ¿Evento de integridad? HAL < PL < PE PE está desconectado correctamente

Tabla 3: Estados de seguridad, integridad y disponibilidad del localizador de la posición de trenes

La relación entre exactitud, integridad, continuidad ydisponibilidad se muestra en las figuras siguientes.

34

(b)

(a)

35

Apéndice D - Referencias

1) Requisitos ferroviarios para GNSS (GALILEO);Documento ERRI / UIC, 2001

2) APOLO - proyecto UE, informe final, 2002

3) GADEROS - proyecto UE, informe final, 2004

4) INTEGRAIL - proyecto UE, informe final, 2003

5) RUNE - proyecto UE, informe final, 2003

6) LOCOPROL/LOCOLOC - proyecto UE/ESA,presentaciones resumidas para publicación

7) GEORAIL - fase 1 y 2, proyecto final UIC; infor-mes 2003 y 2004

8) TMG - guiado de máquinas de vía, proyectoUIC, informe final 2005

9) Baliza virtual - FRS, SRS, requisitos de su arqui-tectura y escenarios de referencia para su aplica-ción - Documentos ERRI / UIC, 2003.

Documentos de Definición de Alto Nivel de GALILEO,UE/ESA, 2003

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Preparado por el Grupo de trabajo "GALILEO, Aplicaciones ferroviarias"

Notas

1 Posición con un error que excede el límite de exacti-tud de la aplicación, error de velocidad > límite tolera-do de la aplicación para la medida de la velocidad.2 Los requisitos de este ejemplo no están estrictamen-te justificados por una aplicación determinada: son sóloindicativos.3 Otra interpretación demuestra que el requisito metadel ETCS para la exactitud está dado por ± 5 m + 2%D,siendo D la distancia recorrida desde la última calibra-ción del odómetro. No hay un requisito de exactitudtransversal para el ETCS, puesto que la discriminaciónentre vías paralelas está garantizada por el número deidentidad individual de la baliza. Sin embargo, el requi-sito de exactitud transversal podría ser deducido delrequisito de integridad: de acuerdo con el requisito deriesgo de integridad de < 10 E-11/h, correspondiente a8s, para la localización del tren, y suponiendo que ladistancia entre dos vías paralelas adyacentes sea de 4m, la desviación estándar del posicionamiento porGNSS debería encontrarse al nivel de 0,25 m.4 No hay un término de límite de alarma en el ETCS.Utilizaríamos el "intervalo de confianza" como término.El nivel de confianza puede ser definido con 8s o 10 E-11. El intervalo de confianza, definido como límite deerror para la localización a lo largo de la vía, puede seren la práctica muy superior a 25 m. Un riesgo para lalocalización a lo largo de la vía ocurre solamente si elintervalo de confianza no se ha estimado de forma sufi-cientemente grande. Un riesgo para la detección de lavía ocurre si no se puede asegurar la exactitud de 2 mpara un 8s.5 La opinión de RSSB (Reino Unido) es favorable a lautilización de aplicaciones que comiencen con el odó-metro basado en GNSS. Los costes y requisitos dediversidad indican que podría funcionar con el servicioabierto GPS y señales de GALILEO con aumentación -ya sea de área amplia (EGNOS) o diferencial (esto esmuy atractivo para el Reino Unido y está disponible enla mayor parte de Europa, pero no es "europeo")-. Deaquí es de donde viene en parte la integridad de laseguridad. El uso de INS y otros sensores para la con-tinuidad es esencial, como también lo es el uso de unabase de datos de coordenadas de la vía con una tole-rancia mejor que 20 cm a 2s. El algoritmo será especí-fico ferroviario, dados los problemas particulares devisibilidad que afectan a la aplicación ferroviaria. Elgran beneficio para las funciones ATP es dependientede ello y de la elevada precisión en la medida de lavelocidad.

6 Un ejemplo de sistema de bajo coste es el control porradio de la línea local Gmunden - Vochdorf, sobre cuyaconcepción de la seguridad, basada en el posiciona-miento de los trenes por medio de satélite, ha informa-do la Universidad de Ciencias Aplicadas de Wels, con-cretamente el profesor B. Stadlmann.7 En Estados Unidos, el sistema de operaciones de laLínea de la costa Este está basado en el PTS asistidopor satélite GPS.8 El LRK con postprocesado no necesita un enlace deradio.9 Ejemplo: en el caso de las aplicaciones comercial ymercado global, la localización por satélite se combinacon la comunicación por radio y dispositivos de "inteli-gencia" programada. En el caso de aplicaciones decontrol de trenes, el riesgo de integridad de GALILEOSoL puede no ser suficiente y se emplean técnicaspara la cualificación de la seguridad de la informaciónsobre localización.10 Los proveedores de servicios comerciales tomarándecisiones sobre los servicios ofertados, por ejemplo:datos de integridad, correcciones diferenciales paraáreas locales, etc., que dependerán de las característi-cas finales de los servicios ofertados por GALILEO.

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