sustainНадежностьDependability1729-26462500-3909RAMS Journal Limited liability company10.21683/1729-2646-2025-25-1-4-10sustain-635Research ArticleВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ НА ТРАНСПОРТЕВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ НА ТРАНСПОРТЕРазличные подходы к автономному вождению для железных дорогVarious approaches to autonomous driving in railwaysШебеХендрикSchäbeHendrik

Шебе Хендрик – доктор естественных наук, главный специалист по надежности, готовности, ремонтопригодности и безопасности,

Кёльн.

Hendrik Schäbe, Doctor of natural sciences, Main specialist on RAMS,

Cologne.

schaebe@de.tuv.comШубинскийИ. Б.ShubinskyIgor B.

Шубинский Игорь Борисович – профессор, доктор технических наук, главный эксперт, 

Москва.

Igor B. Shubinsky, Professor, Doctor of Engineering, Chief Expert,

Moscow.

igor-shubinsky@yandex.ruРозенбергЕ. Н.RozenbergEfim N.

Розенберг Ефим Наумович – профессор, доктор технических наук, первый заместитель Генерального директора, 

Москва.

Efim N. Rozenberg, Professor, Doctor of Engineering, First Deputy Director General, 

Moscow.

TÜV Rheinland InterTrafficГерманияTÜV Rheinland InterTrafficGermanyАО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (АО «НИИАС»)РоссияJSC Research and Design Institute for Information Technology, Signalling and Telecommunications in Railway Transportation (JSC NIIAS)Russian Federation202508032025251410Copyright © Шебе Х., Шубинский И.Б., Розенберг Е.Н., 20252025Шебе Х., Шубинский И.Б., Розенберг Е.Н.Schäbe H., Shubinsky I.B., Rozenberg E.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.dependability.ru/jour/article/view/635

В данной статье мы анализируем различные технические решения для автономного вождения. В зависимости от роли автономной системы для нее могут потребоваться различные уровни полноты безопасности. Мы рассматриваем три основные архитектуры. Первая – это просто система поддержки, не требующая уровня полноты, а только базовую полноту. Вторая – простая замена машиниста один к одному, что соответствует уровню SIL 1, вплоть до SIL 2. Третья архитектура – интеграция функций АТО в систему защиты безопасного поезда, что соответствует требованиям SIL 4.

In this paper, we analyse various technical solutions for autonomous driving. Depending on the role of an autonomous system, different safety integrity levels may be required. We examine the three primary architectures. The first one is simply a support system that only requires a basic integrity, rather than a level. The second one is a simple replacement of the driver, which corresponds to SIL 1 up to SIL 2. The third architecture is an integration of ATO into a safe train protection system, which corresponds to SIL 4.

Функциональная безопасностьавтоматическое управление поездомархитектура безопасноститребования безопасностиfunctional safetyautonomous train drivingsafety architecturesafety requirementsReferencesHoekstra S., Middelkoop D., de Vries D. et al. ATO Verkenning Betuweroute Eindrapportage, 1.0, 21.7.2020, ProRail.Hoekstra S., Middelkoop D., de Vries D. et al. ATO Verkenning Betuweroute Eindrapportage, 1.0, 21.7.2020, ProRail.Lieskovsky A., Mysliviec I., Zemlicka M. Automatic Train Operation: History and Open Questions // VEHITS 2020 – 6th International Conference on Vehicle Technology and Intelligent Transport Systems. 2020. Pp. 260-267.Lieskovsky A., Mysliviec I., Zemlicka M. Automatic Train Operation: History and Open Questions. In: Proceedings of VEHITS 2020 – 6th International Conference on Vehicle Technology and Intelligent Transport Systems; 2020. Pp. 260-267.Schäbe H. Autonomes Fahren auf der Schiene und der Straße – Erfahrungen nutzbar machen für die Schiene // Fachtagung Autonomes Fahren und Betriebshofautomatisierung im Schienenverkehr (30.09.2021 – 01.10.2021). Potsdam, 2021.Schäbe H. Autonomes Fahren auf der Schiene und der Straße – Erfahrungen nutzbar machen für die Schiene. Fachtagung Autonomes Fahren und Betriebshofautomatisierung im Schienenverkehr (30.09.2021 – 01.10.2021). Potsdam; 2021.ERA, TSI revision 2022. Digital Rail and Green Freight. Changes proposed to the CCS TSI. Version 1.0, 2022-03-18.ERA, TSI revision 2022. Digital Rail and Green Freight. Changes proposed to the CCS TSI. Version 1.0, 2022-03-18.Tigadi A., Gujanatti R., Ginchi A., Advanced Driver Assistance Systems // International Journal of Engineering Research and General Science. 2016. Vol. 4. Issue 3. Pp. 151-158.Tigadi A., Gujanatti R., Ginchi A., Advanced Driver Assistance Systems. International Journal of Engineering Research and General Science 2016;4(3):151-158.Schäbe H., Wigger P. Experience with SIL Allocation in Railway Applications // 4th International Symposium “Programmable Electronic Systems in Safety Related Applications”, TÜV, 3-4 May 2000. Cologne, 2000.Schäbe H., Wigger P. Experience with SIL Allocation in Railway Applications. In: Proceedings of the 4th International Symposium “Programmable Electronic Systems in Safety Related Applications”, TÜV, 3-4 May 2000. Cologne; 2000.Braband J., Evers B., Kinas M. et al. Risikoakzeptanzkriterien für das automatisierte Fahren auf der Schiene // Berichte des Deutschen Zentrums für Schienenverkehrsforschung, Bericht 40 (2023). DOI: 10.48755/dzsf.230008.01Braband J., Evers B., Kinas M. et al. Risikoakzeptanzkriterien für das automatisierte Fahren auf der Schiene. Berichte des Deutschen Zentrums für Schienenverkehrsforschung, Bericht 40 (2023). DOI: 10.48755/dzsf.230008.01.Braband J., Lindner L., Rexin F. Risk analysis for obstacle detection in automated driving // Signal & Datacommunication. 2023. No. 3. Pp. 12-20.Braband J., Lindner L., Rexin F. Risk analysis for obstacle detection in automated driving. Signal & Datacommunication 2023;3:12-20.Adebahr F., Schäbe H. Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler und Ausfallraten technischer ATO-systeme // Signal und Draht. 2023. Vol. 3(115). Pp. 21-29.Adebahr F., Schäbe H. Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler und Ausfallraten technischer ATO-systeme. Signal und Draht 2023;3(115):21-29.DIN VDE V 0831-103:2020-09 Электрические системы железнодорожной сигнализации – Часть 103: Определение требований безопасности для технических функций в железнодорожной сигнализации. 2020.DIN VDE V 0831-103:2020-09 Electric signalling systems for railways – Part 103: Identification of safety requirements for technical functions in railway signalling; 2020.Braband J., Schäbe H. Risikoanalyse für das Automatisierte Fahren – Validierung und Erkenntnisse // Signal und Draht. 2023. Vol. 4(115). Pp. 6-12.Braband J., Schäbe H. Risikoanalyse für das Automatisierte Fahren – Validierung und Erkenntnisse. Signal und Draht 2023;4(115):6-12.Шубинский И.Б., Розенберг Е.Н., Шебе Х. К оценке безопасности системы автоведения поездов // Надежность. 2021. Т. 21. № 4. С. 31-37.Shubinsky I.B., Shaebe H., Rozenberg E.N. On the safety assessment of an automatic train operation system. Dependability 2021;4:31-37.MODSAFE, WP2–D2.2 Consistency analysis and Final hazard Analysis. TU Dresden, DEL_D2.2_TUD_ WP2_100430_V1.1, 2010-04-30.MODSAFE, WP2–D2.2 Consistency analysis and Final hazard Analysis. TU Dresden, DEL_D2.2_TUD_ WP2_100430_V1.1, 2010-04-30.MODSAFE, WP4–D4.2 Analysis of Safety requirements for MODSafe Continuous Safety Measures and Functions. DEL_4.2_UITP_WP4_11021_V2.0, 2011-01-21MODSAFE, WP4–D4.2 Analysis of Safety requirements for MODSafe Continuous Safety Measures and Functions. DEL_4.2_UITP_WP4_11021_V2.0, 2011-01-21MODSAFE, WP4.3–D4.3 Analysis of On Demand Functions. DE_D4.3 3_UITP_WP4_120220_V 1.3, 202102-15.MODSAFE, WP4.3–D4.3 Analysis of On Demand Functions. DE_D4.3 3_UITP_WP4_120220_V 1.3, 202102-15.vom Hövel R., Braband J., Schäbe H. The probability of failure on demand – the why and the how // Proc. Int. Conf. on Computer Safety, SafeComp 2009, LNCS 5775. Springer, Berlin-Heidelberg, 2009. Pp. 46-54.Vom Hövel R., Braband J., Schäbe H. The probability of failure on demand – the why and the how. In: Proc. Int. Conf. on Computer Safety, SafeComp 2009, LNCS 5775. Springer: Berlin-Heidelberg; 2009. Pp. 46-54.Smaki B. Artificial Intelligence applications for railway signalling // KTH Stockholm, 2021.Smaki B. Artificial Intelligence applications for railway signalling. KTH Stockholm; 2021.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.